CO_2微孔发泡聚碳酸酯/聚苯乙烯

采用快速升温法,在相对较低的压力下制备聚碳酸酯(PC)/聚苯乙烯(PS)共混物的微孔发泡材料.获得的PC/PS共混物发泡材料的平均泡孔直径为4.3μm,泡孔密度为8.89 × 10~9个/cm~3,而在相同条件下制得的PC和PS发泡材料的平均泡孔直径分别为28.6μm和143.8 0μm,泡孔密度分别为2.23×10~7个/cm~3和3.6×10~5个/cm~3.并研究PC、PS和PC/PS共混物的CO_2吸附行为以及PC/PS共混物在不同温度下的泡孔形态,发现泡孔首先在PS相中成核并生长.     

聚氨酯/石墨烯复合纤维的制备及其发泡性能研究

以热塑性聚氨酯(TPU)、单层纳米石墨烯(GR)通过溶液与熔融共混并用的方法制备TPU/GR共混物,利用不同牵引速度纺丝制得不同直径的TPU/GR复合纤维,对其进行超临界二氧化碳微孔发泡,制得发泡TPU/GR复合纤维,探究了GR在TPU中的分散性,纤维尺寸和GR含量对发泡TPU/GR复合纤维泡孔结构及力学性能的影响。结果表明:GR在TPU体系中具有良好的分散形态及较高的二氧化碳气体阻隔性能;当发泡TPU/GR复合纤维直径为200μm时,随着GR含量的增加,纤维的发泡面积逐渐变大,泡孔直径呈现先减少后增加的趋势;对于直径为500μm的发泡TPU/GR复合纤维,随着GR含量的增加,纤维的泡孔直径逐渐变小,泡孔密度逐渐增加,即当加入质量分数为5%的GR,纤维泡孔直径由原来未加GR时的3. 78μm降低至1. 97μm,泡孔密度由原来的未加GR时4. 93×10~9cells/cm~3增加至2. 42×10~(10)cells/cm~3。     

木粉/POE协同改性PP的超临界CO2发泡性能

采用超临界二氧化碳作为发泡剂,用自制的高压反应釜,在一定温度、压力和保压时间等工艺条件下,探讨经预处理的木粉对高熔体强度聚丙烯(PP)/木粉发泡材料发泡性能的影响。当木粉用量为4份时,PP/木粉发泡材料发泡性能最佳,其发泡倍率最大,为12.6倍,表观密度最小,为0.069g/cm~3,泡孔平均直径为79μm。在木粉用量为4份基础上,研究乙烯–辛烯共聚物(POE)用量对PP/木粉/POE发泡材料发泡性能的影响。结果表明,当POE用量为15份时,得到最佳发泡性能的PP/木粉/POE发泡材料,其发泡倍率最大,为14.8倍,表观密度最小,为0.06g/cm~3,泡孔平均直径为174μm,泡孔分布最均匀。     

高倍率聚丙烯共混发泡材料的制备及性能研究

以不同共混比例的低熔点聚丙烯和普通共聚聚丙烯为原料、CO_2为发泡剂,制备了聚丙烯共混发泡材料。采用差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱(FTIR)和旋转流变仪考察了该共混改性聚丙烯的熔融性能、乙烯含量以及熔体强度,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了改性聚丙烯发泡后的泡孔形态。结果表明:低熔点聚丙烯的加入使共混体系的熔体强度显著降低,当其用量为20份时,发泡材料的泡孔形态达到最佳,此时发泡倍率、泡孔直径和泡孔密度分别为14.38倍、658μm和1.54×10~5个/cm~3。     

压力场对微发泡PP复合材料发泡行为的影响

采用欠注成型工艺制备微发泡聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅复合材料,通过建立物理模型分析外加压力场对PP复合材料发泡行为的影响规律。结果表明:随着外加压力的增大,PP复合材料的泡孔直径和密度都呈减小趋势;当外加压力为0.7 MPa时,泡孔直径为38.72μm,泡孔密度达到3.66×106个/cm3,分散度为17.85μm,材料发泡效果较理想。     

纳米二氧化硅含量对微发泡高抗冲聚苯乙烯发泡行为的影响

将改性的纳米二氧化硅(nano-SiO2)以不同的含量加入到高抗冲聚苯乙烯(HIPS)中,在二次开模条件下制备微发泡HIPS/nano-SiO2复合材料,分析了不同含量的nano-SiO2对微发泡复合材料泡孔结构和发泡行为的影响规律。结果表明:随nano-SiO2含量的增加,泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐增加;当nano-SiO2含量为3%时,泡孔直径最小为19.15μm,泡孔密度最大达到1.71×107个/cm3,具有理想的发泡效果。     

新型非对称双螺杆挤出制备PPC/PTFE共混物及其超临界CO_2发泡行为研究

采用新型同向非对称双螺杆挤出机制备了聚碳酸亚丙酯(PPC)/聚四氟乙烯(PTFE)共混物,分析了PTFE在PPC基体中的分散性,并通过超临界流体发泡技术,探讨了PTFE填料对PPC发泡材料泡孔结构的影响。结果表明,新型同向非对称双螺杆挤出机的高效混合特性有利于增强PTFE在PPC基体中的分散;PTFE作为成核剂,可减小复合材料微孔发泡的泡孔尺寸,增加泡孔密度,当PTFE含量为3%(质量分数,下同)时,泡孔密度比纯PPC大幅度提高,达到4.75×10~7个/cm~3,平均泡孔直径约为2μm。     

硫酸镁晶须对微发泡HIPS泡孔结构和性能影响

把不同含量改性碱式硫酸镁晶须加入到高抗冲聚苯乙烯(HIPS)中,在二次开模条件下制备微发泡HIPS/硫酸镁晶须复合材料,分析了不同含量硫酸镁晶须对微发泡HIPS复合材料泡孔结构和力学性能的影响。结果表明,随晶须含量增加,泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐增加;晶须质量分数为5%时泡孔直径为25.091μm,泡孔密度达到1.0×10~7个/cm~3。     

聚碳酸亚丙酯/纳米二氧化硅共混体系流变及发泡性能研究

通过同向双螺杆挤出机对聚碳酸亚丙酯/纳米二氧化硅（PPC/nano-SiO2）体系共混造粒,利用旋转流变仪对其流变性能进行了表征,并采用间歇发泡装置进行发泡实验,研究了nano-SiO2含量对PPC流变及发泡性能的影响。结果表明,当nano-SiO2添加量为5份（质量份,下同）时,nano-SiO2与PPC之间形成了逾渗网络,并且此时发泡样品泡孔平均直径最小,达到9.65μm;泡孔密度最大,达到2.37×10^9个/cm3;泡孔直径分布最窄且泡孔结构均匀。     

挤出发泡成型PP/POE木塑复合材料配方体系的研究

利用自行搭建的挤出发泡实验平台制备并研究了聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)木塑复合材料的微孔发泡挤出过程。通过对材料流变性能以及试样微观结构和力学强度的表征,考察了成核剂滑石粉以及木粉含量对原料加工特性和试样泡孔结构的影响。结果表明,滑石粉以及木粉的添加均会导致物料黏度的提高;其中,当滑石粉添加量为10份,树脂与木粉质量比为7/3时,试样的力学性能最优。其中,试样的拉伸强度和弯曲强度都达到了最大值,分别为8. 3 MPa和22. 1 MPa,而试样的冲击强度则为6 k J/m~2,但是继续添加滑石粉和木粉则会导致试样力学性能下降以及维卡软化温度的降低。此外,试样的泡孔尺寸和泡孔密度也分别达到最小值和最大值,分别为71μm和2. 7×10~5个/cm~3。     

POE/EVA复合发泡材料性能

采用化学发泡法制备以聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)为基体,不同含量乙烯-辛烯共聚物(POE)及马来酸酐(MAH)接枝的乙烯-辛烯共聚物的复合发泡材料,并研究POE对EVA发泡材料发泡行为及力学性能的影响。结果表明:随着POE含量的增加,一方面增加了发泡材料的弹性,压缩永久变形降低,但拉伸及撕裂强度降低,另一方面减小了泡孔直径,增加泡孔密度,POE在质量分数30%的时候性能最好,泡孔直径是79.2μm。而随着POE-g-MAH含量的增加,一方面显著提高了发泡材料的拉伸、撕裂强度及耐磨强度,另一方面进一步降低了泡孔直径,增大了泡孔密度。接枝马来酸酐的POE质量分数在30%～40%发泡材料的性能最好,泡孔直径为68.1μm。     

PP/POE微发泡材料的制备和性能

以高熔体强度聚丙烯(PP)和乙烯–辛烯共聚物(POE)为主要原料,利用化学发泡法制备了PP/POE微发泡材料。研究了POE用量对PP/POE微发泡材料发泡性能、力学性能的影响;通过研究PP/POE微发泡材料的动态力学性能、结晶行为、泡孔结构,确定了POE的最佳用量。添加POE能改善微发泡材料的动态力学性能,同时将PP的结晶峰温度提升117.01℃,加快了PP的结晶过程,为PP发泡提供合适的内部条件,有效地减少了发泡时过发泡、并泡现象的产生。当POE质量分数为10%时,PP/POE微发泡材料的综合性能达到最优,其缺口冲击强度达到13.2kJ/m2,相比未添加POE的微发泡材料提升了约158.8%,泡孔平均直径减小到60μm左右,泡孔密度达到最大值,为1.19×106个/cm3。     

成核剂对PP发泡行为和力学性能影响

采用化学发泡注射成型技术制备了发泡聚丙烯(PP)复合材料,研究了不同成核剂(NA)含量对其发泡行为和力学性能的影响。结果表明:NA的加入为泡孔成核提供了大量的成核位点,有效改善了发泡PP复合材料的泡孔结构、尺寸分布和泡孔密度;当NA质量分数为5‰时,发泡材料泡孔平均直径最小约125μm,泡孔密度最大约2.54×10~5个/cm~3,泡孔尺寸分布较好。另一方面,随着NA含量的增加,发泡PP复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量呈增加趋势。     

聚丙烯/超高摩尔质量聚乙烯釜压发泡材料的研究

以二氧化碳(CO_2)为发泡剂,采用釜内受限发泡的方法制备了超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)共混改性的聚丙烯(PP)发泡材料。采用旋转流变仪、示差扫描量热仪研究了UHMWPE对PP的流变特性和结晶特性的影响,还通过扫描电子显微镜、万能试验机等探究了共混体系的发泡特性与其发泡材料的静态压缩特性。结果表明,UHMWPE的加入能提高PP的熔体强度,改善其发泡特性。在UHMWPE含量为20%时,得到平均泡孔尺寸最小(8.443μm)及泡孔密度最大(10.566×10~9个/cm~3)的发泡材料;同时共混体系的静态压缩特性与其发泡特性具有直接的关系,泡孔形态更好的发泡材料对应的压缩特性也更好。     

超临界二氧化碳间歇式发泡法制备PP、PP/POE微孔发泡材料

采用超临界二氧化碳间歇式发泡法，成功制备了聚丙烯(PP)、PP/POE(乙烯-辛烯共聚物)微孔发泡材料。研究了发泡温度、饱和压力、POE含量对PP复合材料发泡性能的影响，并且，通过研究发泡材料的微观形貌、泡孔直径和膨胀倍率，得到最佳POE添加量。结果表明，在156℃、20 MPa条件下，PP可形成泡孔直径均一、高体积膨胀比的闭孔结构材料。加入POE后，PP复合材料的发泡性能得到改善，对发泡区间影响显著，PP/POE(80∶20)的发泡温度区在40℃以上；PP/POE(80∶20)随着发泡温度的上升，泡孔平均直径先增加后下降，泡孔密度和体积膨胀比逐渐增大；在120℃、20 MPa条件下，添加20%POE,得到了发泡范围大且泡孔均一性较好的发泡材料，泡孔密度为1.13×10¹¹个/cm³,泡孔孔径为2.81μm。     

PP/PS/nano-clay超临界CO_2连续挤出发泡成型研究

以聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)/纳米黏土(nano-clay)为研究对象,采用单螺杆连续发泡挤出机系统进行发泡,并用扫描电镜观察了发泡样品的泡孔结构。通过比较泡孔形态、发泡膨胀率、泡孔密度、泡孔直径等分析了PP/PS/nano-clay共混物组分配比对泡孔结构的影响。结果表明,将PP与PS共混,可以改善PP的发泡性能;同时,nano-clay的加入进一步改善了共混体系的发泡性能。随着nano-clay用量的增加,泡孔平均直径减小,泡孔密度增加,当nano-clay用量为5%(质量分数)时,制得了泡孔密度达到2.16×108个/cm3的微孔泡孔塑料。     

发泡倍率对聚丙烯/纳米二氧化硅复合微孔发泡材料结构与性能的影响

采用双螺杆熔融共混法制备聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料。用化学发泡法注塑成型制备聚丙烯/纳米二氧化硅复合微孔发泡材料。研究了发泡倍率对微孔发泡材料结构与性能的影响。结果表明:泡孔平均直径随着发泡倍率的增加先减小后增大,泡孔密度随着发泡倍率的增加先增加后减少;微孔发泡材料的缺口冲击强度随着发泡倍率的增加而增加,拉伸强度随着发泡倍率的增加而线性降低。     

从丝瓜络废料中提取纤维素纳米纤维及在聚乙烯醇超临界二氧化碳复合发泡材料中的应用

通过TEMPO氧化法从废弃丝瓜络中成功提取出纤维素纳米纤维(CNF),并通过超临界二氧化碳(scCO₂)发泡技术制备聚乙烯醇(PVA)/CNF复合发泡材料。对CNF在复合材料中的结晶性进行表征,探究了CNF含量对泡孔形貌的影响以及CNF含量对发泡材料收缩性能的影响。结果表明,CNF在发泡过程中可作为异相成核点,提高成核效率,减小了平均泡孔尺寸,增加了泡孔密度,同时减少了泡孔褶皱,降低了发泡材料的收缩率。当CNF含量为2%时,平均孔径从99.96μm下降至41.96μm,泡孔密度增加了大约一个数量级,收缩率从12.19%下降至5.02%。     

发泡母粒对ABS发泡材料泡孔结构及力学性能的影响

采用化学注塑发泡制备了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯(ABS)发泡材料,研究发泡剂母粒载体分别为高抗冲聚苯乙烯(PS–HI),PS–HI+苯乙烯–丁二烯–苯乙烯塑料(SBS),SBS,ABS及聚烯烃弹性体(POE)时发泡剂母粒对ABS泡孔结构及力学性能的影响。结果表明,发泡母粒载体对ABS发泡试样的泡孔结构及力学性能具有较大的影响,以POE为发泡母粒载体所制得的ABS发泡样品的泡孔结构、力学性能较好。其泡孔平均直径为18.5μm,泡孔密度为4.183×107个／cm3,冲击强度为11.7 kJ／m2,拉伸强度为30.8 MPa。     

橡胶型氯化聚乙烯/聚乙烯-辛烯弹性体共混发泡材料的性能研究

采用模压化学发泡法制备不同共混比橡胶型氯化聚乙烯(CM)/聚乙烯-辛烯弹性体(POE)发泡材料,研究其泡孔结构和物理性能。结果表明:不同共混比CM/POE发泡材料均具有闭孔结构;随着POE用量增大,共混发泡材料的泡孔直径先减小后增大,泡孔由扁平塌陷不均匀分布变为富有立体感的均匀分布,泡孔壁增厚,邵尔C型硬度和压缩强度增大,拉断伸长率减小,100%定伸应力和拉伸强度先增大后减小,回弹值轻微波动。