一種可用于泡沫塑料板材的發泡方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及發泡材料領域，尤其是設及一種可用于泡沫塑料板材的發泡方法。
【背景技術】
[0002] -般泡沫塑料板材的發泡工藝為:將樹脂和發泡劑W低于發泡劑分解溫度的溫度 混煉并成型為初巧，經化學交聯或福射交聯處理后，再加熱到發泡劑的分解溫度W上使發 泡劑分解放氣，就制成了泡沫塑料板材。
[0003] 而目前國內在制備泡沫塑料板材過程中的加熱方式大部分W熱傳導或對流傳熱 為主，如模壓發泡、發泡爐發泡和擠出發泡等。采用模壓發泡時，塑料板材與發泡設備之間 W接觸的形式進行熱傳導，使得塑料板材受熱由表及里，即塑料板材的表面溫度與忍層溫 度存在溫度差。當塑料板材越厚時，表層和忍層達到溫度均勻的時間也就越長，塑料板材發 泡的均勻性越差。同樣地，采用發泡爐發泡時，塑料板材的受熱是通過空氣流動傳熱的，運 種傳熱方式也是由表及里的。與此同時，熱空氣的流動，會使塑料板材在受熱發泡過程中容 易出現氧化分解現象，嚴重影響最終泡沫塑料板材的力學性能。
[0004]含發泡劑的塑料板材用上述的熱傳導或對流傳熱方式進行發泡時，易存在內部材 料受熱不均勻影響發泡均勻性的問題，很難使塑料板材尤其是塑料厚板材受熱均勻，因此 對待發泡的塑料板材的厚度有一定限制。而且加熱設備費用高，生產成本高。
[0005] 中國專利CN102964720A公開了一種交聯聚氯乙締結構泡沫材料及其制備方法，其 中交聯聚氯乙締結構泡沫材料是通過將聚氯乙締和助劑的混合物經電子束福射后，通過油 浴、鹽浴、模壓或熱風發泡，發泡溫度為160~220°C，處理時間為3~30分鐘發泡而成的。由 于發泡方式采用模壓或熱風傳熱發泡，因此同樣存在發泡受熱不均勻的問題，且限制了待 發泡材料的厚度。
[0006]因此，如何克服泡沫塑料板材，特別是泡沫塑料厚板材在制備過程中發泡時因熱 傳導或對流傳熱導致材料受熱由表及里而使塑料板材發泡不均勻，成為業界需要解決的問 題。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于:針對上述現有技術存在的不足，提供一種可用于泡沫塑料板 材的發泡方法，同時適用于泡沫塑料厚板材的發泡。
[000引本發明所采取的技術方案是：一種可用于泡沫塑料板材的發泡方法，其工藝流程 為：
[0009] (1)制備含發泡劑的塑料板材，待用；
[0010] (2)將安裝有福射器的保溫箱預熱；
[0011] (3)將步驟（1)中含發泡劑的塑料板材置于保溫箱中，升溫，使含有發泡劑的塑料 板材在福射下受熱發泡，得半成品；
[0012] (4)將半成品取出置于定型器上進行冷卻定型，切割，得成品。
[0013]其中步驟(3)中所述福射的福射類型選自中波紅外福射、短波紅外福射、微波福射 中的至少兩種。
[0014]上述中波紅外福射容易被塑料吸收，并直接轉換成熱能，例如PVC和陽的主要吸收 波段均在中波范圍內。而短波紅外福射能穿透一些固體材料，確保塑料板材能均勻受熱。一 般用于發泡的塑料，在微波場下是比較難W受熱的，因此為了使其能在微波場中受熱，需要 添加微波敏化劑，而微波福射，就是針對添加有微波敏化劑(如Ni2〇3 ,Mn化，Sn〇2中的一種或 幾種）的含發泡劑的塑料板材而設置的。在微波場作用下，微波敏化劑內部產生極化，其極 化強度矢量落后于電場的一個角度，從而產生與電場同相的電流，使敏化劑內部的功率耗 散轉變為熱能。由于是超變頻波動，因此敏化劑在短時間內溫度得到迅速的升高。將敏化劑 與樹脂、發泡劑和其它的助劑均勻共混，在微波場作用下，共混材料的溫度在短時間內能迅 速升高，而且，此溫度快速升高的現象，是直接深入材料內部的，在微波福射場下加熱的材 料，其橫截面是熱均質的，其溫度梯度可視為零，與常規的由表及里的傳熱方式不同。
[0015]將中波紅外福射、短波紅外福射和微波福射結合用于福射發泡，使制備泡沫塑料 板材過程中的受熱改變了傳統的傳熱方式，即由材料表面至內部逐漸傳遞的過程，改變了 受熱材料橫截面存在較大的溫度梯度的缺陷，使含發泡劑的塑料板材能均勻受熱，得到發 泡均勻的泡沫塑料板材。
[0016]作為上述方案的進一步改進，所述中波紅外福射的波長范圍為2~4WH，短波紅外 福射的波長范圍為0.76~2.0皿，微波福射的波長范圍為IO3~IO6皿。
[0017]作為上述方案的進一步改進，所述中波紅外福射采用標準中波福射器、快中波福 射器、碳中波福射器中的至少一種。
[0018]作為上述方案的進一步改進，所述短波紅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據塑料板材的厚度不同，其設 定是不同的。其中標準中波紅外福射器和快中波福射器的功率，均為500~2500瓦;碳中波 福射器的功率為500~9000瓦;短波福射器的功率為300~7000瓦;微波福射器的功率為500 ~900瓦。福射器的功率，要求根據塑料板材的厚度和所需要的發泡密度進行調節。
[0020] 另外，所述標準中波福射器、快中波福射器、碳中波福射器、短波福射器和微波福 射器的福射器形狀可W根據塑料板材的實際需要進行設計和制造的，所W可具有多種形狀 和尺寸，例如可選用單管、李管、歐米伽型、扇形和馬鞍型中的一種或組合。同時其福射角度 也是可控的。
[0021] 作為上述方案的進一步改進，所述含有發泡劑的塑料板材為經化學交聯或福射交 聯處理后的塑料板材。
[0022] 本發明的發泡方法可用于厚度大于12mm的待發泡的塑料板材。當塑料板材較薄 時，本發明所用的福射發泡方法跟傳統的熱傳導或對流傳熱運兩種方法的發泡效果相差不 大。但如果塑料板材較厚的話，用福射發泡方法，同時通過對福射功率和福射波長進行適當 調整，不僅可提高發泡均勻性，同時也可大大降低發泡時間。例如針對厚度為IOmm的含有發 泡劑的塑料板材，模壓發泡(熱傳導）需時22min，而福射發泡需時ISmin，且塑料板材厚度越 大，本發明的福射發泡方法較傳統傳熱方式所需的發泡時間相差越大。
[0023] 作為上述方案的進一步改進，可對保溫箱進行抽真空處理，真空度在-5K化到- 90K化范圍內，W減緩塑料板材發泡過程中的熱氧分解。
[0024]本發明的有益效果是：
[0025] (1)本發明采用福射傳熱的方法，使含有發泡劑的塑料板材在福射下受熱發泡。由 于福射傳熱不需要福射器與受熱材料直接接觸，也可不需要中間的轉化介質，使塑料板材 在發泡過程中既避免了表里溫度差異大導致發泡不均勻的缺點，也使塑料板材可在真空環 境下受熱，減緩塑料板材的熱氧分解，同時適用于塑料厚板材的發泡，應用范圍更廣。
[0026] (2)本發明采用多種福射類型結合進行發泡，可根據待發泡材料的吸收特性，調整 福射類型與之相匹配，使福射很快就能全部轉換為熱能使材料均勻受熱發泡，而且沒有多 余的熱能散發到周圍環境中，使得整個發泡過程能耗更低，生產效率更高，真正實現綠色 化、低碳化。
[0027] (3)本發明可根據