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【膨胀珍珠岩】粘合剂和膨胀珍珠岩气泡核形成及泡体固..

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气泡核形成料浆在密闭的腔体受热,料浆中的水分开始蒸发,起初的蒸发速度较快 (因料浆黏度小),随着料浆中的水分不断蒸发,料浆的黏度不断增大,而腔体中的压强也不断增加,当达到合适的温度时,料浆中的发泡剂开始分解。每个微小单元的发泡剂颗粒分解后,形成一个“微泡”,这些“微泡”就是最初的气泡核,微泡的泡壁是由膨胀珍珠岩和黏合剂组成,泡中则有刚刚开始分解气体的发泡剂,微泡单元模型。

1 由粘合剂和膨胀珍珠岩形成的泡壁  2 发泡剂   3 一部分发泡剂分解后形成的空穴

气泡的形成阶段对泡体的密度和泡孔的分布情况起着决定性的作用,是控制泡体性能和质量的关键阶段。因此在制作衬垫时,将AC发泡剂和膨胀珍珠岩、BA-3168B丙稀酸、活化剂ZnO等助剂充分均匀混合,是形成均匀分布气泡核的基础。成核的数量取决于料浆的粘度与发泡剂开始分解时刻和气体分解速度,具有一定粘弹性的料浆才能包住气体,形成气泡。因此在制定原材料配方和成型工艺时,必须注意控制加热和分解气化的速度,使料浆适时包住分解的气体,形成大量气泡。

2.2  气泡核的长大(成型)

气泡的膨胀阶段和气泡核的形成阶段紧密相联,而且其膨胀阶段极短,因此很难将它们分开。为了更清楚地掌握气泡长大的过程,首先分析气泡壁的受力情况,气泡的受力情况。

1 气泡膨胀受到的阻力    2  气泡膨胀的动力

形成 “微泡”后,随着加热温度的升高,发泡剂不断分解,微泡内的压强不断增大,为气泡的膨胀提供动力;另一方面黏合剂中的水分不断蒸发,料浆的黏度也不断增加,对微泡的膨胀起阻碍作用;同时,随着温度的升高,水分的蒸发和发泡剂分解的部分气体逃逸到模腔,腔体内的压强也在不断增大,压强通过料浆传递给微泡壁,对微泡膨胀起阻碍作用,腔体内的压强与黏合剂的表面张力共同组成了气泡膨胀时的阻力,而且这些力还在时时刻刻变化着。当阻力大于动力时气泡长不大,甚至气泡塌陷;当阻力小于动力时气泡长大,动力过大或发泡剂分解速度过快时,气泡破裂或气泡合并为大泡;只有气泡壁的受力达到动态平衡时,气泡停止长大,完成发泡成型过程。

2.3  泡体固化定型

随着料浆水分基本失去,气泡膨胀的渐渐停止,进入泡体固化定型阶段,当料浆中的水分完全失去时,完成泡体固化定型。