A formação de espuma supercrítica é uma tecnologia essencial para a fabricação de materiais-leves e de alta{1}}elasticidade de alta qualidade. Os processos tradicionais de formação de espuma em esferas são limitados por barreiras de patentes estrangeiras, dificultando a produção de produtos de elastômero de densidade ultra-baixa-com formatos complexos.
Uma equipe de pesquisa da Universidade de Ciência e Tecnologia de Qingdao desenvolveu uma plataforma integrada de "material de-equipamento-de processo" para formação de espuma verde supercrítica em autoclave. Essa inovação quebra o monopólio duplo na espuma-de elastômero de alta qualidade. A equipe foi pioneira em um processo de formação de espuma supercrítica em autoclave de "pré-forma pequena para pré-forma grande". Em termos simples, uma peça pré-formada menor é primeiro preparada e depois colocada em uma autoclave de alta-pressão. Sob penetração de fluido supercrítico e controle preciso de temperatura-de pressão, a peça bruta se expande uniformemente em um produto espumoso-de tamanho grande. Essa abordagem resolve com eficiência os desafios de produção de produtos de elastômero com densidade ultra-baixa-, alta-dimensional-e estrutura celular uniforme.
O equipamento de formação de espuma é outro avanço crítico. A equipe desenvolveu de forma independente uma autoclave de espuma supercrítica totalmente automática do tipo-de abertura rápida-de pinça. Este equipamento supera desafios de engenharia, como dificuldades de vedação sob alta temperatura e pressão, precisão de controle de pressão-de baixa temperatura e baixa eficiência operacional. O novo equipamento atinge uma taxa de liberação de pressão seis vezes mais rápida do que os níveis avançados internacionais, com precisão de controle de temperatura na{6}autoclave de ±1 grau . Ela oferece suporte à produção verde em grande-escala, no nível de dez-milhares-de toneladas, e consegue a substituição doméstica de equipamentos-de espuma de alta qualidade.
Em termos de modificação material, a equipe inovou em um método de regulação de estrutura de rede de vários-níveis. Esta abordagem funciona como a construção de “pontes” flexíveis e redes extensíveis entre cadeias moleculares de borracha, reforçando então a trama. Isso permite que o material seja efetivamente esticado durante a expansão da espuma sem quebrar ou colapsar, ampliando significativamente a janela de temperatura da formação de espuma e superando o gargalo técnico da formação de espuma de densidade ultra-baixa-para borrachas especiais.