挤塑聚苯乙烯保温板(简称XPS) 是以聚苯乙烯树脂加上其他原辅料与聚合物,通过加热混合时注入发泡剂,然后挤塑成型的硬质泡沫塑料板。它具有完美的闭孔蜂窝结构,极低的吸水性、低导热系数、高抗压性、抗老化性,是一种理想的绝热保温材料,也是传统的保温绝热板,即可发性能聚苯乙烯保温板(EPS 板) 的替代品。 

1 　生产XPS 板的主要原料及其辅料的功能 

1. 1 　主要原料及配方 

聚苯乙烯(PS) 质量份数100 分,兰化公司;滑石粉,质量份数2 份,天祝石膏矿;颜料,质量份数0.1份,市售;三氯氟甲烷或其他低沸点聚合物;兰化公司。 

1. 2 　辅料的功能 

1. 2. 1 　滑石粉 

滑石粉在体系中充当成核剂,为气泡的生长提供气泡核,使聚合物熔体的泡沫形成得以控制,生产过程中,在机头出口处,由于体积一下子增加很多,使熔体温度下降,可是,滑石粉晶体细粒的体积保持不变(没有热损失) ,因此产生“局部热点”,在这种流动性相对较好的局部地区很容易形成泡沫。气孔的形成要靠成核作用,一般气体容易在分散在液态物料中的固体小颗粒的周围或物料中比周围温度高的“热点”。 

1. 2. 2 　三氯氟甲烷或其他低沸点聚合物 

三氯氟甲烷(氟利昂) 或其他低沸点的液体,作为发泡剂以保证聚苯乙烯泡沫板材气泡的形成,采用此物理发泡可以控制聚苯乙烯的增塑程度,以得到合适的熔体弹性和增加气体的保持能力。 

1. 2. 3 　颜料:根据产品使用范围或用户要求配制相应的颜色。 

2 　使用设备 

2. 1 　主要生产设备 

一级机: EX - 65/ 30 ,山东塑料机械厂,螺杆、料筒需改造;二级机: EX - 90/ 30 ,山东塑料机械厂,螺杆结构需改造;高速捏合机GH - 200 ,张家港昌达塑料机械厂;发泡剂注入系统,自制;牵引装置,自制;传送装置,自制;切割装置,自制;中间供料型螺杆机头D1200 - 65 ,定作。 

如果资金较宽余,为方便也可直接采用由山东济宁塑料机械厂所生产的挤出聚苯乙烯泡沫生产线,便可满足对该产品的生产。 

2. 2 　自制发泡用单螺杆挤出机设计要求 

(1) 一级挤出机应具有足够长的长经比,对粉状混合料能迅速加以塑化,在减压段(即发泡剂注入前) 物料的塑化应基本结束,物料成粘流态。 

(2) 螺杆压缩比不能太小,常用2～3。 

(3) 二级挤出机的螺杆计量段长度要长,混合能力要高,螺槽较深,螺旋角较大以减少剪切,以实现稳定的低温挤出。 

(4) 沿螺槽经向深度的物料各层温度要均匀,温控精度要高。 

(5) 螺杆要耐磨硬度要求达到HS80～85 ,表面抛光处理。 

(6) 二级挤出机螺槽深度的确定,主要通过控制物料不能承受过度剪切来确定合适的螺槽深度,物料的剪切速度以15～20/秒为佳。 

(7) 发泡济注入处的止逆阀的设计要点有三个:一是对发泡剂压力变化要敏感;二是能有效地防止回流;三是便于清理。 

(8) 在自制或改制设备时,机头的设计不应有过大的流动阻力,但又要保证一定的压缩比,以有效地抑制预发泡. 

3 　生产工艺影响因素及注意事项 

3. 1 　工艺流程（见附图） 

混料→搅拌→上料→塑化挤出、发泡剂注入→低温挤出→模具→正压定型→牵引→冷却→切割→(废边造粒挤出) →产品

3. 2 　工艺 温度 

一级挤出机: 

1 区.......2 区......3 区.......4 区.......连接体 

130℃......155℃.....180℃......165℃......160℃ 

二级挤出机: 

1 区.....2 区....3 区....4 区....模头1....模头2....模头3 

160℃....150℃...145℃...145℃...140℃....140℃....135℃ 

3. 3 　工艺条件对发泡质量的影响 

3. 3. 1 　挤出压力对发泡质量的影响 

泡孔尺寸和发泡密度随着挤出压力的增加而减小,泡孔数量随着挤出压力的上升而增加,因此,挤出压力可用来有效地控制发泡密度。挤出机内和口模过渡区内的压力应始终高于发泡压力,直到熔体离开口模过渡区进入发泡减压区为止,为克服气体压力所需的熔体压力值一般为12～14Mpa 。 

3. 3. 2 　挤出温度对发泡质量的影响 

最大发泡数量对应的挤出温度比最小发泡密度所对应的挤出温度低。熔体需能经受住发泡剂汽化产生的压力,才能生成均匀的泡孔网络结构,PS 发泡要求发泡剂注入后熔体适当的冷却。熔体温度越高,挤出物料本身的熔体强度越低,则泡内的发泡压力可能超过泡沫表面张力所能承受的限度,从而使泡沫破裂,并得到粗糙的发泡体表面。 

3. 3. 3 　滞留时间对发泡质量的影响 

延长物料在挤出机内的滞留时间,气泡数量也逐渐增加,成核率也较大;如果滞留时间过长,气体与核的比例会变得很大,得到成核不足的发泡制品,因此适当地控制滞留时间才能保证发泡质量。 

4. 　生产过程中的注意事项 

(1) 在第一级挤出机内物料必须完成塑化和已塑化的熔融物料与发泡剂的混合。 

(2) 在第二级挤出机里只是将这些已经达到一定塑化程度的物料和发泡剂进一步混合均匀。 

(3) 在生产过程中挤出机的转速不能过高,以减少物料的剪切速率。 

(4) 在生产过程中不能让物料提早的在模头内发泡。