Geschäumte Materialien EPS, EPU, EPE, EPP, EPVC, EP, ESi, EBB Prozesseigenschaften und Anwendungsdetails

Geschäumte Materialien EPS, EPU, EPE, EPP, EPVC, EP, ESi, EBB Prozesseigenschaften und Anwendungsdetails

Übersicht über Schaumstoffe

Geschäumte Materialien sind eine besondere Art von Materialien. Sie werden während des Herstellungsprozesses durch physikalische oder chemische Methoden in das Gas eingebracht und bilden ein Material mit einer Vielzahl mikroporöser Strukturen. Diese mikroporösen Strukturen verleihen geschäumten Materialien viele einzigartige Eigenschaften, wie z. B. geringes Gewicht, Wärmedämmung, Schalldämmung, Polsterung usw., und haben daher ein breites Anwendungsspektrum in vielen Bereichen.

Einstufung

Geschäumte Materialien werden hauptsächlich in die folgenden Kategorien unterteilt:

1. Chemisch schäumende Materialien: Durch die Zersetzung des durch Erhitzen freigesetzten Gases kommt es zur Bildung gleichmäßiger feinporiger Verbindungen im Material.

2. Physikalisch schäumende Materialien: Schaum entsteht durch die Expansion von Druckgas, die Verflüchtigung von Flüssigkeiten oder die Auflösung von Feststoffen.

3. Tensid: Einbringen von Luft unter mechanischer Einwirkung, um eine große Schaummenge zu bilden.

Gängige Typen

- Polyurethanschaum (EPU): Hervorragende Isolierung, geringes Gewicht und Elastizität.

- Polystyrolschaum (EPS): leicht, wärmeisolierend, schalldämmend, häufig in Verpackungsmaterialien verwendet.

- Polyethylenschaum (EPE): Weich, flexibel, wird häufig in Polstermaterialien verwendet.

- Polypropylenschaum (EPP): gute Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit, geeignet für anspruchsvolle Umgebungen.

- Polyvinylchloridschaum (EPVC): gute Chemikalienbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit.

- Phenolschaum (EP): hohe Temperaturbeständigkeit, häufig in feuerfesten Materialien verwendet.

- Silikonschaum (ESi): Hohe Temperaturbeständigkeit und gute chemische Stabilität.

-Biobasierter Schaum (EBB): aus erneuerbaren Ressourcen gewonnen, biologisch abbaubar und umweltfreundlich.

Polystyrolschaum

Polystyrolschaum, auch als expandiertes Polystyrol (EPS) bekannt, ist ein leichtes, poröses Polymermaterial, das durch einen physikalischen Schäumungsprozess aus Polystyrolharz hergestellt wird. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Beschreibung von Polystyrolschaum:

Eigenschaften

- Leicht: EPS hat eine sehr geringe Dichte, normalerweise etwa 1,05 g/cm³.

- Wärmedämmung: Aufgrund seiner geschlossenen Zellstruktur verfügt EPS über hervorragende Wärmedämmeigenschaften.

- Schalldämmung: EPS ist auch wirksam bei der Schalldämmung.

- Schlagfestigkeit: EPS absorbiert und verteilt Aufprallenergie und weist eine gute Schlagfestigkeit auf.

Als wirtschaftliches und praktisches Material hat Polystyrolschaum ein breites Anwendungsspektrum in vielen Bereichen, muss aber auch auf seine Umweltverträglichkeit und Sicherheitsbehandlung achten.

Vorbereitungsprozess

Es gibt zwei Hauptverfahren zur Herstellung von Polystyrolschaum: einstufige Imprägnierung (einstufiges Verfahren) und zweistufige Imprägnierung (zweistufiges Verfahren).

- Ein-Schritt-Methode: Styrolmonomer, Initiator, Dispergiermittel, Wasser, Treibmittel (z. B. Pentan und Butan) und andere Additive werden in einem Reaktor gemischt und polymerisiert, um treibmittelhaltige Harzpartikel zu bilden. Nach Waschen, Zentrifugieren und Trocknen werden die expandierbaren Polystyrolperlen erhalten.

- Zweistufige Methode: Styrolmonomer wird zunächst zu Polystyrolkügelchen polymerisiert, anschließend werden Wasser, Emulgator, Treibmittel und andere Zusatzstoffe zum Erhitzen und Imprägnieren zugegeben, um die expandierbaren Polystyrolkügelchen zu erhalten.

Formprozess

Es gibt auch zwei Hauptmethoden für den Formprozess:

1. Einstufiger Extrusionsweg: EPS-Partikel werden nach dem Schäumen direkt heiß extrudiert und geformt, was hauptsächlich zur Herstellung von Platten und Folien verwendet wird.

2. Formungsweg: EPS-Partikel werden vorgeschäumt und gekocht, dann in einer Form erhitzt und geformt, sodass die Partikeloberflächen während des Expansionsprozesses zu einem Schaumteil verschmelzen.

Anwendungsgebiete

Polystyrolschaum wird aufgrund seines geringen Gewichts, seiner Wärmedämmung, Schalldämmung, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Vibrationsdämpfung und hervorragenden dielektrischen Eigenschaften häufig verwendet:

- Isolierung von Gebäudewänden und Dächern

- Isolierung aus Verbundplatten

- Kühllager, Klimaanlagen, Fahrzeug- und Schiffswärmeisolierung

- Fußbodenheizung

- Dekorationsschnitzerei

- Vibrationsfeste Verpackungsmaterialien für mechanische Geräte, Instrumente, elektrische Haushaltsgeräte, Kunsthandwerk und andere zerbrechliche und wertvolle Produkte.

- Fast-Food-Verpackung

Umweltauswirkungen und Recycling

Aufgrund der Stabilität des EPS-Materials hat die Zunahme des EPS-Abfalls zur sogenannten „weißen Verschmutzung“ geführt. Daher wurde der Schwerpunkt auf das Recycling von EPS gelegt, das vor allem Folgendes umfasst:

1. Recyclinggranulierung: Reduzieren Sie das Volumen des EPS-Abfalls durch Wärmeverdichtung, Kaltzerkleinerung oder Kaltkomprimierung und anschließende Regranulierung.

2. als Zusatzstoffe mit geringer Dichte und andere Materialien, die bei der Herstellung neuer Leichtbaustoffe, wie z. B. leichte Dachdämmstoffe, Betonschaum-Dämmplatten, gemischt werden.

3. In Lösungsmitteln wie Farbe, Klebstoff oder Dichtungsmasse auflösen.

4. Verwendung chemischer Methoden zum Cracken, zur Rückgewinnung von Monomeren oder zur Erzeugung von Lösungsmittelöl.

Polyurethanschaum

Polyurethanschaum (PU-Schaum) ist ein Polymermaterial, das durch die Reaktion von Isocyanat und Polyol unter Einwirkung von Treibmittel entsteht. Es verfügt über eine Vielzahl von Eigenschaften, darunter gute Wärmedämmung, geringes Gewicht, Elastizität und chemische Beständigkeit, sodass es ein breites Anwendungsspektrum im Baugewerbe, in der Möbelindustrie, im Automobilbau, in der Verpackungsindustrie und in vielen anderen Bereichen bietet.

Komponenten und Herstellungsprozess

Zu den Hauptbestandteilen von Polyurethanschaum gehören:

- Isocyanate: Üblich sind Toluoldiisocyanat (TDI) und Diphenylmethandiisocyanat (MDI).

- Polyole: Diese können auf Polyester oder Polyether basieren und die endgültigen Eigenschaften des Schaums beeinflussen.

- Treibmittel: Üblicherweise wird ein physikalisches Treibmittel oder ein chemisches Treibmittel, beispielsweise Wasser, verwendet, das bei der Reaktion mit dem Isocyanat zu Kohlendioxid reagiert, das die Schaumstruktur bildet.

- Katalysator: beschleunigt die Reaktion.

- Schaumstabilisatoren: helfen, die Schaumstruktur zu stabilisieren.

- Andere Zusatzstoffe: einschließlich Flammschutzmittel, Pigmente, Formtrennmittel usw.

Der Herstellungsprozess umfasst normalerweise Schritte wie Mischen, Schäumen und Aushärten und kann entweder durch kontinuierliche oder intermittierende Verfahren hergestellt werden.

Typen und Eigenschaften

Je nach Weichheitsgrad lässt sich Polyurethanschaum in Weich-, Halbhart- und Hartschaum einteilen:

- Flexibler Schaumstoff: Wird häufig in Möbeln, Bettwäsche usw. verwendet, um Komfort und Flexibilität zu bieten.

- Hartschaum: Wird hauptsächlich zur Gebäudeisolierung, Kühllagerausrüstung usw. verwendet und bietet eine gute Wärmedämmleistung.

- Halbhartschaum: mit Eigenschaften zwischen weich und steif.

Je nach Herstellungsverfahren kann Polyurethanschaum auch unterteilt werden in:

- Blockschaum: Große Schaumstoffblöcke, die im kontinuierlichen Verfahren hergestellt und dann in die gewünschten Formen geschnitten werden.

- Formschaum: Direkt in der Form geschäumt, also zu Schaumstoffprodukten in der gewünschten Form verarbeitet.

Anwendungsgebiete

Polyurethanschaum hat ein breites Anwendungsspektrum, darunter:

- Möbel: Sofas, Matratzen, Sitze usw.

- Bauwesen: Wände, Dächer und Böden als Wärmedämmstoffe.

- Automobil: Sitze, Innenmaterialien usw.

- Verpackung: zum Schutz zerbrechlicher Gegenstände.

- Kühlgeräte: um eine konstante Temperatur aufrechtzuerhalten und Leckagen zu verhindern.

Umweltbelastung und Recycling

Die Umweltauswirkungen von Polyurethanschaum sind vor allem dadurch gekennzeichnet, dass er schwer abbaubar ist und im Brandfall giftige Dämpfe freisetzt. Daher ist es besonders wichtig, die Recyclingtechnologie von Polyurethanschaum einschließlich physikalischer und chemischer Methoden zu untersuchen. Die physikalische Methode recycelt Polyurethanschaum durch Kleben und Druckformen als Füllstoff, Extrusionsformen usw., während die chemische Methode den Schaum zersetzt und Rohstoffe durch Alkoholyse, Hydrolyse, Alkalizersetzung, Pyrolyse und andere Methoden recycelt.

Polyethylenschaum

Polyethylenschaum (PE-Schaum) ist ein Schaummaterial, das aus Polyethylenharz als Hauptbestandteil unter Zusatz von Treibmitteln, Vernetzungsmitteln und anderen Zusatzstoffen hergestellt wird. Es ist ein sehr wichtiges Polstermaterial mit vielen wichtigen Eigenschaften und einer breiten Palette von

Eigenschaften

- Geringe Dichte: Die Dichte von Polyethylenschaum kann sehr gering sein, bis zu 0,01 g/cm³.

- Gute Dämpfung: Aufgrund seiner porösen Struktur verfügt es über ein sehr gutes Stoßdämpfungsvermögen.

- Hitzebeständigkeit: Kann auch bei höheren Temperaturen eine stabile Leistung aufrechterhalten.

- Geringe Wasseraufnahme: gute chemische Stabilität, nicht leicht Wasseraufnahme, gute Beständigkeit gegen die meisten chemischen Korrosionen.

- Mechanische Eigenschaften: zäh, flexibel und reibungsbeständig.

- Verarbeitungseigenschaften: einfach zu formen und zu verarbeiten, kostengünstiger.

Anwendungsgebiet

Polyethylenschaum hat ein breites Anwendungsspektrum, unter anderem:

- Verpackungsmaterialien: werden als Pufferverpackung für Präzisionsinstrumente und Messgeräte, Haushaltsgeräte und zerbrechliche Produkte verwendet.

- Bauindustrie: als Wärmedämm- und Schalldämmstoffe.

- Landwirtschaft: Wird als Wärmedämmmaterial für Baumschulen, Gemüse, Melonen und Obst verwendet.

- Isolierbehälter: werden zur Isolierung von gefrorenen und warmen Lebensmitteln verwendet.

Produktionsprozess

Der Herstellungsprozess von Polyethylenschaum umfasst in der Regel die folgenden Schritte:

1. Mischen: Mischen Sie die Rohstoffe wie Polyethylenharz, Schaummittel und Vernetzungsmittel gleichmäßig.

2. Schäumen: Das Treibmittel wird durch Erhitzen oder auf andere Weise zersetzt, um Gas zu erzeugen und eine Schaumstruktur zu bilden.

3. Vernetzung: Damit die Polyethylenmoleküle durch chemische oder physikalische Methoden eine netzartige Struktur untereinander bilden, um die Stabilität und Leistung des Schaums zu verbessern.

4. Formen: Verarbeiten des Schaumstoffmaterials in die gewünschte Form und Größe.

5. Nachbearbeitung: Einschließlich Schritte wie Kühlen, Schneiden und Verpacken.

Arten von Produkten

Polyethylenschaum kann in vernetzte und nicht vernetzte Typen eingeteilt werden:

- Vernetzter Polyethylenschaum: hat bessere mechanische Eigenschaften und thermische Stabilität und ist in zwei Prozesse unterteilt: Strahlungsvernetzung und chemische Vernetzung.

- Nicht vernetzter Polyethylenschaum: hat eine bessere Flexibilität und Elastizität, aber relativ geringe mechanische Eigenschaften.

Technische Eigenschaften

Zu den wichtigsten technischen Eigenschaften von Polyethylenschaum gehören:

- Dichte: variiert je nach Schaumfaktor, normalerweise im Bereich von 26 bis 53 kg/m³.

- Wärmeleitfähigkeit: niedrig, normalerweise etwa 0,037 W/mK, zeigt gute Wärmedämmeigenschaften.

- Feuchtigkeitsdurchlässigkeit: weniger als 4,2×10-¹¹ ng/(ms-Pa), nahezu undurchlässig für Wasserdampf.

- Wasseraufnahme: sehr gering, normalerweise nicht mehr als 4 %.

- Betriebstemperaturbereich: breit, von -100 °C bis 90 °C.

- Entflammbarkeit: normalerweise selbstverlöschend, selbstverlöschend innerhalb von 2 Sekunden durch Feuer.

Polypropylenschaum

Polypropylenschaum (PP-Schaum) ist eine Art Schaumstoff mit Polypropylenharz als Hauptbestandteil, der durch Zugabe von Treibmittel und anderen Zusatzstoffen durch einen speziellen Schäumprozess hergestellt wird. Es vereint die hervorragenden Eigenschaften von Polypropylen mit den leichten, wärmeisolierenden und schallabsorbierenden Eigenschaften von Schaumstoff und macht es zu einem Hochleistungswerkstoff mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten.

Eigenschaften

- Leichtgewicht: Polypropylenschaum hat eine geringe Dichte, wodurch das Gewicht der Produkte deutlich reduziert werden kann.

- Wärmedämmung: Aufgrund seiner porösen Struktur verfügt Polypropylenschaum über hervorragende Wärmedämm- und Wärmespeichereigenschaften.

- Schallabsorption: Die mikrozelluläre Struktur von Polypropylenschaum verleiht ihm gute Schallabsorptionseigenschaften und eignet sich daher für Schalldämmmaterialien.

- Chemische Beständigkeit: Das Polypropylenmaterial selbst weist eine gute chemische Beständigkeit auf, daher weist auch der Schaumstoff diese Eigenschaft auf.

- Hitzebeständigkeit: Polypropylenschaum hält höheren Temperaturen stand und weist eine gute thermische Stabilität auf.

- Umweltschutz: Polypropylenschaum kann recycelt werden und erzeugt beim Verbrennen keine giftigen Substanzen.

Anwendungen

- Automobilindustrie: Wird bei der Herstellung von Stoßstangen, Instrumententafeln, Türverkleidungen und anderen Komponenten verwendet, um Energieabsorption und Stoßdämpfungsschutz zu gewährleisten.

- Verpackungsmaterialien: werden zur stoßfesten Verpackung von zerbrechlichen Gütern und Präzisionsinstrumenten verwendet.

- Bauindustrie: Verwendung als Wärme- und Schalldämmstoffe zur Verbesserung der Energiesparwirkung von Gebäuden.

- Sportausrüstung: Wird zur Herstellung von Schwimmhilfen, Schutzpolstern usw. verwendet.

- Medizinischer Bereich: Aufgrund seiner ungiftigen und sauberen Eigenschaften kann es in der Verpackung medizinischer Geräte verwendet werden.

Produktionsprozess

Der Produktionsprozess von Polypropylenschaum umfasst hauptsächlich physikalisches Schäumen und chemisches Schäumen:

- Physikalisches Schäumen: Die Schaumstruktur entsteht durch Einspritzen eines physikalischen Treibmittels (z. B. Kohlendioxid oder Stickstoff) in die Polypropylenschmelze und anschließendes Steuern von Druck und Temperatur, sodass das Treibmittel unter Bildung von Gas zerfällt.

- Chemisches Schäumen: Zur Bildung des Schaums werden chemische Treibmittel wie Azoverbindungen verwendet, die sich beim Erhitzen zersetzen und Gase erzeugen.

Technische Schwierigkeiten

- Schmelzfestigkeit: Die Viskosität von Polypropylen nimmt im geschmolzenen Zustand stark ab, was dazu führt, dass die Schaumporen beim Schäumen leicht aufbrechen und verschmelzen, was die Gleichmäßigkeit der Schaumstruktur beeinträchtigt.

- Temperaturkontrolle: Die Temperaturkontrolle während des Schäumens ist entscheidend für die Produktqualität. Eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur beeinträchtigt die Leistung des Schaums.

Forschungsfortschritt

Derzeit konzentriert sich die Forschung zu Polypropylenschäumen auf die Verbesserung ihrer Schaumeffizienz, die Verbesserung der Schaumstruktur und die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. Beispielsweise kann die Verwendung von hochschmelzendem Polypropylen (HMSPP) die Stabilität der Blasen des geschäumten Produkts verbessern und die Dichte des Produkts verringern. Darüber hinaus zeigt die Anwendung der überkritischen Fluidtechnologie auch großes Potenzial bei der Herstellung mikrozellulär geschäumter Polypropylenmaterialien.

Polyvinylchloridschaum (PVC-Schaum)

Polyvinylchloridschaum (PVC-Schaum) ist eine Art Schaummaterial, das aus Polyvinylchloridharz als Grundmaterial durch Zugabe von Treibmittel und anderen Zusatzstoffen durch physikalische oder chemische Schäumungsverfahren hergestellt wird. Es verfügt über gute physikalische Eigenschaften und chemische Stabilität und wird häufig in den Bereichen Bauwesen, Dekoration, Verpackung, Werbeproduktion und anderen Bereichen eingesetzt.

Eigenschaften

- Leicht: PVC-Schaum hat eine geringe Dichte, ist leicht und einfach zu handhaben und zu konstruieren.

- Wärmedämmung: Die geschlossenzellige Struktur sorgt für eine gute Wärmedämmung und Wärmespeicherung.

- Schalldämmung: Die poröse Struktur hilft, Schall zu absorbieren und sorgt für Schalldämmung.

- Chemikalienbeständigkeit: Beständig gegen die meisten Chemikalien, nicht leicht zu korrodieren.

- Witterungsbeständigkeit: Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche klimatische Bedingungen, beständig gegen ultraviolette Strahlung.

- Feuerbeständigkeit: PVC-Schaum hat entsprechend den Brandschutzanforderungen eine gewisse flammhemmende Wirkung.

- Wasserdicht: Die geschlossenzellige Struktur macht es wasserdicht und für den Einsatz in feuchten Umgebungen geeignet.

Anwendungsfelder

- Bauindustrie: Verwendung als Dachdämmung, Wanddämmstoffe, zur Verbesserung der Energiesparwirkung von Gebäuden.

- Dekorationsindustrie: Wird für Innendekorationen, Werbetafeln, Präsentationsständer usw. verwendet und zeichnet sich durch gute Ästhetik und Praktikabilität aus.

- Verpackungsindustrie: Wird als stoßfestes Puffermaterial zum Schutz zerbrechlicher Gegenstände verwendet.

- Werbeproduktion: Wird zur Herstellung von Werbebriefen, Schildern usw. mit guter visueller Wirkung verwendet.

Produktionsprozess

Der Produktionsprozess von PVC-Schaum umfasst hauptsächlich physikalisches Schäumen und chemisches Schäumen:

- Physikalisches Schäumen: Durch Einspritzen eines physikalischen Treibmittels (z. B. Kohlendioxid oder Stickstoff) in die PVC-Schmelze werden Druck und Temperatur so gesteuert, dass sich das Treibmittel zersetzt und Gas erzeugt, um eine Schaumstruktur zu bilden.

- Chemisches Schäumen: Es wird ein chemisches Treibmittel verwendet, das sich beim Erhitzen zersetzt und Gase erzeugt, wodurch Schaum entsteht.

Technische Schwierigkeiten

- Schaumgleichmäßigkeit: um sicherzustellen, dass die Blasenstruktur des PVC-Schaums gleichmäßig ist, um zu vermeiden, dass die lokale Dichte zu hoch oder zu niedrig ist.

- Schmelzfestigkeit: Sorgen Sie beim Schäumen für eine ausreichende Schmelzfestigkeit, um ein Platzen der Blasenlöcher zu verhindern.

Forschungsfortschritt

Derzeit konzentriert sich die Forschung zu PVC-Schaum hauptsächlich auf die Verbesserung der Schaumeffizienz, die Verbesserung der Schaumstruktur und die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. Beispielsweise ermöglicht das mikrozelluläre Schäumen mithilfe der Technologie überkritischer Flüssigkeiten die Herstellung von PVC-Schaumstoffen mit feineren Poren.

Phenolschaum

Phenolschaum ist ein starrer, geschlossenzelliger Schaum, der aus duroplastischem Phenolharz durch Aufschäumen unter bestimmten Bedingungen mit einem Treibmittel hergestellt wird. Es ist für seine hervorragenden Brandschutz-, Wärmeschutz- und Wärmedämmeigenschaften bekannt und wird in vielen Bereichen häufig verwendet

Eigenschaften

- Flammhemmend: Phenolschaum hat hervorragende flammhemmende Eigenschaften unter Flammeneinwirkung mit Karbonisierung, kein Tropfen, kein Kräuseln und kein Schmelzphänomen.

- Geringer Rauch, ungiftig: geringe Rauchdichte beim Verbrennen, nahezu keine giftigen Gase.

- Hohe Temperaturstabilität: Es kann im Temperaturbereich von -200 °C eingesetzt werden℃ bis 200℃, und die Langzeitgebrauchstemperatur ist hoch.

- Gute Wärmedämmung: Geschlossene Zellstruktur sorgt für gute Wärmedämmung, geringe Wärmeleitfähigkeit.

- Dimensionsstabilität: mit Benzolringstruktur, geringe Dimensionsänderungsrate, kein Schrumpfen oder Verspröden bei Langzeitgebrauch.

- Chemische Beständigkeit: beständig gegen die meisten anorganischen Säuren, organischen Säuren und organischen Lösungsmittel.

- Umweltfreundlich: Freon wird im Produktionsprozess nicht als Treibmittel verwendet und ist bei der Zersetzung ungiftig und geruchlos.

Anwendungsfelder

- Bauindustrie: Verwendung als Außenwandisolierung, Dachisolierung, feuerfester Isoliergürtel usw.

- Luftfahrt, Schiffe: Aufgrund seiner leichten und feuerfesten Eigenschaften eignet es sich für interne Wärmedämmung und Strukturmaterialien.

- Petrochemische Industrie: Wird zur Isolierung von Rohren und Geräten verwendet, reduziert Wärmeverluste und verbessert die Energieeffizienz.

- Elektrogeräte, Instrumentierung: Wird als Isolier- und Wärmeisolationsmaterial verwendet, um Geräte vor Überhitzung zu schützen.

Produktionsprozess

Die Herstellung von Phenolschaum umfasst im Wesentlichen folgende Schritte:

1. Phenolharz synthetisieren: Kondensationsreaktion von Phenol und Formaldehyd unter Einwirkung eines sauren oder alkalischen Katalysators.

2. Zugabe von Schaummittel und anderen Zusatzstoffen: Fügen Sie entsprechend der erforderlichen Leistung die entsprechende Menge Schaummittel, Härter, Flammschutzmittel usw. hinzu.

3. Mischen und Schäumen: Gleichmäßiges Mischen unter bestimmten Bedingungen, sodass sich das Treibmittel zersetzt und Gas erzeugt, um eine Schaumstruktur zu bilden.

4. Aushärten und Formen: Aushärten unter einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck, um das endgültige Schaummaterial zu bilden.

Technische Schwierigkeiten

Die wichtigsten technischen Schwierigkeiten von Phenolschäumen sind ihre hohe Sprödigkeit und ihr hoher Offenzelligkeitsgrad, was ihre Verwendung in bestimmten Anwendungen einschränkt. Um seine Zähigkeit und Leistung zu verbessern, haben Forscher es durch chemische und physikalische Methoden modifiziert, beispielsweise durch die Zugabe von Verstärkungsmaterialien wie Nitrilkautschuk und Glasfasern oder durch die Verbesserung seiner Leistung durch Oberflächenbehandlung und Verbundtechnologie.

Silikonschaum

Silikonschaum ist ein Hochleistungsschaumstoff, der aus Silikonkautschuk als Basismaterial durch physikalische oder chemische Schäumverfahren hergestellt wird. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Beschreibung des Silikonschaums:

Zusammensetzung und Eigenschaften

Silikonschaum besteht aus Silikonkautschuk und hat folgende Eigenschaften:

- Hohe Temperaturbeständigkeit: Breiter Temperaturbeständigkeitsbereich von -100 °C℃ bis 300℃und hält sogar kurzfristig höheren Temperaturen stand.

- Chemikalienbeständigkeit: gute Beständigkeit gegenüber den meisten Chemikalien.

- Klimaalterungsbeständigkeit: gute Witterungsbeständigkeit im Außenbereich.

- Elektrische Isolierung: hervorragende elektrische Isoliereigenschaften.

- Physiologische Trägheit: Keine Reizung des menschlichen Körpers, häufig im medizinischen Bereich eingesetzt.

- Hohe Elastizität und Flexibilität: Auch bei niedrigen Temperaturen bleibt die Flexibilität erhalten.

- Flammhemmend: selbstverlöschende Eigenschaften, geeignet für Anwendungen, die Brandschutz erfordern.

Produktionsprozess

Der Herstellungsprozess von Silikonschaum umfasst:

- Physikalisches Schäumen: Durch mechanisches Rühren wird Gas in den Silikonrohstoff eingebracht, um Schaum zu bilden.

- Chemisches Schäumen: Durch Zugabe eines chemischen Treibmittels entsteht Gas, das im Reaktionsprozess Schaum bildet.

- Aushärtung bei hoher Temperatur: Die Schaumstruktur wird bei hoher Temperatur ausgehärtet und geformt.

Anwendungsgebiete

Silikonschaum hat ein breites Anwendungsspektrum, darunter:

- Luft- und Raumfahrt: Wird als Hochtemperatur-Isolier- und Dichtungsmaterial verwendet.

- Automobil: Wird als Dichtung, Polstermaterial und Kabelisolierung verwendet.

- Medizinischer Bereich: für medizinische Geräte und Geräte aufgrund ihrer physiologischen Inertheit.

- Bauindustrie: als Wärme- und Schalldämmstoff.

- Elektronikindustrie: Wird als Isolier- und Schutzmaterial für elektronische Geräte verwendet.

- Dinge des täglichen Bedarfs: wie Schuheinlagen, Polstermaterialien für Sportgeräte usw.

Technische Parameter

Die Eigenschaften von Silikonschaum lassen sich durch verschiedene technische Parameter beschreiben, zum Beispiel:

- Härte: normalerweise im Bereich von 10–70 Shore A.

- Dichte: Die Dichte des Schaums kann je nach Bedarf angepasst werden.

- Kompressionsverformung: Die Geschwindigkeit der Kompressionsverformung des Schaums unter einem bestimmten Druck.

- Reißfestigkeit: Ein Maß für die Reißfestigkeit des Schaums.

Umweltfreundlich

Silikonschaum ist ein umweltfreundliches Material, das keine Schadstoffe freisetzt und viele Umweltstandards erfüllt.

Biobasierter Schaum

Biobasierter Schaum ist ein neuartiges umweltfreundliches Material, das aus erneuerbaren Ressourcen wie Pflanzen, Ernterückständen oder mikrobiellen Fermentationsprodukten gewonnen wird und biologisch abbaubar oder kompostierbar ist. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Einführung in biobasierten Schaum:

Zusammensetzung und Eigenschaften

Biobasierte Schäume werden hauptsächlich aus Biomassematerialien gewonnen wie:

- Pflanzliche Materialien: z. B. Maisstärke, Zuckerrohr, Zellstoff usw.

- Mikrobielle Fermentationsprodukte: zB Polymilchsäure (PLA) und Polyhydroxyfettsäureester (PHA).

- Biopolymere: z. B. Chitosan, Proteine ​​usw.

Diese Materialien haben folgende Eigenschaften:

- Erneuerbar: gewonnen aus Pflanzen oder Mikroorganismen, die nachhaltig wachsen.

- Biologische Abbaubarkeit: Kann in der natürlichen Umgebung durch Mikroorganismen abgebaut werden.

- Umweltfreundlich: geringer CO2-Fußabdruck im Lebenszyklus.

Produktionsprozess

Zu den Produktionsverfahren für biobasierte Schaumstoffe gehören typischerweise:

- Chemische Synthese: Synthese biobasierter Polymere durch Polymerisationsreaktionen.

- Physikalische Verarbeitung: Schäume werden mit physikalischen Methoden wie Extrudieren, Formen und Schäumen hergestellt.

- Biofermentation: Herstellung von Biopolymeren durch mikrobielle Fermentation.

Anwendungsgebiete

Biobasierte Schaumstoffe werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter:

- Verpackung: Ersatz herkömmlicher Kunststoffschäume zur Polsterung und zum Schutz von Waren.

- Bauwesen: als Wärme- und Schalldämmung.

- Automobilindustrie: für Leichtbau und Innenausstattungsmaterialien.

- Textilien: als wärmendes Material oder Füllmaterial.

Technologische Fortschritte

- Synthese biobasierter Polymere: Forscher entwickeln neue biobasierte Monomere und Polymerisationsmethoden, um Materialeigenschaften zu verbessern und Kosten zu senken.

- Schäumtechnologie: Durch die Verbesserung des Schäumprozesses können die Porengröße und die Dichte von Schäumen gesteuert werden, um den Anforderungen verschiedener Anwendungen gerecht zu werden.

Umweltauswirkungen und Nachhaltigkeit

Biobasierte Schaumstoffe haben eine geringe Umweltbelastung, da sie am Ende ihres Lebenszyklus biologisch abbaubar oder kompostierbar sind und so Plastikmüll und Mikroplastikverschmutzung reduzieren. Darüber hinaus verringert die Nutzung erneuerbarer Ressourcen die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und trägt zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen bei.