폼 생산 공정

폼 생산 공정은 네 단계로 구성되며, 이 중 화학 발포제가 핵심적인 역할을 합니다. 화학 발포제는 일반적으로 질소, 이산화탄소, 수분 및 기타 소량의 기체를 생성합니다. 이상 기체는 투과율이 낮고 무취이며 무독성인 질소이며, 우수한 물성과 균일한 기공을 가진 폼을 생성합니다.

제조 공정에서 화학 발포제는 적절한 시점, 일반적으로 폴리머가 액체 또는 용융 상태일 때 폴리머에 균일하게 분산되어야 합니다. 이 단계에서는 발포제와 폴리머 재료를 고밀도 또는 개방형으로 혼합하며, 발포제의 분해 온도보다 낮은 정제 온도를 고려해야 합니다.

두 번째 단계에서는 시스템이 다수의 개별 기포를 형성하는데, 이때 작은 기포 형성을 촉진하기 위해 핵제를 첨가해야 합니다. 핵제는 일반적으로 탄산칼슘, 카올린, 카본블랙 등과 같은 미세한 불활성 입자입니다.

세 번째 단계에서는, 더 많은 기체가 중합체를 통과하여 소포로 이동함에 따라 처음에 형성된 소포의 크기가 계속 커집니다. 시간이 충분히 흐르면 개별 소포가 서로 접촉하여 융합하여 열린 세포 거품을 형성합니다. 그렇지 않으면 소포가 서로 연결되지 않은 닫힌 세포 거품이 형성됩니다. 소포의 융합은 무한히 계속되고 거품은 붕괴됩니다.

마지막 단계에서는 폴리머 점도가 증가함에 따라 발포제가 기본적으로 완전히 분해되고 기포의 성장이 멈추며, 폼이 안정화되어 정형화된 제품이 됩니다. 폴리머 점도는 냉각, 가교 및 기타 방법을 통해 증가시킬 수 있습니다. 이 세 단계의 시간은 몇 분의 1초 정도로 짧을 수 있고, 가장 길면 몇 초를 넘지 않습니다.

폼의 품질은 발포제의 분해 및 고분자 재료의 겔화(점도)와 밀접한 관련이 있습니다. 일반적으로 발포제의 분해와 고분자 재료의 겔화 과정이 동시에 진행되거나, 겔화가 발포제의 분해보다 약간 앞서야 합니다. 이 두 가지 조건이 일치하지 않으면 우수한 성능의 폼을 얻을 수 없습니다. 겔화 과정이 발포 과정보다 지연되면 기공 벽의 점도가 낮아지고, 폼이 연화되거나, 심지어는 소재를 지지하지 못해 폼이 붕괴될 수 있습니다. 반대로, 기공 벽의 강도가 높으면 기공 내부에 과도한 압력이 가해져 기공 벽이 찢어지고 폼 중앙에 큰 균열이 발생합니다.