聚乳酸/马来酸酐接枝线形低密度聚乙烯合金的制备及其发泡行为研究

通过熔融共混法制备聚乳酸（PLA）/马来酸酐接枝线形低密度聚乙烯（PE-LLD-g-MAH）合金,使用差示扫描量热仪、旋转流变仪、扫描电子显微镜、偏光显微镜等仪器研究了不同PE-LLD-g-MAH含量的PLA合金的结晶性能、流变性能、断面形貌及发泡性能等。结果表明,随着PE-LLD-g-MAH含量的增加,PLA/PE-LLD-g-MAH合金的冷结晶温度大幅提高和流变性能明显改善,样品断面出现了明显的“海岛”结构,发泡样品的泡孔尺寸逐渐减小,泡孔密度增加。     

炭黑填充PE-HD/EVA/PE-LD导电发泡复合材料的阻温特性

以高密度聚乙烯（PE-HD）为聚合物基体材料,乙烯-乙酸乙烯酯（EVA）为增韧剂,低密度聚乙烯（PE-LD）为增塑剂,乙炔炭黑(ACET)为导电填料,偶氮二甲酰胺（AC）为发泡剂,过氧化二异丙苯（DCP）为交联剂制备了PE-HD/EVA/PE-LD /ACET导电发泡复合材料。结果表明,PE-HD/EVA/PE-LD＝50/30/20（质量比,下同）,ACET填加量为35 % (质量分数,下同)、发泡剂AC的添加量为4 %、交联剂DCP填加量为0.5 %时,制备的导电泡沫具有比较理想的闭孔泡孔结构。经过升温电阻测试,发现PE-HD/EVA/PE-LD/ACET导电发泡复合材料具有良好的开关特性,呈现明显的正温度系数特性（PTC）特性;AC发泡剂用量为4 %时,PTC效应最强。     

生物可降解PCL/PLA开孔发泡材料制备及吸油性能

以聚己内酯（PCL）为基体,添加不同含量聚乳酸（PLA）熔融共混制备具有不同分散相形态的PCL/PLA共混物,利用超临界二氧化碳（scCO₂）微孔发泡工艺制备不同发泡倍率和开孔率的PCL/PLA多孔材料用于吸油应用。针对边长3 mm正方体样品溶解度实验发现100 min后CO₂在PCL中已达到饱和吸附状态。PLA分散相含量的增加显著增大了PCL/PLA共混物泡孔密度,并使共混泡孔尺寸减小且分布更加均匀;发泡温度升高6℃,泡孔尺寸增大50%,发泡倍率增大38%,开孔率减小了20%。PCL/PLA开孔材料具有明显的亲油疏水性,发泡倍率越高,疏水性越好;针对花生油和硅油的吸油实验发现材料吸油率与发泡倍率和开孔率整体呈正比,实际吸油量高于理论计算值,10次循环吸油测试后样品吸油率仅降低8.5%,材料吸油量与油品特性黏度关系不大。     

聚乳酸/聚氨酯复合多孔材料制备及吸油性能研究

以聚乳酸（PLA）为基体,添加不同含量聚氨酯（TPU）熔融共混制备具有不同相形态的PLA/TPU共混物,基于超临界二氧化碳（scCO₂）微孔发泡工艺,研究不同发泡温度下PLA/TPU复合多孔材料泡孔结构、发泡倍率和开孔率对样品吸油性能的影响。结果表明,随着TPU含量从10 %（质量分数,下同）增加到50 %,共混物从典型的“海?岛”相形态转变为部分共连续相形态,PLA基体黏弹性提升,结晶能力下降;PLA70组分发泡后泡孔结构更为均匀,随着发泡温度的增加,泡孔尺寸和发泡倍率先增大后减小,在94 ℃发泡温度下发泡样品发泡倍率达到29.1倍,最大开孔率75 %;TPU的加入显著增加了PLA基体的弹性回复能力,94 ℃发泡温度下的发泡样品具有最大的抗压强度,永久形变量最小;针对硅油和环己烷的吸油测试发现对硅油的吸油量大于环己烷,发泡材料的吸油量与发泡倍率和开孔率的乘积成正比,针对硅油单次最大吸油量为10.4 g/g。     

聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯合共混体系发泡行为研究

采用多环氧基团增容剂制备了聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PLA/PBAT)共混物,研究了增容剂含量对于PLA/PBAT共混体系的结晶和流变性能的影响。并采用高压釜发泡的方法进行PLA/PBAT共混物的间歇发泡,研究增容剂对发泡材料泡体结构的影响。结果表明,增容剂加入后会降低其绝对结晶度,以及显著改善PLA/PBAT共混体系的熔体弹性,提高其可发性;增容剂可以有效地改善共混体系的泡体结构,降低共混物发泡密度,提高其发泡倍率。     

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。     

聚乳酸/PBAT合金的微孔发泡行为研究

通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)合金,同时添加扩链剂和成核剂苯基磷酸锌(PPZn)调整PLA的结晶和发泡性能。动态流变和差示扫描量热分析的研究结果表明,扩链剂可以改善PLA的熔体强度,PPZn可以促进PLA结晶;在实验条件下经过直接降压法发泡后,所制得的PLA/PBAT合金泡沫的泡孔直径为1~4μm,泡孔密度为109~10~(11)个/cm~3,均为微孔泡沫。     

高密度聚乙烯流变结晶性能对发泡的影响研究

采用差示扫描量热仪（DSC）和Hakke平板旋转流变仪测试了2种不同高密度聚乙烯（PE-HD）的热性能和动态流变性能,结合间歇发泡实验探究了PE-HD的发泡性能。结果表明,PE-HD的结晶速率以及黏弹特性对其发泡性能有明显地影响;HDPE6098具有适合发泡的流变特性和相对分子质量分布以及较快的结晶速率,可以获得发泡倍率为17.69倍,泡孔密度为1.30×10^6个/cm3的样品;而HDPE7000F由于高相对分子质量区域较大,模量较大,导致发泡过程中泡孔生长受到限制,获得的制品较差。     

PBT含量对PLA/PBT原位微纤复合材料流变及发泡性能的影响

聚乳酸(PLA)是用量最大的可生物降解材料之一,由于其拉伸流变性能较差,难于发泡。本文采用聚合物微纳层叠共挤装置制备PLA/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)原位微纤复合材料(PLA/PBT-MRC),研究了PLA/PBT-MRC的微纤形态、熔体的动态流变性能和拉伸流变性能。PLA、PLA/PBT-MRC注塑发泡后的泡孔形貌、注塑发泡制品的拉伸、缺口冲击和弯曲力学性能。研究表明：PLA/PBT-MRC中微纤宽度低至0.72μm,宽度随PBT含量增加而增大;随PBT含量增加PLA/PBT-MRC的储能模量、损耗模量和复数黏度都增大;PBT含量增加可以明显改善PLA熔体的拉伸流变性能,相对PLA表现出明显的拉伸应变硬化;PLA/PBT-MRC注塑发泡后泡孔直径比PLA注塑发泡泡孔直径减小800%,泡孔密度增加600%,发泡制品的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度分别提高22.2%、10.1%和26.4%。     

PS/PLA共混物的相态结构及其发泡行为研究

采用密炼机制备了聚苯乙烯/聚乳酸(PS/PLA)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/PLA共混物泡沫。采用差示扫描量热仪、偏光显微镜和扫描电子显微镜研究了PLA等温结晶行为、PS/PLA共混物的相态结构和PS/PLA共混物泡沫的泡孔结构。结果表明,反应型增容剂使PLA的等温结晶速率提高,晶体尺寸降低;增容剂能够促进PLA在PS中的分散;PLA的加入在发泡过程中能够起到异相成核作用,PLA的结晶有利于气泡的增长和稳定。     

两种磷杂菲/三嗪双基化合物在聚氨酯硬泡中的阻燃行为对比研究

通过箱式发泡制备了三（3DOPO2羟基丙基）1,3,5三嗪2,4,6三酮（TGD）/三（3DOPO丙基）1,3,5三嗪2,4,6三酮（TAD）单独添加和分别与可膨胀石墨（EG）复配阻燃的硬质聚氨酯泡沫（RPUFs）。利用极限氧指数仪（LOI）、锥形量热仪,热重气相色谱质谱联用仪和扫描电子显微镜研究了TAD和TGD在RPUF中的阻燃行为。结果表明,TAD和TGD均能提高RPUF的LOI值,降低RPUF的总热释放量,平均有效燃烧热和热释放速率峰值,并且TGD对这些数值的影响明显大于TAD;随着EG的加入,TGD/EG/RPUF体系表现出比TAD/EG/RPUF更高的LOI值和残炭产率。     

滚塑烘箱内空气和模具温度分布均匀性的仿真研究

本文为在进气道里装有调整叶片的滚塑烘箱建立了2 种传热模型。一种是烘箱内不包含滚塑模具的无模具模型,目的是从理论上研究烘箱内部空气温度分布的均匀性与叶片转角间的关系;另一种是考虑滚塑模具的大小及转动的有模具模型,目的是从理论上研究模具表面温度分布的均匀性与叶片转角间的关系。结果表明,基于这2种传热模型,通过FLUENT软件对滚塑工艺的加热过程进行了数值仿真,将上、下叶片均设置为水平方向可使得烘箱内部空气的温度分布最均匀,将上、下叶片的转角分别设置为0 °和20 °可使得2 m长模具的表面温度分布最均匀;另外通过该仿真研究,还得到了当上、下叶片均设置为水平方向时模具表面温度分布的均匀性随模具长度的变化规律。     

马来酸酐接枝PS对PS/PLA共混体系发泡行为的影响

通过熔融共混法制备PS/PLA共混物,研究了PLA和马来酸酐接枝PS（PS-g-MAH）含量对PS/PLA共混体系的CO2溶解度、流变行为、相态结构以及发泡行为的影响。结果表明,PLA可以有效提高PS/PLA共混体系的CO2溶解度,当PLA含量为25份(质量份,下同)时,CO2溶解度比PS提高了22 %;PS-g-MAH的加入,显著改善PS/PLA共混体系的相容性,减小分散相的粒径,以及降低PS/PLA共混体系的泡沫密度。     

水滑石分散剂用量对热膨胀微胶囊的粒径及其芯材含量的影响

在悬浮聚合体系中以水滑石（LDH）作为分散剂制备的聚合物为壳体,正己烷为芯材的微胶囊。微胶囊受热后壳体软化、芯材气化产生热膨胀效果。改变LDH用量探究微胶囊粒径和芯材含量的变化规律。利用扫描电子显微镜、热失重仪、静态热分析仪分析了不同LDH用量时制得的热膨胀微胶囊的微观形貌、粒径、发泡剂含量和膨胀性能。结果表明,当LDH的用量增加到5 %（以水相质量为基准,下同）时,微胶囊表面光滑,球形较完整,平均粒径降到11 μm,发泡剂含量提高到16 %（质量分数,下同）,热膨胀性能良好,Dmax达到750 μm。     

制备工艺对PLA/PBAT/OMMT三元复合材料微观结构与性能的影响

采用两步法工艺,先制备聚乳酸/有机改性蒙脱土（PLA/OMMT）复合材料,然后将其与聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）共混制得（PLA/OMMT）/PBAT复合材料,再与一步法工艺制备的PLA/PBAT/OMMT复合材料进行性能对比研究。对复合材料中不同相的界面张力进行了测试,对复合材料的微观结构进行了透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察,对PLA的熔融与结晶行为进行了分析。结果表明,OMMT的加入降低了PBAT分散相尺寸,模糊了PLA与PBAT之间的相界面,改善了二者间的相容性;两步法工艺制得的复合材料中OMMT对PLA和PBAT两相增容效果及分散相的均匀性均优于一步法;在亲和性的作用下OMMT倾向于分布在PLA相以及PLA与PBAT相界面处;OMMT与PBAT协同增韧PLA效果明显。     

VOCs吸附剂及其吸附机理研究进展

挥发性有机物（VOCs）已经成为继颗粒物、二氧化硫之后的又一大气体污染物,开发有效治理VOCs的方法是目前普遍关注的研究热点。具有吸附能力的多孔物质在治理VOCs方面的功效被日益重视。本文从制备方法、化学组成、结构特征、吸附性能及对应机理等方面对多孔吸附剂进行重点介绍,概述了吸附剂在聚合物加工中净化VOCs的应用,并对吸附材料的发展前景进行了展望。     

半纤维素薄膜研究新进展

针对半纤维素薄膜在食品包装材料、生物医用和可食薄膜的三个主要应用方向,分析和概述了近年来半纤维素薄膜方面的最新研究进展,侧重对比了薄膜的力学性能和阻隔性能。重点总结了当前半纤维素薄膜基材以及半纤维素薄膜改性的研究热点,并展望了半纤维素薄膜材料的发展前景。     

长链型超支化聚合物对PLA/PPC共混体系的增容改性研究

将“一步法”合成的超支化聚酯进行接枝改性,得到末端带有大量脂肪酸长链的超支化聚合物（长链型超支化聚合物,LCHBP）,并采用红外光谱、核磁共振、羟值滴定等方法对其进行表征。以LCHBP为改性剂,对聚乳酸（PLA）/聚碳酸亚丙酯（PPC）进行不同程度的改性,制备了PLA/PPC/LCHBP熔融共混物,采用差示扫描量热仪、电子万能试验机、扫描电镜等,对其热性能、力学性能、断面形貌等进行表征。结果表明,加入不同含量的LCHBP后,共混体系的ΔTg出现不同程度降低,表明LCHBP的加入改善了PLA与PPC的相容性;与PLA/PPC体系相比,LCHBP的加入可使共混体系在保持拉伸强度基本不变的情况下,大幅提升断裂伸长率和冲击强度,其中当LCHBP的加入量为2.0 %时,冲击强度提高61 %,断裂伸长率提高367 %。     

高含磷阻燃剂的制备及阻燃应用研究

制备了一种含亚磷酸酯和亚磷酰胺的高含磷阻燃剂（PCDB）,利用红外光谱分析仪、核磁共振分析仪对其化学结构进行表征,并采用极限氧指数仪、锥形量热仪、热失重分析仪及扫描电子显微镜分析了阻燃型聚氨酯泡沫的阻燃性能、热性能和燃烧后残炭的微观形貌。结果表明,PCDB能有效降低聚氨酯泡沫的极限氧指数、热释放速率峰值和平均有效燃烧热,有良好的阻燃行为表现;同时,PCDB的加入提高了聚氨酯泡沫的成炭能力,使残炭具有更加致密的微观结构。     

聚苯胺电磁损耗复合材料的研究进展

综述了近几年来基于聚苯胺（PANI）复合材料的研究进展,主要包括：制备方法、电磁损耗特点及损耗机理,并对其未来的发展趋势进行了展望。