聚乙烯泡沫材料

  聚乙烯(PE)树脂属结晶型聚合物,呈线性结构,受热熔化时大分子间作用力很小,呈现高弹态的温度范围很窄,当树脂熔融后熔体黏度较低,因此发泡时发泡剂的分解气体不易保持在树脂中,使发泡工艺较难控制;PE结晶度大,结晶速度快,由熔融态变至晶态要释放大量结晶热,再加上熔融PE热容较大,冷却至固态所需时间长,不利于气体在发泡过程中保持。此外,PE树脂的气体透过率高,其中低密度聚乙烯(LDPE)比高密度聚乙烯(HDPE)更容易渗透气体,最容易透过的气体是二氧化碳(CO2)。这些因素皆会促进发泡气体的逃逸。

为克服上述缺点,通常要使分子间相互交联成为部分网状结构,以增大树脂黏度,减缓黏度随温度升高而降低的趋势,即调整树脂的粘弹性,以适应发泡要求。
可分为交联和无交联两种。交联部分约占聚乙烯泡沫塑料市场的50%,并以每年25%的速度增长。交联PE泡沫塑料分为辐射交联和化学交联两种工艺。如果按照发泡剂分解时外部压力不同分类,可分为常压发泡和加压发泡。

发泡聚烯烃材料的开发一直是人们研究的热点。与PS、PU泡沫传统发泡材料相比,PE、聚丙烯(PP)等聚烯烃发泡材料的开发历史较短。

  1941年美国杜邦公司的一个专利首次提出了PE泡沫的制备。其后卡伦特电缆建筑公司和其他公司亦取得了制备PE泡沫的专利。1955年美国杜邦公司生产了低发泡PE。1958年美国道化学公司首先采用无交联挤出发泡法实现了高发泡PE泡沫的工业化生产,目前美国的高发泡PE大多仍用此法生产。20世纪60年代初,日本三和化工、古河电气和积水化学等公司先后研制和开发出交联高发泡PE,并从1965年开始生产高发泡PE产品。目前大部分生产厂家都以日本开发的技术为基础,欧洲大约从20世纪70年代开始生产交联PE发泡材料。