ABS微孔发泡材料的制备与性能研究

利用化学交联模压法制备了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)微孔发泡材料,研究了发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)、活化剂氧化锌(ZnO)、交联剂过氧化二异丙苯(DCP)用量对ABS微孔发泡材料力学性能和泡孔结构形态的影响。结果表明,当AC为2份、DCP为0.15份、ZnO为0.2份时,制得的ABS微孔发泡材料的泡孔密度为1.31×108cells/cm3,平均泡孔尺寸为24μm,比强度达到44.7 N/tex,综合性能最佳,可以满足微孔发泡材料的要求。     

注射温度对ABS复合材料发泡行为及力学性能的影响

利用型腔体积可控注塑发泡装备制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)发泡材料,分析了不同注射温度下发泡ABS复合材料的发泡行为,并对其力学性能进行研究。结果表明:随着注射温度的升高,泡孔结构先变好,后趋于恶化。当注射温度为175℃时,ABS发泡材料的发泡质量较理想,其泡孔平均尺寸和泡孔密度分别为20.3μm、2.2×106个/cm3。就力学性能而言,注射温度为175℃时,拉伸强度发生小范围下降,而冲击强度增加到14.2 k J/m2,综合力学性能较为理想。     

增韧阻燃母粒的研制及其改性ABS的应用

分别采用马来酸酐接枝（乙烯／丙烯／二烯）共聚物（EPDM-g-MAH）、（苯乙烯／丁二烯／苯乙烯）嵌段共聚物（SBS）和（丙烯腈／丁二烯／苯乙烯）共聚物（ABS）与复合阻燃剂等研制了增韧阻燃母粒,讨论了各组分的选用和EPDM-g-MAH与SBS的增韧机理,考察了以EPDM-g-MAH、SBS和ABS为载体的增韧阻燃母粒改性的阻燃ABS的阻燃性能和力学性能。结果表明,以EPDM-g-MAH、SBS为载体的增韧阻燃母粒较之以ABS为载体的增韧阻燃母粒对ABS有明显的增韧效果。用以SBS为载体的增韧阻燃母粒改性的阻燃ABS已被用于生产电器插座、电动工具及家用电器等的外壳。     

发泡剂母粒对微发泡PP材料泡孔结构与力学性能的影响

通过化学发泡注塑工艺制备微发泡聚丙烯(PP)材料,研究不同碳酸氢钠发泡剂母粒对微发泡材料泡孔形态、表面质量与力学性能的影响。结果表明:发泡剂母粒B发气量居中,在添加质量分数为2%下,与添加其他两款发泡剂母粒后的发泡材料相比,泡孔更加致密,泡孔平均直径最小,表面无明显缺陷产生。相对未发泡PP材料,发泡材料的拉伸强度、弯曲模量和冲击强度均降低。而加入质量分数为2%的发泡剂母粒B的微发泡PP材料的比弯曲模量增加,比拉伸强度和比冲击强度无明显变化。综合发泡质量和力学性能等影响因素,发泡剂母粒B适合于制备表面质量和力学性能要求较高的微发泡PP制品。     

模压成型ABS微孔发泡材料的研究

采用化学交联模压法制备了丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)微孔发泡材料,研究了发泡温度、发泡压力、发泡时间等加工参数对泡孔性能的影响,采用力学测试方法、扫描电子显微镜(SEM)研究了ABS微孔发泡材料的力学性能和泡孔形态。研究结果表明,当发泡温度为170℃、发泡压力为10 MPa、发泡时间为12 min时,制得的ABS微孔发泡材料泡孔尺寸、泡孔密度适中,表观密度最小,同时具有较好的冲击强度。在此模压工艺参数下,材料的平均泡孔直径约为50μm,泡孔密度约为3.2×108个/cm3,满足工业上微孔发泡材料泡孔密度的要求。     

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。     

微发泡聚丙烯复合材料发泡行为研究

以PP(聚丙烯)为基体材料,分别添加发泡剂母粒、发泡剂和助剂母粒及发泡剂、助剂、成核剂母粒,在二次开模条件下注塑制备微发泡PP复合材料,分析了发泡助剂及成核剂对微发泡复合材料发泡行为的影响规律。结果表明,添加发泡助剂以后,PP体系的发泡质量得到明显改善;助剂和成核剂同时添加,微发泡PP体系的发泡质量最好,泡孔平均直径为26.79μm,泡孔密度达到4.76×106个/cm3。     

聚丙烯和弹性体SBS共混物的微孔发泡研究

采用二氧化碳作为发泡剂研究聚丙烯(PP)和弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)共混物的发泡行为,为了进一步改善PP的泡孔结构,引入了聚二甲基硅氧烷(PDMS).结果表明,相同发泡条件下共混物的泡孔形态要好,加入PDMS后,泡孔形态得到改善;在高压力降速率和高压力的条件下,泡孔形态进一步改善.     

发泡剂对微发泡PP材料表面外观与基本性能的影响

利用化学发泡注塑技术制备了微发泡聚丙烯(PP)材料,研究了碳酸氢钠母粒含量对微发泡材料泡孔结构、表面外观、力学性能和挥发性有机化合物(VOC)的影响。结果表明:发泡剂母粒添加质量分数小于1. 0%时可获得表观质量较好的制件;当发泡剂母粒添加质量分数为1. 0%时,材料泡孔数目最多,泡孔致密且泡孔平均直径最小,相对未发泡PP材料,比弯曲模量增加,比拉伸强度无明显变化,比冲击强度略有降低;微发泡PP材料的VOC含量,尤其是醛类和总挥发性有机化合物(TVOC)含量低于普通注塑PP材料。     

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。     

CM/POE共混发泡性能研究（备注 丢失稿件重投稿件号：XJ2016-0214号（投稿时间：2016-04）。

本实验采用模压化学发泡法将氯化聚乙烯（CM）与乙烯-辛烯共弹性体（POE）以不同质量比共混发泡,研究其泡孔结构及物理机械性能的变化,以期待得到综合性能优异的复合发泡材料。研究发现,不同质量比的CM/POE共混发泡材料均具有闭孔结构。随POE用量的增加共混发泡材料的泡孔尺寸先减小后增大,泡孔由扁平塌陷不均匀分布变为富有立体感的均匀分布,泡孔壁由薄变厚,另外,拉伸强度和定伸应力先增加后下降,压缩强度逐渐增加,断裂伸长率、邵C硬度均呈下降趋势,而回弹性能变化不大。     

超临界CO_2发泡聚苯乙烯工艺研究

以超临界CO_2为发泡剂,采用釜压法在不同发泡工艺条件下制备了聚苯乙烯(PS)发泡试样,通过扫描电子显微镜对PS发泡试样的泡孔形貌进行了表征,探讨了不同发泡工艺对PS发泡试样发泡性能的影响。结果表明,随发泡温度的升高,PS发泡试样泡孔尺寸增大,泡孔密度下降,而泡沫密度呈现先降低后升高的趋势,发泡倍率与此相反;增大保压时间和保压压力,可提高试样的发泡效果。当发泡温度为136℃,保压压力为20 MPa,保压时间为4 h时,PS发泡试样的发泡效果最好,其泡沫密度为0.043 g/cm~3,发泡倍率为24.4,泡孔尺寸为59.8μm,泡孔密度为6.20×107个/cm~3。     

阻燃ABS的增韧研究

分别以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、乙烯-1-辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)为增韧剂,研究了它们对阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:以SBS为增韧剂所得复合材料的综合性能优于以POE或EPDM为增韧剂所得复合材料;随SBS用量的增大,复合材料的冲击强度提高,当SBS用量为15%时,其冲击强度达到15.91kJ/m2,较未经增韧改性复合材料的冲击强度提高了9.99kJ/m2;并且SBS的加入不会对复合材料的阻燃性能产生不利影响。     

聚酰胺6扩链改性及其超临界CO2模压发泡研究

以扩链剂KL–E4370、抗氧剂1010对线型尼龙6(PA6)进行改性,制备出具有高熔体强度的改性PA6材料。采用固态发泡的发泡方法,通过超临界CO₂模压发泡制备相应发泡材料。通过差示扫描量热仪,流变仪来表征改性材料的可发泡性,并通过扫描电子显微镜来观测发泡材料的泡孔形貌。探究不同工艺条件对PA6泡沫泡孔结构的影响,分析了不同泡孔结构对发泡材料力学性能的影响。在饱和压力为10~20 MPa、发泡温度为223~231℃的范围内制备的PA6泡沫泡孔直径在18.3~143.6μm之间,泡孔密度为7.42×10⁶~1.75×10⁹个/cm³,发泡倍率为5.6~22.4。所得PA6泡沫的拉伸强度为1.5~5.8 MPa,断裂伸长率为22%~51%,压缩强度为0.03~2.47 MPa。     

Cell evolution and compressive properties of styrene–butadiene–styrene toughened and calcium carbonate reinforced polystyrene extrusion foams with supercritical carbon dioxide

Polystyrene (PS) foams have been used in various fields, whereas its broader application is limited by its low mechanical strength and brittle features. In this study, styrene–butadiene–styrene (SBS) and calcium carbonate (CaCO₃) nanoparticles were melt‐blended with PS and extrusion‐foamed with supercritical carbon dioxide as a blowing agent to simultaneously toughen and reinforce PS foams. Under the same foaming conditions, the addition of SBS and CaCO₃ was shown to have a significant influence on the cell structure and the compressive properties of the composite foams. We found that the cell structure evolution was highly correlated with the system viscosity. When the rubbery‐phase SBS content was 20%, the cell diameter decreased by 20.7%, and the compressive modulus was enhanced by 289.5%. With the further addition of 5% rigid CaCO₃ nanoparticles, the cell diameter was further reduced by 72.2% and the compressive modulus was improved by 379.2%. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 43508.     

Thermal and mechanical properties of microcellular thermoplastic SBS/PS/SBR blend: effect of crosslinking

This study investigates the effect of peroxide crosslinking on the structure and mechanical properties for SBS/PS/SBR foams composed of polystyrene (PS), poly(styrene-b-butadiene) diblock copolymer (SBR-1502), and poly(styrene-b-butadiene-b-styrene) triblock copolymer (SBS). The cell size and its distribution of SBS/PS/SBR foams were investigated by SEM images, showing the smaller and denser of hollow cells for the SBS/PS/SBR foam containing the higher concentration of DCP (dicumyl peroxide). As expected, the density of the SBS/PS/SBR foams increases with increasing the content of DCP. The high density of polymeric foams exhibits the high mechanical properties such as hardness, shrinkage, tensile strength, tear strength, elongation at break, and compression set.     

本征特性对聚苯乙烯及聚丙烯发泡行为的影响

以化学发泡注塑成型技术为主线,在二次开模条件下制备微发泡聚苯乙烯（PS）及微发泡聚丙烯（PP）;通过流变性、加工性分析了树脂本征特性对PS及PP发泡行为的影响。结果表明：本征特性对气泡的长大和定型过程、气体扩散具有明显的影响;熔体强度越高的材料,阻碍泡孔长大的趋势越明显,所得到的泡孔越细小而均匀;PS具有合适的熔体强度和熔体流动速率（MFR）,发泡质量较理想,泡孔直径和泡孔密度分别为41.4μm、8.7×106个/cm3;PP（K9026）熔体强度较低,而熔体流动速率过大,发泡质量明显降低,泡孔直径和泡孔密度分别为65.94μm、5.82×105个/cm3。     

PS/PETG共混物的流变性能和发泡行为研究

采用密炼机制备了聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯1,4环己二甲醇酯(PETG)共混物;以超临界二氧化碳(CO2)为物理发泡剂,采用釜压法制备了PS和PS/PETG共混物发泡试样。通过旋转流变仪、扫描电子显微镜对PS和PS/PETG共混物的流变性能和泡沫的泡孔形态进行了表征。结果表明,加入PETG没有对PS的流变性能产生明显的影响,但对PS泡沫的泡孔形态影响显著,加入10 %的PETG时,其平均泡孔直径由纯PS的2268 μm降至758 μm,泡孔密度由345×108个/cm3提高到447×109个/cm3,泡孔尺寸分布明显变窄,说明PETG在PS中起到明显的气泡成核作用。     

黏度对水发泡聚苯乙烯发泡性能的影响

采用水作为物理发泡剂,对聚苯乙烯(PS)进行挤出发泡。研究了低温PS水发泡的流变性能,并研究了黏度对PS发泡制品性能的影响。结果表明:水会影响PS在发泡加工过程中的黏度;在低温情况下,水发泡后的PS仍然具有流动性;其黏度随剪切速率的增大而减小,在相同的剪切速率下,温度越高黏度越低。当模头温度为140℃、螺杆转速为15r/min时,可制备出表面光滑、泡孔细密均匀、质轻的PS水发泡制品。     

聚醚砜超临界CO2发泡行为研究

以超临界CO₂为发泡剂,采用间歇发泡法制备了聚醚砜（PES）泡沫。采用旋转流变仪和扫描电子显微镜分析表征了PES发泡的均相成核行为,继而分别以滑石粉和二氧化硅（SiO₂）作为异相成核剂,探究了PES发泡过程中的异相成核行为。结果表明,间歇发泡法制备PES泡沫的发泡区间为200~230 ℃;最佳浸泡压力为20 MPa;最佳浸泡时间为3 h;未改性PES的泡孔直径均可在10 μm以下,泡孔密度在10⁹~10¹⁰ 个/cm³之间,但泡孔壁较厚;SiO₂相对于Talc,表现出更显著的异相成核作用;在210 ℃、3 h、20 MPa的发泡条件下,添加0.9 %（质量分数,下同）的SiO₂,可得到泡孔直径为0.77 μm,泡孔密度为7.14×10¹¹ 个/cm³的PES微孔泡沫。