Производство пенополистирола прессовым методом

Прессовый способ является наиболее распространенным. Он заключается в выполнении трех основных операций: смешивания полимера с газообразователем и другими компонентами, входящими в композицию; прессования композиции; вспенивания заготовок. 

Для получения пенопластов из твердых композиций смешивание компонентов производят в шаровых мельницах, снабженных рубашками охлаждения. Процесс совместного помола продолжается 6...24 ч до получения однородной тонкодисперсной смеси. При приготовлении композиций в виде паст исходные вещества смешивают в смесителях лопастного типа. Полученную пасту подвергают созреванию (желированию) путем выдерживания ее в емкостях при температуре 25...30°С не менее 2 сут.

Прессуют композиции на гидравлических прессах в пресс-формах закрытого типа. Горячее прессование оказывает решающее влияние на равномерное распределение газа в заготовке и на размер элементарных ячеек. Быстрый подъем температуры, неравномерный обогрев пресс-формы, недостаточное давление пресса — все это существенно ухудшает качество пенопласта и может привести к браку.

Большую роль при получении пенопластов с малой средней плотностью играет такой технологический прием, как подвспенивание заготовок в пресс-форме в конце выдержки после достижения выравнивания температуры во всем объеме заготовки. В этом случае за счет более полного использования растворенного в полимере газа получают пенопласты с существенно пониженной средней плотностью без увеличения расхода газообразователя.

Подвспенивание производят путем плавного снижения давления пресса, в результате чего давление газов в пресс-форме поднимает пуансон, увеличивая высоту заготовки. При этом средняя плотность заготовки снижается на 30...50%.

После выдержки под прессом заготовки охлаждают до комнатной температуры и извлекают из пресс-формы. Окончательное вспенивание заготовок производят в специальных камерах при нагревании заготовок до размягчения полимера (до температуры 85...120°С). В зависимости от вида полимера нагревание производят паром, водой или горячим воздухом. При этом под возрастающим давлением газа, находящегося в ячейках, образовавшихся в результате предварительного подвспенивания, и вследствие снижения растворимости газа в полимере происходят увеличение размеров первичных ячеек и образование новых. Заготовка, находящаяся в свободном состоянии, вспенивается. Для придания заготовке четкой требуемой формы вспенивание рекомендуется производить, заключая заготовки в перфорированные металлические ограничительные кассеты.

Закрепление полученной пористой структуры и приданной изделию формы производят охлаждением изделий в тех же кассетах до комнатной температуры.

По прессовому способу можно вспенивать любой термопластичный полимер. Однако громоздкость технологического оборудования, отсутствие поточности, многодельность и большая продолжительность подготовки формовочных смесей существенно повышают стоимость получаемых материалов и сдерживают широкое развитие этого способа.