一种可用于泡沫塑料板材的发泡方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及发泡材料领域，尤其是设及一种可用于泡沫塑料板材的发泡方法。
【背景技术】
[0002] -般泡沫塑料板材的发泡工艺为:将树脂和发泡剂W低于发泡剂分解溫度的溫度 混炼并成型为初巧，经化学交联或福射交联处理后，再加热到发泡剂的分解溫度W上使发 泡剂分解放气，就制成了泡沫塑料板材。
[0003] 而目前国内在制备泡沫塑料板材过程中的加热方式大部分W热传导或对流传热 为主，如模压发泡、发泡炉发泡和挤出发泡等。采用模压发泡时，塑料板材与发泡设备之间 W接触的形式进行热传导，使得塑料板材受热由表及里，即塑料板材的表面溫度与忍层溫 度存在溫度差。当塑料板材越厚时，表层和忍层达到溫度均匀的时间也就越长，塑料板材发 泡的均匀性越差。同样地，采用发泡炉发泡时，塑料板材的受热是通过空气流动传热的，运 种传热方式也是由表及里的。与此同时，热空气的流动，会使塑料板材在受热发泡过程中容 易出现氧化分解现象，严重影响最终泡沫塑料板材的力学性能。
[0004]含发泡剂的塑料板材用上述的热传导或对流传热方式进行发泡时，易存在内部材 料受热不均匀影响发泡均匀性的问题，很难使塑料板材尤其是塑料厚板材受热均匀，因此 对待发泡的塑料板材的厚度有一定限制。而且加热设备费用高，生产成本高。
[0005] 中国专利CN102964720A公开了一种交联聚氯乙締结构泡沫材料及其制备方法，其 中交联聚氯乙締结构泡沫材料是通过将聚氯乙締和助剂的混合物经电子束福射后，通过油 浴、盐浴、模压或热风发泡，发泡溫度为160~220°C，处理时间为3~30分钟发泡而成的。由 于发泡方式采用模压或热风传热发泡，因此同样存在发泡受热不均匀的问题，且限制了待 发泡材料的厚度。
[0006]因此，如何克服泡沫塑料板材，特别是泡沫塑料厚板材在制备过程中发泡时因热 传导或对流传热导致材料受热由表及里而使塑料板材发泡不均匀，成为业界需要解决的问 题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于:针对上述现有技术存在的不足，提供一种可用于泡沫塑料板 材的发泡方法，同时适用于泡沫塑料厚板材的发泡。
[000引本发明所采取的技术方案是：一种可用于泡沫塑料板材的发泡方法，其工艺流程 为：
[0009] (1)制备含发泡剂的塑料板材，待用；
[0010] (2)将安装有福射器的保溫箱预热；
[0011] (3)将步骤（1)中含发泡剂的塑料板材置于保溫箱中，升溫，使含有发泡剂的塑料 板材在福射下受热发泡，得半成品；
[0012] (4)将半成品取出置于定型器上进行冷却定型，切割，得成品。
[0013]其中步骤(3)中所述福射的福射类型选自中波红外福射、短波红外福射、微波福射 中的至少两种。
[0014]上述中波红外福射容易被塑料吸收，并直接转换成热能，例如PVC和阳的主要吸收 波段均在中波范围内。而短波红外福射能穿透一些固体材料，确保塑料板材能均匀受热。一 般用于发泡的塑料，在微波场下是比较难W受热的，因此为了使其能在微波场中受热，需要 添加微波敏化剂，而微波福射，就是针对添加有微波敏化剂(如Ni2〇3 ,Mn化，Sn〇2中的一种或 几种）的含发泡剂的塑料板材而设置的。在微波场作用下，微波敏化剂内部产生极化，其极 化强度矢量落后于电场的一个角度，从而产生与电场同相的电流，使敏化剂内部的功率耗 散转变为热能。由于是超变频波动，因此敏化剂在短时间内溫度得到迅速的升高。将敏化剂 与树脂、发泡剂和其它的助剂均匀共混，在微波场作用下，共混材料的溫度在短时间内能迅 速升高，而且，此溫度快速升高的现象，是直接深入材料内部的，在微波福射场下加热的材 料，其横截面是热均质的，其溫度梯度可视为零，与常规的由表及里的传热方式不同。
[0015]将中波红外福射、短波红外福射和微波福射结合用于福射发泡，使制备泡沫塑料 板材过程中的受热改变了传统的传热方式，即由材料表面至内部逐渐传递的过程，改变了 受热材料横截面存在较大的溫度梯度的缺陷，使含发泡剂的塑料板材能均匀受热，得到发 泡均匀的泡沫塑料板材。
[0016]作为上述方案的进一步改进，所述中波红外福射的波长范围为2~4WH，短波红外 福射的波长范围为0.76~2.0皿，微波福射的波长范围为IO3~IO6皿。
[0017]作为上述方案的进一步改进，所述中波红外福射采用标准中波福射器、快中波福 射器、碳中波福射器中的至少一种。
[0018]作为上述方案的进一步改进，所述短波红外福射采用短波福射器，微波福射采用 微波福射器。
[0019]在上述福射器的功率方面上，不同福射器的功率根据塑料板材的厚度不同，其设 定是不同的。其中标准中波红外福射器和快中波福射器的功率，均为500~2500瓦;碳中波 福射器的功率为500~9000瓦;短波福射器的功率为300~7000瓦;微波福射器的功率为500 ~900瓦。福射器的功率，要求根据塑料板材的厚度和所需要的发泡密度进行调节。
[0020] 另外，所述标准中波福射器、快中波福射器、碳中波福射器、短波福射器和微波福 射器的福射器形状可W根据塑料板材的实际需要进行设计和制造的，所W可具有多种形状 和尺寸，例如可选用单管、李管、欧米伽型、扇形和马鞍型中的一种或组合。同时其福射角度 也是可控的。
[0021] 作为上述方案的进一步改进，所述含有发泡剂的塑料板材为经化学交联或福射交 联处理后的塑料板材。
[0022] 本发明的发泡方法可用于厚度大于12mm的待发泡的塑料板材。当塑料板材较薄 时，本发明所用的福射发泡方法跟传统的热传导或对流传热运两种方法的发泡效果相差不 大。但如果塑料板材较厚的话，用福射发泡方法，同时通过对福射功率和福射波长进行适当 调整，不仅可提高发泡均匀性，同时也可大大降低发泡时间。例如针对厚度为IOmm的含有发 泡剂的塑料板材，模压发泡(热传导）需时22min，而福射发泡需时ISmin，且塑料板材厚度越 大，本发明的福射发泡方法较传统传热方式所需的发泡时间相差越大。
[0023] 作为上述方案的进一步改进，可对保溫箱进行抽真空处理，真空度在-5K化到- 90K化范围内，W减缓塑料板材发泡过程中的热氧分解。
[0024]本发明的有益效果是：
[0025] (1)本发明采用福射传热的方法，使含有发泡剂的塑料板材在福射下受热发泡。由 于福射传热不需要福射器与受热材料直接接触，也可不需要中间的转化介质，使塑料板材 在发泡过程中既避免了表里溫度差异大导致发泡不均匀的缺点，也使塑料板材可在真空环 境下受热，减缓塑料板材的热氧分解，同时适用于塑料厚板材的发泡，应用范围更广。
[0026] (2)本发明采用多种福射类型结合进行发泡，可根据待发泡材料的吸收特性，调整 福射类型与之相匹配，使福射很快就能全部转换为热能使材料均匀受热发泡，而且没有多 余的热能散发到周围环境中，使得整个发泡过程能耗更低，生产效率更高，真正实现绿色 化、低碳化。
[0027] (3)本发明可根据