克劳斯玛菲挤出工艺助力热固性硬质酚醛泡沫闭环循环

克劳斯玛菲近日参与了一个由德国联邦经济事务和能源部 (BMWi) 资助的合作项目。 项目旨在为热固性硬质酚醛泡沫开发一个封闭的增值链——从生产开始，到规划、建设和运营，再到材料回收。

新型热固性泡沫板具有出色防火性能

新款硬质泡沫产品非常适合用作建筑领域的承重绝缘复合部件，例如用于在屋顶上安装太阳能模块或空调系统，或用于在建筑立面上安装窗户、栏杆或遮阳篷。

在这个项目中，克劳斯玛菲的挤出部门为酚类化合物提供挤出配方和过程控制，以便能够在同向双螺杆挤出机上挤出具有低密度、高机械稳定性、低导热性和良好耐火性的板材。

“新型热固性泡沫板具有出色的防火性能，”克劳斯玛菲工艺工程开发部工艺工程师兼项目经理Andreas Madle 表示。 即使不添加阻燃剂，这种新材料也具有极强的阻燃性，因此被归类为防火等级 B1。

交联过程可控

克劳斯玛菲汉诺威研发中心的 ZE 42 BluePower 双螺杆挤出机可用于生产厚度为 50 毫米的泡沫板。

“挑战在于控制挤出机的交联过程并避免形成死点(dead spot)，”Andreas Madle 说。 这一目标是通过低剪切螺杆几何形状、介于 100 至 120°C 之间的适度加工温度以及选择具有极低自由体积的螺杆尖端来实现的。 最终产品是热固性泡沫，密度约为 800 kg/m3，良好的导热率为 0.12 W/mK。

Andreas Madle 表示：“与 EPS 等热塑性泡沫相比，采用酚醛树脂制造出来的泡沫相当重，后者的密度可以低于 30 kg/m3。然而，这两种泡沫产品并没有真正的可比性，因为它们的应用领域完全不同。 事实上，新泡沫可作为负载应用的绝缘材料，并且所涉及的更高机械稳定性不可避免地需要更高的密度。”

此外，工艺工程师相信，未来的研发项目将使酚醛树脂泡沫的密度进一步降低。

参与该项目的其他合作伙伴包括 Hexion GmbH（酚醛树脂）、Ejot Baubefestigungen GmbH（建筑行业紧固解决方案）、Schöck Bauteile GmbH（承重绝缘部件）以及 Robert Bosch GmbH（各种产品和消费品）。该项目由开姆尼茨技术大学机械工程学院塑料系主任协调。