聚苯乙烯发泡主要通过添加发泡剂在聚合或加工过程中实现,具体方法可分为以下两类:
原料混合
将苯乙烯单体、引发剂、分散剂、水及发泡剂(如戊烷、丁烷)混合后,在反应釜中聚合形成含发泡剂的树脂颗粒。
预发泡与熟化
预发泡:高温高压下(通常90℃以上)使发泡剂渗透到聚苯乙烯珠粒中,体积膨胀约30倍,形成微孔结构。
熟化:预发泡颗粒冷却后,气体重新溶解于树脂,形成真空结构并吸收空气,最终稳定成泡沫颗粒。
成型加工
一步挤出:直接热挤出泡沫颗粒,用于生产板材、薄膜等。
模塑:预发泡颗粒经铝模或铸件加热(115-120℃)膨胀后熔融成型。
预聚反应
苯乙烯单体与引发剂在惰性气体保护下预聚,形成预聚体。
二次混合与发泡
将预聚体注入挤出机,前段加入发泡剂,充分混合后继续聚合。
通过预发泡器高温高压处理(如90℃以上),使发泡剂均匀分布并膨胀。
成型加工
类似一步法,通过模塑或挤出成型。
一步法 :工艺简单、能耗低,适合大规模生产,是目前国际主流工艺。
两步法 :发泡剂分布更均匀,但工艺复杂、成本较高,多用于特殊需求场景。
发泡聚苯乙烯(EPS)主要应用于建筑保温材料、包装容器、汽车零部件等领域,因其轻质、隔热性能优异而广泛使用。