所谓气泡核是指高聚物泡体中的大量原始微泡,即气体在高聚物中最初以气相聚集的地方。对不同的高聚物,其聚集的过程也不同,根据形成机理把发泡成核过程归纳为三种类型。
此类气泡核的形成过程是通过气液相直接混合而成的。气体和树脂溶液在经过充分混合后,除部分气体溶解入树脂溶液,其余部分气体以气相分散聚集在液体中即形成气泡核。
热固性泡沫塑料大多采用此法进行发泡成型过程。以脲甲醛泡沫塑料为例,其成型过程如下:将空气与刚配置好的脲甲醛树脂溶液(即原材料的混合液)一起通入打泡机中进行棍合,打泡机中设有高速搅拌器和特制的气液混合装置,使通入的空气被分散成大量的气泡均布在溶液中。打泡机中的溶液,一方面进行气液相的混合过程,另一方而进行缩聚过程,使溶液黏弹性逐步增加,并逐渐失去流动性使泡体固化定型。打泡机中含有大量气泡的树脂溶液,在没有固化前即进行浇铸成型,在铸模中泡体进行成型和固化定型过程。从以上过程可以看出,泡核的形成是气液相直接混合的结果。
这种方法的成核效果取决于气液相混合的力度和树脂溶液缩聚反应的速度。因为树脂溶液的缩聚反应程度决定溶液的黏弹性,具有一定黏弹性的溶液才能包住分散的气相,因此在制定原材料配方和成型条件时必须注意控制缩聚反应的速度,使树脂溶液在成型定型过程中能适时包住分散成泡的气相,同时又能使泡体继续膨胀并及时固化定型,而这些主要影响因素目前大多凭经验控制,缺少理论计算的依据。聚氨酯泡沫塑料成型也用此法成核。不同的是它的成核气体不是用直接通入的空气,而是用低沸点液体和反应中产生的CO2为发泡剂。原材料(包括发泡剂)先在混合装置强烈混合均匀,使发泡剂产生的气体被黏弹性逐渐上升的反应树脂溶液包围而形成大量气泡核,由于发泡剂含有低沸点液体,因此气泡核能继续膨胀形成发泡倍数大的泡体。