环氧泡沫塑料结构有何特点？-塑料橡胶入门-塑料知识

环氧泡沫塑料结构有何特点？

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环氧泡沫塑料自20世纪40年代末美国Shell公司首先研制出来，至今已有较快发展。它具有耐热性好、就地发泡、粘结力强、电性能佳、化学惰性和价格低廉等优点。这些优点是如何造就的？作为重合材料显然要从组成材料上找答案，也就是说寻找环氧泡沫塑料结构特点。

液体泡沫中可能有3种泡孔构型。一为球体泡孔有最小界面和毛细管压力，是最稳定的泡孔构型，但是密堆排列的球体泡孔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。二是为14面体、12面体，14面体由6个正方形和8个六边形组成、12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。规整的5边形12面体泡孔密堆排列所形成的泡孔棱的形式实际上是不存在的，因为液相中毛细管压力无限大。排泄型12面体泡孔排列所形成的泡孔棱，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。中国环氧树脂行业协会专家介绍说，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，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。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。

环氧泡沫塑料的力学性能也是值得考察的对象。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。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。环氧泡沫塑料的传递主要是传导传递，不发生对流传递、辐射传递很少，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，低温下泡沫塑料的热导率降低其保温隔热性能好。环氧泡沫塑料的线胀系数主要取决于环氧固化物的线胀系数，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。