TDI用于CaCO_3/低密度不饱和聚酯树脂发泡的研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)为发泡剂,CaCO_3为填料制备了CaCO_3/低密度不饱和聚酯树脂(CaCO_3/LDUPR)发泡制品。通过理论分析和红外光谱实验确定TDI可以用作制备CaCO_3/LDUPR样品的发泡剂。通过表观密度和压缩强度的测试,结合扫描电子显微镜的分析,确定了采用TDI制备CaCO_3/LDUPR发泡制品的最佳条件。结果表明:当TDI质量分数为4%,CaCO_3质量分数为30%时,由TDI制备的CaCO_3/LDUPR样品的表观密度达到(0.48±0.02)g/cm3,比压缩强度为(37.19±1.49)MPa·g-1·cm3。TDI制备的CaCO_3/LDUPR样品的微观孔结构和性能均优于MDI和AIBN制备的发泡样品。     

高填充粉煤灰PVC复合发泡板材的制备及性能

以偶氮二甲酰胺(AC发泡剂)、Zn O和Na HCO3复合体系作为发泡剂,采用模压发泡的方法制备高填充粉煤灰聚氯乙烯(PVC)复合发泡板材,确定复合发泡剂的最优配比及其在复合发泡板材中的最佳用量,并对其性能进行了研究。采用发气量测定、热重/差示扫描量热(TG/DSC)分析对AC发泡剂进行了改性研究,选出分解温度满足加工条件的复合发泡剂。添加不同份数的复合发泡剂制备PVC复合发泡板材,用扫描电子显微镜(SEM)分析其断面,测试板材的冲击强度及弯曲强度。实验结果表明,当AC发泡剂、Zn O和Na HCO3的配比为2∶1∶1.5时,最大发气量为213 m L/g,分解温度区间为165~177℃,满足PVC发泡板材加工。当复合发泡剂添加量为6份时,力学性能达到最佳,弯曲强度为17.63 MPa,冲击强度为21.88 k J/m2,达到国家硬质聚氯乙烯低发泡板材的标准;粉煤灰填充量高达61.16%。     

低密度聚苯乙烯仿木线材挤出发泡研究

结合聚苯乙烯（PS）化学自由挤出发泡工艺,探讨了合成级新料与再生原料树脂的特性对发泡效果和发泡制品冲击性能的影响;比较了放热型改性AC发泡剂、吸热型改性NaHCO3放热吸热复合发泡剂对再生料PS发泡制品的密度、泡孔结构、气孔均匀度的影响;探究了不同发泡剂对发泡制品芯层泡孔结构的影响。结果表明,发泡剂含量为1 %时,采用AC发泡剂和复合发泡剂的发泡制品的密度分别为0.47 g/cm3和0.39 g/cm3。     

短切玻纤/低密度不饱和聚酯树脂材料的力学性能

以短切玻璃纤维作为增强材料制备了短切玻纤/低密度不饱和聚酯树脂制品。通过压缩强度测试和红外光谱分析研究了偶联剂KH-570对短切玻纤的改性效果。在确定短切玻纤的长度和线密度的基础上,以短切玻纤掺量、发泡剂掺量和成型温度3个变量为因素进行三因素五水平的正交实验,研究了短切玻纤/低密度不饱和聚酯树脂样品的最佳制备条件及力学性能。结果表明:E-短切玻纤的增强性能优于C-短切玻纤。当E-短切玻纤的用量为树脂质量的15%,发泡剂用量为树脂质量的2.0%,成型温度为117.5℃时,E-短切玻纤增强的低密度不饱和聚酯树脂样品的性能最佳,其表观密度为0.49 g/cm3,压缩强度为18.23 MPa,比压缩强度为37.16 MPa·g-1·cm3。样品的压缩强度优于未添加短切玻纤的低密度不饱和聚酯树脂样品。     

发泡丁腈橡胶-金属复合垫片的发泡体系

采用液态施工法与自由发泡工艺制备了发泡丁腈橡胶-金属复合垫片,基于差热分析探讨了不同发泡剂(AC,OBSH,H,NaHCO3,AK-12,AK-400)作用下丁腈橡胶的发泡效果,并研究了不同用量的发泡剂AC对涂层性能的影响。结果表明,发泡剂的起始分解温度和突发性对涂层泡孔结构的影响较大,发泡剂AC的起始分解温度和突发性与胶料的硫化匹配得较好;草酸能有效地降低发泡剂NaHCO3的分解温度,硼砂能降低发泡剂H的分解温度;发泡剂AC、OBSH及H的分散性较好,而NaHCO3、AK-400及AK-12较差。在发泡剂AC用量为6~8份(质量)时涂层的泡孔为闭孔结构,发泡倍率较高,泡孔密度较大,力学性能优良,适合作为密封材料使用。     

一种硬质PVC用复合发泡剂的制备及热性能研究

用碳酸氢钠（NaHCO3）、偶氮二甲酰胺（AC）及硬脂酸铅（PbSt）为原料制备吸放热复合发泡剂,通过差热与热重分析研究了发泡剂的热分解性能。结果表明：NaHCO3与AC之质量比为100∶20的发泡剂分解温度在170～188℃之间,且分解平稳,适合硬质PVC发泡材料加工。PbSt含量超过10%会影响发泡剂的分解率。用自制的吸-放热复合发泡剂用于硬质PVC挤出制备发泡材料,其密度可达约0.8g/cm3,且发泡材料泡孔细密均匀。     

发泡剂对软质PVC发泡材料性能的影响

对发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)及其共混物、碳酸氢钠(NaHCO3)进行了DSC分析,讨论了几种AC共混物对软质PVC发泡材料性能的影响。结果表明:当AC/NaHCO3/稳定剂的质量比为4/0.8/6.2时,材料的密度可以降至0.3g/cm3以下,但材料的泡孔直径增大,力学性能有所降低;当AC/NaHCO3/L/稳定剂为4/0.8/0.6/6.2时,材料的密度继续降低,泡孔直径减小,其强度、回弹性增大,但断裂伸长率减小;当AC/NaHCO3/L/Na-L/稳定剂为4/0.8/0.6/1.0/6.2时,复合发泡剂受热时分解平缓、放热适中,制得的材料性能最佳,泡孔均匀细密。     

木粉／低密度聚乙烯复合材料的发泡研究

用模压法制备木粉／低密度聚乙烯发泡材料。通过差示量热扫描分析,考察了纯偶氮二甲酰胺(AC)及与 ZnO共混物、纯NaHCO3及与柠檬酸(L)共混物的热分解特性,探讨了发泡剂AC、NaHCO3、柠檬酸、交联剂过氧化二异丙苯等对材料力学性能的影响,并在扫描电镜下观察了材料断面的微观形态。结果表明:采用放热发泡剂和复合发泡剂都能使复合材料密度下降20％左右,发泡后材料的冲击性能为发泡前体系的1．5倍左右;复合发泡剂的发泡效果优于单放热发泡剂的效果。     

不同发泡体系氯丁橡胶/三元乙丙橡胶发泡材料的性能

分别选用发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)、4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)、碳酸氢钠(NaHCO_3)及复合发泡剂AC/NaHCO_3制备氯丁橡胶/三元乙丙橡胶发泡材料,分析了它们的泡孔结构,考察了发泡材料的硫化特性、物理机械性能、压缩性能、能量吸收性能及减震性能。结果表明,发泡材料的平均孔径从大到小依次为使用发泡剂AC、AC/NaHCO_3、NaHCO_3及OBSH所制备者。使用发泡剂AC时混炼胶的最大转矩最小,以OBSH为发泡剂时的密度最小而发泡倍率最大。发泡材料的拉伸强度和硬度与孔径呈现正相关性,而扯断伸长率则相反,压缩过程中的线性弹性区域随平均孔径的增大呈现变窄的趋势。当应变一定时,发泡材料的吸能能力随孔径的增大而增强。以AC作发泡剂时发泡材料的动静刚度比最接近1,其减震性能最好。     

复合发泡体系对PUR–T发泡材料性能的影响

采用化学发泡法,用热塑性聚氨酯(PUR–T)及偶氮二甲酰胺(AC)/Na HCO3,AC/尿素及4,4’–氧代双苯磺酰肼(OBSH)/Na HCO3,OBSH/尿素复合发泡剂和交联剂甲苯二异氰酸酯(TDI)制备出交联型PUR–T发泡材料,通过万能电子试验机、发泡倍数和扫描电子显微镜分析比较了不同复合发泡剂的发泡效果,探讨了AC/Na HCO3用量配比和TDI用量对PUR–T发泡材料力学性能、发泡倍数和泡孔结构的影响。结果表明,AC/Na HCO3复合发泡剂对PUR–T的发泡效果最佳,泡孔均匀细密且结构最为稳定;当AC和Na HCO3用量均为0.2份、TDI用量为1.2份时,发泡剂的发泡速率和PUR–T的交联速率最匹配,发泡倍数为1.421倍,发泡效果最佳,制得的PUR–T发泡材料的力学性能最好,其拉伸强度达11.23 MPa,断裂伸长率达311%。     

热塑性聚酯弹性体减振材料注塑发泡研究

以偶氮二甲酰胺(AC)、950DU、碳酸氢钠组成发泡剂体系,采用注塑成型工艺制备热塑性聚酯弹性体发泡材料.研究了三种发泡剂对发泡材料孔径、静刚度及动静刚度比的影响,并探讨了注塑温度等工艺参数对产品性能的影响.结果表明,采用复合发泡剂能制得性能优良的发泡材料,当AC母粒用量为1.7份、NaHCO30.9份、950DU0.5份时,发泡制品静刚度及动静刚度比均较低;注塑温度在一定范围内升高可降低制品静刚度及动静刚度比;成型后退火处理有助于降低动静刚度比.     

Application of azodiisobutyronitrile and azobisisoheptonitrile in low‐density unsaturated polyester resin manufacturing

Low‐density unsaturated polyester resin (LDUPR) is an extended application of unsaturated polyester resin (UPR) material. In this study, azodiisobutyronitrile (AIBN) and azobisisoheptonitrile (ABVN) were presented as composite foaming agents and as initiators in LDUPR manufacturing. On the basis of the kinetics of AIBN and ABVN, their optimum half‐lives (t_1/2's) for LDUPR were both 1.0 h. In this study, the mass ratio of AIBN and ABVN was chosen at 7:3, and the preferred amount of the composite foaming agent was 2 wt % resin. They were treated at a molding temperature of 78.7 ± 1.0°C. The obtained LDUPR had an apparent density of 0.37 ± 0.01 g/cm³ and a specific compression strength of 35.58 ± 1.50 MPa·g^?1·cm^?3; it approached the highest specific compression strength value of rigid polyurethane foam (28–35 MPa g^?1 cm^?3). A dual‐initiation and dual‐foaming mechanism based on the dual‐exothermic decomposition properties of the composite foaming agent was proposed with the support of the differential scanning calorimetry and scanning electron microscopy results. In the first stage, ABVN decomposed, released bubble nuclei, and initiated UPR cross‐polymerization. The bubble nuclei spread in the resin glue and grew. In the second stage, the gas in resin glue was enriched by the AIBN decomposition. The gelation time of the resin glue was influenced by AIBN and delayed. With the curing of resin, more bubbles grew up, took shape, and were retained in the UPR matrix. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 40238.     

聚乳酸扩链改性及其挤出发泡的研究

采用扩链剂对聚乳酸（PLA）进行扩链改性,研究了扩链剂对PLA流变性能的影响。采用3种不同类型的化学发泡剂：发泡剂A（发泡母粒）、发泡剂B\[自制复合发泡剂：偶氮二甲酰胺（AC发泡剂）/碳酸氢钠(NaHCO3)\]、发泡剂C(自制改性AC发泡剂),利用单螺杆挤出机对PLA进行挤出发泡。采用扫描电子显微镜观察分析了发泡材料的断面泡孔结构。结果表明,加入扩链剂可有效提高PLA的熔体强度和黏度及降低其熔体流动速率,改善PLA的发泡效果,扩链剂含量为0.8份（质量分数,下同）时,发泡材料的发泡效果最好;实验所用的3种发泡剂中,发泡剂C的发泡效果最好,发泡剂含量为1.5份时,发泡样品的表观密度较小（0.6 g/cm3）,泡孔直径最小(约为57 μm),泡孔密度最大（约为7.69×10^6个/cm3）,泡孔分布均匀,无明显泡孔破裂和连通现象。     

工业废渣复合胶凝材料泡沫轻质土制备及性能

为促进工业废渣资源化循环利用,制备工业废渣复合再生胶凝材料(RC)及相应泡沫轻质土。利用松香树脂类、蛋白类两种发泡剂和表面活性剂经高速剪切混溶制备复合类发泡剂,通过不同发泡剂种类、搅拌转速和搅拌时间下的RC泡沫土流动度、湿密度和抗压强度优选最佳工艺,不同湿密度和龄期下抗压强度对比RC泡沫土和水泥泡沫土力学性能,干缩和冻融循环试验对比RC泡沫土和水泥泡沫土耐久性,借助XRD分析RC泡沫土成分。结果表明,复合类发泡剂融合了松香树脂类发泡剂稳定性好和蛋白类发泡剂发泡倍数高的优势,RC泡沫土制备过程最佳搅拌转速为200 r/min,搅拌时间为2 min。RC和水泥两种泡沫土流动度均满足规范要求,初期抗压强度相当;随着龄期增加,RC泡沫土强度增长幅度高于水泥泡沫土,28 d和56 d龄期时RC泡沫土强度为水泥泡沫土强度的1.21倍和1.35倍。相同条件下RC泡沫土抗干缩和抗冻融性能优于水泥泡沫土。RC水化产物中增加了钙矾石,且水化硅酸钙含量高于水泥水化产物。     

Toughened polyester matrices for advanced composites

An intercrosslinked network of hybrid bismaleimide (BMI) modified vinyl ester oligomer–unsaturated polyester matrix systems have been developed. Vinyl ester oligomer (VEO) was used as a toughening agent for unsaturated polyester resin and was added in 2, 4, and 6% (by wt). Benzoyl peroxide was used as curing agent. The VEO‐toughened unsaturated polyester matrix systems were further modified with 5, 10, and 15% (by wt) of bismaleimide. Bismaleimides modified vinyl ester–unsaturated polyester matrices were characterized by mechanical (tensile strength, flexural strength, tensile modulus, flexural modulus, and impact strength), thermal [differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetic analysis (TGA), heat deflection temperature analysis (HDT)] and morphological studies [scanning electron microscope (SEM)] and water absorption. Data obtained from mechanical studies indicated that the introduction of VEO into unsaturated polyester resin improves the fracture toughness. The introduction of BMI into VEO incorporated unsaturated polyester resin enhanced both thermal and mechanical behavior. The scanning electron micrographs of fractured surfaces of VEO‐modified unsaturated polyester systems and BMI modified vinyl ester–unsaturated polyester matrices illustrate the presence of homogeneous morphology. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 103: 167–177, 2007     

偶氮二异丁腈制备低密度不饱和聚酯树脂制品

以偶氮二异丁腈(AIBN)为发泡剂兼引发剂、CaCO3为成核剂制备了低密度不饱和聚酯树脂制品(LDUPRP)。以成型温度、AIBN用量和CaCO3用量作为三因素,设计L25(53)正交试验以确定制备LDUPRP的最佳配比和成型条件。结果表明:AIBN作为发泡剂适用于不饱和聚酯树脂(UPR)体系;LDUPRP的最佳制备条件为成型温度80℃、AIBN用量为树脂质量的2%、CaCO3用量为树脂质量的3%,此时制得的样品密度为0.452g/cm3,压缩强度达13.64MPa,比压缩强度为30.18MPa/(gcm-3),与硬质聚氨酯泡沫相近。红外光谱(FTIR)分析表明,AIBN引发UPR固化的结果与过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)一致;丙酮萃取法和差示扫描量热(DSC)分析表明,AIBN用量为树脂质量的2%时树脂的固化度最高;样品断面分析表明,成核剂及其用量对泡孔形态有一定影响,不含CaCO3时形成狭长的泡孔,当CaCO3用量为树脂质量的7%时LDUPRP出现并泡现象。     

短切玻璃纤维毡增强不饱和聚酯树脂复合材料的性能研究

以不饱和聚酯为基体,以玻璃纤维毡为增强材料,加入促进剂、固化剂等添加剂,通过常温固化得到其板材,然后对其拉伸强度、冲击强度等性能进行测试,研究各种成分不同配比对材料力学性能的影响。结果表明以无碱玻璃纤维毡为增强材料,不饱和聚酯和玻璃纤维毡的质量比为3︰1,促进剂、固化剂的加入量为树脂量的0.5%、1%,制得的样品力学性能最好,拉伸强度达到80 MPa以上,冲击强度达到40 kJ/㎡以上。