环氧树脂泡沫塑料四眼镜

环氧树脂泡沫塑料(四)

四、环氧泡沫塑料的结构与性能

1、环氧泡沫塑料的结构

液体泡沫中可能有三种泡孔构型。它有最小界面和毛细管压力。是一种最稳定的泡孔构型okmart.com。但是密堆排列的球体泡孔的体积不超过整体空间的74%。密堆排列泡孔进一步膨胀，其体积超过系统总体积的3/4时，泡孔构型由球体变成规则的多面体构型。图b和c分别为14面体和12面体。14面体由6个正方形和8个六边形组成。12二面体由12个五边形组成。12面体泡孔构型的存在可能性更大。因为它是1种等角几何形状，泡孔壁面成120°角相交形成泡孔棱，泡孔棱以109.5°夹角交会，这种泡孔构型最适宜存在于泡沫液中。

图显示了相邻泡孔之间形成的泡孔棱的几何形状。a为密堆排列球体泡孔所形成的泡孔棱。b为规整的五边形十二面体泡孔密堆排列所形成的泡孔棱。这种形式实际上是不存在的，因为液相中毛细管压力无限大。c为排泄型十二面体泡孔排列所形成的泡孔棱，这是一种理想的闭孔结构泡孔构型。固体与气体的相对量即可表征为泡沫塑料的表观相对密度。泡孔壁面和泡孔棱之间固体的分布取决于发泡过程中液体的黏度、毛细管压力和表面张力三者之间力的平衡。这种力的平衡在发泡过程中随时间缓慢变化。

泡孔连续膨胀和毛细管压力推动液体向泡孔棱聚集，泡孔壁面变薄。这个过程发展到极限时，泡孔壁面开始穿孔、泡沫塌瘪、相邻泡孔并泡，或泡孔壁面收缩，或泡孔破裂。若要获得此结构，只要增大液体的黏弹性。当泡沫中泡孔壁面的1/6或更多部分破裂，即获得完全开孔的泡孔结构。e为泡孔壁面液体全部被引入泡孔棱，形成框架型泡孔结构。这种结构具有最小的表面积。实际上是一种不太可能发生的极限情况。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，泡沫塑料是通过在胶液中发泡并经过固化固定泡沫而成。所以工艺条件对泡沫的泡孔构型和尺寸影响很大，实际的泡孔构型和尺寸是在较大范围内变化。

2、环氧泡沫塑料的力学性能

环氧泡沫塑料的力学性能与其密度、泡孔大小及分散度有密切关系。密度大、泡孔小且分散均匀的泡沫塑料的力学性能好，反之则力学性能差。环氧泡沫塑料的密度与其压缩强度的关系曲线如图。泡沫塑料的强度还与泡孔几何形状有关。在发泡过程中，泡孔随泡沫上升而取向，球形孔变成椭球形孔。平行泡沫上升方向的压缩强度大于垂直泡沫上升方向的压缩强度。

3、环氧泡沫塑料的隔热性能

泡沫塑料热的传递主要是传导传递，不发生对流传递，辐射传递很少。泡沫塑料的热导率主要取决于泡孔内气体的热导率。由于气体体积占总体积的90%以上，所以气体的热导率愈小，则泡沫塑料的热导率就愈小。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，低温下泡沫塑料的热导率降低，其保温隔热性能好。环氧泡沫塑料的热导率与其密度及泡孔尺寸的关系有专门图示。

4、环氧泡沫塑料的线胀系数

主要取决于环氧固化物的线胀系数。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家强调指出，但是泡孔结构和泡孔形状对它有影响。开孔结构对线胀系数无影响，而闭孔结构对线胀系数有影响。闭孔中的气体压力随温度而变化，并引起泡孔棱受力而变形。从而影响了泡沫塑料的线胀系数。拉长泡孔的线胀系数大于规整泡孔的线胀系数。

5、环氧泡沫塑料的性能(典型值)

五、环氧泡沫塑料的应用

环氧泡沫塑料可用作隔热材料、轻质高强夹芯材料、防振包装材料、漂浮材料、飞机吸音材料等。以环氧泡沫塑料为芯材的玻璃钢夹层板具有轻质、高强、耐冲击、抗裂纹扩展性好，吸水率低等优点，可用于制造船体外壳、飞机制件、水陆两用坦克车浮筒、弹药箱、包装箱等。加添料的环氧泡沫塑料质轻、介电性能和尺寸稳定性好。可用作电子工业的灌封料和绝缘材料，水下装置部件和漂浮件。它能像木材那样加工，加工面可刷涂料，故宜作模型材料。还可用作检验装置的轻型基础。由于耐油、耐溶剂、尺寸稳定，能长期使用。

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