氣泡成核是微孔泡沫塑料成型的又一關鍵步驟。epp保(bǎo)溫箱常規泡沫塑料的成核機理(lǐ)主要有4種,即分子架(jià)理論、熱點成核理論、機械攪拌(bàn)成核理論和界麵成(chéng)核(hé)理論。
而在微孔塑(sù)料的研究(jiū)中,應用較多的是經典成核理論(lùn)。經典成(chéng)核理論是20世紀初建立的,最初主要用於金屬材料的相(xiàng)變研究。經(jīng)典成核理論假設亞穩態臨界氣泡核的形(xíng)成是在熱力學(xué)平衡、靜態狀態下發(fā)生的,而微孔(kǒng)塑料氣泡的成核過程(chéng)是在氣體過飽和(hé)狀態下發生的,此時形成氣泡核所需克服的自由能壘與在熱力學平衡條件下所預測的數值並不(bú)一(yī)致,聚合物大分子鏈的相互作(zuò)用將引起體係勢能的變化,而且由(yóu)於氣體過飽和引起的體係自由能的變化(huà)勢必(bì)造成體係自由能的變化,因此這些因素都要考慮。
研究人員考(kǎo)慮(lǜ)了這些因素,在經典成核理論的基礎(chǔ)上建立了微孔塑料氣泡成核的經典成核理論,將微孔塑料的成核類型分為均相成核(hé)、成核(hé)劑非均相成核和空穴非均相(xiàng)成核(hé)3種類型,並分別進行了研究,得出(chū)了各種成核類型下(xià)所需(xū)克服的自由能壘(lěi)和成(chéng)核速率的計算公式。
對均(jun1)相成核而言,成核活化能是相同的,成核會在整個(gè)基體中均勻(yún)發生;但對非均相成核而言,成核發生在兩種或更多物質的(de)界麵(miàn)處或某一物質的不同微(wēi)結構界麵處,如半結晶聚合物的非晶相和(hé)結(jié)晶相(xiàng)。
由於界(jiè)麵處的界麵能較高,因此成核所需的活化(huà)能就(jiù)低。epp保溫箱非均相成核所需的活化能小(xiǎo),意味著(zhe)非均相成核容易進行。因此,在非均相體係中,首(shǒu)先發(fā)生非均(jun1)相成核。