
微波發(fā)泡技術的發(fā)展,尤其是民用微波器的出現(xiàn),為高分子材料制備提供了新的技術途徑。 相比低分子物質而言,聚合物(如xpe/ixpe泡棉)及低聚物由于黏度較大,不利于熱傳導。與傳統(tǒng)的加熱方式相比,微波發(fā)泡的優(yōu)點在于:①發(fā)泡速率快;②微波穿透深度強,發(fā)泡均勻,熱梯度極小;③微波能被材料直接吸收,不經容器傳導,無熱滯后效應,利用脈沖技術容易實現(xiàn)溫度控制;④能賦予高分子材料理想的性能 利用微波對熱固性聚合物固化的高效率及微波活性低分子物質對微波的強吸收,在聚合物固化的同時低分子物質吸收微波氣化,固化和發(fā)泡同時進行,形成聚合物泡沫材料。微波發(fā)泡成為制備聚合物泡沫材料的又一新途徑,聚乙烯泡棉將產生一種新的生產方式。
美國通用電氣公司的Lewis等人利用微波固化含乙烯基和含氫的聚硅氧烷制備了有機硅泡沫材料。以鉑的環(huán)二乙烯配位絡合物為催化劑,水及脂肪醇為發(fā)泡劑,用900W的微波爐輻照2.5min,即可制得有機硅泡沫材料,密度為0.18~0.27g/cm3,平均泡孔尺寸為0.6mm。美國Dow Corning公司的Kittle等人利用與上述類似的方法,但加入低溫阻燃劑炔醇,微波活性物質鐵氧化物、小分子脂肪醇,增強填料等制備滿足不同使用要求的有機硅泡沫材料。
巴西使用微波作熱源,使聚苯乙烯發(fā)泡,經過模塑方法制成泡沫塑料產品。其具體方法是在一密閉容器內與水混合的可發(fā)性聚苯乙烯粒料經微波加熱作用下快速蒸發(fā)而發(fā)泡,其發(fā)泡倍率高達50倍。此密閉容器可采用一般的或經退火的透明玻璃,也可采用耐熱的同名塑料制造。泡沫塑料成型時,把已膨脹的濕的聚苯乙烯粒料置于帶孔的模具中,然后采用微波發(fā)熱,使水快速成為蒸汽,同時也使粒料進一步膨脹,然后成型為泡沫制品。常用作緩沖包裝。 中國工程物理研究院化工材料研究所利用微波方法制備了熱固性環(huán)氧泡沫材料。按設計比例將環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂、水、在紙杯中快速攪拌,混合均勻,將試樣放入微波爐中,微波功率99%(900W)固化20~30s,然后室溫放置1星期后備測試。研究表明,利用微波加熱固化發(fā)泡制備熱固性環(huán)氧泡沫塑料具有簡便、高效率的特點。在微波條件下,環(huán)氧泡沫固化反應很,所制備的環(huán)氧泡沫具有良好的耐熱特性,初始熱分解溫度大于300℃。微波技術將成為發(fā)泡棉生產廠家的一個新方向。