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。     

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。     

发泡剂与螺杆转速对PP等挤出发泡性能的影响

以BIH40为发泡剂,采用挤出成型工艺,分别制备了聚丙烯(PP),低密度聚乙烯(PE–LD)和聚乳酸(PLA)挤出发泡材料,研究了发泡剂含量和螺杆转速对这3种发泡材料挤出发泡性能的影响。结果表明,当螺杆转速为26 r/min时,随着发泡剂含量从0.5%增加到2.0%,3种发泡材料的发泡倍率均逐渐增大,PP和PE–LD的泡孔平均尺寸也增大,而PLA的泡孔尺寸先增大后减小。当发泡剂质量分数为2.0%时,随着螺杆转速从26 r/min提高到42 r/min,PP的发泡倍率增大,泡孔平均尺寸减小;PE–LD的发泡倍率和泡孔平均尺寸均先增大后减小;PLA的发泡倍率基本不变,泡孔平均尺寸略有下降。当发泡剂BIH40质量分数为2.0%时,在相同螺杆转速下,PLA的发泡性能要优于PP和PE–LD,其泡孔尺寸较PP和PE–LD更小更均匀,单位面积上的泡孔数量明显高于PP和PE–LD。     

注塑成型低发泡PP的研究

采用注塑成型工艺制备了聚丙烯(PP)低发泡材料,分别探讨了发泡剂、交联剂用量及填料对PP发泡材料拉伸强度、缺口冲击强度、硬度、密度及热变形温度等性能的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)对泡孔结构进行了观察。结果表明:当发泡剂用量为0.5phr,交联剂用量为0.05phr及CaSO4填充母料用量为10phr时,PP低发泡材料的综合性能最佳。     

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。     

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。     

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。     

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%。     

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。     

纳米碳酸钙/IFR对聚丙烯发泡材料的协效阻燃

通过氧指数(LOI)、力学性能、泡孔结构及热重分析(TG),探究了纳米碳酸钙/IFR复合阻燃体系对PP发泡材料性能的影响和机理。结果表明:Nano-Ca CO_3与IFR存在协效作用,能有效改善PP复合泡沫材料的阻燃性能,使氧指数显著提升;Nano-Ca CO_3的添加能提升阻燃PP发泡材料的力学性能,并且添加量存在最优值。另外通过扫描电镜发现:Nano-Ca CO_3的添加可以提高IFR与PP的相容性,使阻燃PP复合发泡材料的泡孔结构更规整,泡孔孔径减小,孔密度增大。TG结果表明:Nano-Ca CO_3能提高阻燃PP复合发泡材料的热稳定性,形成更致密的炭层,提升了热失重率。随着Nano-Ca CO_3添加量的增大,PP/IFR/Nano-Ca CO_3复合发泡材料的氧指数、力学性能和热稳定性都呈现先增大后减小的趋势,因此当PP/IFR/Nano-Ca CO_3质量比为80:20:2时,复合发泡材料综合性能较优。     

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。     

结晶特性对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响

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PP材料;通过DSC、XRD技术分析了结晶特性对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响。结果表明:结晶特性对气泡的成核、长大和定型过程具有明显的影响;添加滑石粉的改性PP材料结晶特性较差,发泡质量明显降低,泡孔直径和泡孔密度分别为36.98μm、3.29×107个/cm3;添加云母粉的改性PP材料具有合适的结晶温度和结晶度,发泡质量较理想,泡孔直径和泡孔密度分别为22.09μm、4.76×108个/cm3;能够获得泡孔细小、均匀的微发泡PP材料。     

PP/微球复合材料的发泡行为及力学性能

选用PP(EPS30R)、PP(K9928)为基体材料,分别加入EK405、EK406微球母粒,在二次开模条件下制备微发泡PP/微球复合材料,研究不同特性树脂和微球母粒对PP/微球复合材料发泡行为及力学性能的影响规律。结果表明:微球母粒EK406适合于PP/膨胀微球复合材料的发泡,发泡倍率达12%,泡孔平均直径和泡孔密度分别为29.94μm、7.93×106个/cm3,能够获得泡孔细小、均匀而致密的微发泡聚丙烯材料。熔体指数低的PP材料适合于微球发泡,发泡质量较好,综合性能理想,拉伸和冲击强度分别为18.52 MPa、13.18 kJ/m2,比强度达到23.03。     

组合发泡剂对聚丙烯发泡行为的影响研究

采用物理发泡剂和化学发泡剂的组合发泡剂对聚丙烯(PP)和高熔体强度聚丙烯(HMSPP)在自制的单螺杆串联单螺杆挤出发泡机组上进行挤出发泡试验。通过真密度计/开闭孔率测定仪和扫描电子显微镜对发泡制品的密度、发泡倍率和泡孔形态进行测试。研究结果表明,采用组合发泡剂后,大部分PP和HMSPP发泡制品的泡孔密度提高,发泡倍率增加,泡孔尺寸分布更加均匀,泡体结构优于单独使用物理发泡剂或化学发泡剂的发泡制品。     

二次开模距离对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响

采用化学发泡注塑成型技术,在二次开模条件下制备微发泡聚丙烯(PP)材料;通过热力学分析法研究了二次开模距离对PP微发泡材料发泡行为的影响。结果表明:二次开模距离能有效地控制PP材料的发泡过程,二次开模距离越小,体系的发泡过程越容易自发进行。当二次开模距离L=5.3 mm时,体系中的吉布斯自由能小于零,发泡过程不可能自发进行;二次开模距离L=4.3 mm时,PP体系的发泡质量最理想,泡孔平均直径为21.6 m,泡孔密度为5.63×106个/cm3,能够获得泡孔细小、均匀的微发泡PP材料。     

无机粉体形状对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响

选取粒径约为20μm的针状MgSO4晶须、片层状云母粉和粒状SiO2,以5%的用量加入到聚丙烯(PP)中,在二次开模条件下制备微发泡PP复合材料;通过异相成核理论和粉体分布的特性,分析了无机粉体形状对微发泡PP复合材料发泡行为的影响。结果表明,片层状云母粉具有良好的相容性、比表面特性和异相成核作用,发泡效果理想;泡孔直径达到22.10μm左右、泡孔密度为6.92×108个/cm3;聚烯烃类材料发泡的成核剂中,以片层状的云母粉较为理想。     

聚乙烯醇发泡材料研究进展

从化学发泡剂和物理发泡剂两个方面综述了聚乙烯醇(PVAL)发泡材料的发泡工艺,着重介绍了无机发泡剂和有机发泡剂两种化学发泡剂以及超临界CO₂物理发泡剂对PVAL发泡材料泡孔尺寸、孔径、力学性能等的影响,不同发泡剂具有不同的特点,绿色环保的超临界CO₂发泡剂将是今后研究的重点。此外,对PVAL发泡材料在生物医学领域、污水处理及包装领域的应用现状进行了介绍。     

聚丙烯微孔复合材料的研究

采用模压发泡法制备聚丙烯微孔复合材料,用扫描电镜对发泡样品的微观结构进行表征,研究了发泡剂、成核剂等对微孔发泡材料泡孔结构的影响。结果表明:当滑石粉用量为15phr或木粉用量为30phr时,泡孔直径最小且,分布较均匀;在聚丙烯中加入蒙脱土可使泡孔直径减小、泡孔密度增加。