一、微孔发泡注塑成型特点
微孔发泡技术起源于1982年MIT聚合物实验的发明。
Microcellular Foam Injecton Molding的特点：
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孔径小：平均孔径1—80μm
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泡孔密度：109—1012 cells/cm3
图 微孔发泡显微图像（来源网络）
图 微孔发泡注塑制品（来源昊智）
二、微孔发泡注塑工艺优点
低模腔压力：
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低制件残余压力
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无飞边
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少或无翘曲变形
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低合模压力
低熔体粘度：
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低注射压力
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低熔体温度
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低模具温度
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较少模具磨损
均匀并较小的模塑件收缩：
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制件尺寸稳定性好
材料：
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材料适用面广
成本：
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制件重量减少，节省材料成本
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注塑加工周期缩短，提高生产效率
三、化学法微孔发泡注塑的三个基本点
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在特定的温度范围内受热分解
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气泡成核
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气泡的生长和稳定
四、化学法微发泡关键工艺
1） 提高气体扩散系数（改变温度）：温度升高、扩散系数增大
2） 提供足够的混合均化：设计螺杆产生强剪切作用，使气泡拉伸变形
图 气泡成长过程示意图（来源网络）
3）气泡成核：升高温度、降低压力、泡筒中保持一定的背压
4）气泡的成长和稳定
成长动力：
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气泡内外压差
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气体扩散
成长阻力：
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熔体粘度
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表面张力
在化学法注塑微发泡时，控制熔体温度和模具温度，可以抑制泡孔成长
五、化学法微发泡注塑要点
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注射体积速率要满足：注射速率要高
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注射压力可降低40-50%（降低熔体粘度）
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喷嘴前段加装自锁式嚅嘴，防腐止提前发泡
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无保压过程
图 微泡注射与普通注射的加工周期比较（来源网络）
六、化学法微发泡注塑的优点
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合模压力降低50%
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均匀的模温及冲模流场
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低注射压力、高注射速率
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能在螺杆停转和注射开始前，保持一定的压力，防止预发泡
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注射时间缩短,缩短生产周期
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不需要保压，残余应力极小
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很少的翘曲或凹陷，制件尺寸公差精度高
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注塑压力分布均匀
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产品韧性增强
七、化学法微发泡对材料性能的影响
减重比与拉伸强度的关系
图 减重与拉伸强度的关系
随减重比增大，材料强度降低，GF增强材料，降低幅度较小
冲击强度：
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不仅与减重比有关
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皮层厚度有关
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泡孔形态有关：泡孔尺寸、冲击强度高
对于化学法微发泡而言：
建议注塑微发泡重量降低比：10-25%之间，此时制品的性能损失仅20%左右。
图 机械性能与减重的关系
八、用最少的强度损失，得到最大的制件减重的方法
1）制件流长控制在150以下
2）产生尽可能多均匀的微小泡孔
3）平衡制件表皮厚度和发泡芯层厚度之比例
4）增加表皮厚度可提高挠曲强度
5）加入填料，尤其是玻璃纤维作为填料，控制纤维取向可大幅度的增加强度
6）加入成核剂，提高成核率以得到小而多的微孔泡
7）控制冷却时间和模具温度，熔体温度，以得到合适的制件表皮和发泡芯层的比例
图 微孔发泡注塑制品（来源昊智）
九、对注塑机和模具有的要求
对注塑机的要求：
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自锁式喷嘴
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设计发泡工艺用螺杆：增加压力限制元件，防止气体反流；螺杆头增强混合功能设计
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增加机筒长径比
对模具的要求：
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热流道和浇口设计：
所有热浇道都必须是阀式浇口，非阀式浇口不能用于注塑发泡
阀式浇口必须能免承受24Mpa以上的熔体力而不泄露、滴料
从注塑机喷嘴到每个浇口的距离应该相等，而且流道直径也应该相同
尽可能对阀式浇口单独控制
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冷流道和浇口设计：
冷流道的成核点在注塑机的自锁式喷嘴上
主流道长度小于50mm
流道上端直径稍大于喷嘴直径
流道的尺寸应接近注塑件的厚度
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浇口设计
开设浇口应在厚壁处
浇口设置应考滤流动系数
流动系数和减重间的对应关系
（流动系数：流程与厚度比）
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排气系统
模具充分排气是生产高质量注塑件的关键
分模线处必须排出周边区域的40—50%
流道的每个换向处都排气，靠近浇口
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模温系统
模具可采用传热效率高的材料制作
配备快速升、降温系统，以获得制件高的表面质量
模具内嵌件、滑块和活动钢板应设水路。
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山东昊智新型材料科技有限公司于2017年投资成立，是一家以塑料发泡环保材料为主，集研发、生产、销售为一体的高科技新型材料公司。昊智公司是国内将高熔体强度聚丙烯工业化量产的公司之一，主要生产自主研发的高熔体强度聚丙烯(HMSPP)、聚丙烯（PP）发泡剂/母料、聚乙烯(PE)发泡剂/母料、聚苯乙烯(PS)发泡剂/母料、复合型AC改性发泡剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)发泡剂/母料、聚氯乙烯(PVC)发泡剂/母料、微球发泡剂/母料、热塑性弹性体发泡剂/母料等。
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