Layered Structural PBAT Composite Foams for Efficient Electromagnetic Interference Shielding

The utilization of eco-friendly,lightweight,high-efficiency and high-absorbing electromagnetic interference(EMI)shielding composites is imperative in light of the worldwide promotion of sustainable manufacturing.In this work,magnetic poly(butyleneadipate-coterephthalate)(PBAT)microspheres were firstly synthesized via phase separation method,then PBAT composite foams with layered structure was constructed through the supercritical carbon dioxide foaming and scraping techniques.The merits of integrating ferroferric oxideloaded multi-walled carbon nanotubes(Fe3O4@MWCNTs)nanoparticles,a microcellular framework,and a highly conductive silver layer have been judiciously orchestrated within this distinctive layered configuration.Microwaves are consumed throughout the process of“absorption-reflection-reabsorption”as much as possible,which greatly declines the secondary radiation pollution.The biodegradable PBAT composite foams achieved an EMI shielding effectiveness of up to 68 dB and an absorptivity of 77%,and authenticated favorable stabilization after the tape adhesion experiment.

PA66扩链改性及其超临界CO_(2)微孔发泡行为研究

用多官能环氧基扩链剂CE与抗氧剂B215对线形聚酰胺66(PA66)熔融扩链改性,并采用釜压发泡的方法,以超临界CO_(2)为发泡剂制备了一系列不同的微孔CEPA66泡沫。通过差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪、旋转流变仪等表征了样品结晶、储能模量、复数黏度等的变化。结果表明,扩链剂CE的引入形成了支化PA66,CE有效地提高了PA66的熔体强度;优选了CE的添加量获得了高支化、低交联的PA66,并成功制得了PA66微孔泡沫;当CE添加量为4.0份、饱和温度为275℃时,样品泡孔尺寸为23μm、泡孔密度为3.5×10^(9)个/cm^(3)。

微孔发泡塑料的研究进展

综述微孔发泡塑料的制备方法，并简介其性能。

微交联结构对聚丙烯的流变性能及发泡性能的影响

采用自制的不饱和聚酯对线型均聚聚丙烯进行熔融接枝改性。改性后的聚丙烯形成了一种微交联结构,其中凝胶含量约为10%,且凝胶的交联点之间平均相对分子质量达到3.0×105。这种微交联的聚丙烯和未改性的线型聚丙烯相比,具有相近的剪切黏度和熔体流动速率,但熔体弹性明显增加,且有应变硬化行为,其最大拉伸黏度是本体聚丙烯的10倍。因此,微交联结构的引入改善了聚丙烯的发泡性能。以超临界二氧化碳为发泡剂,在不加入成核剂的条件下,得到了泡孔密度为1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料。

用超临界二氧化碳发泡制备辐射交联聚乙烯微孔材料

利用辐射交联技术和超临界二氧化碳发泡技术,成功地制备了具有微孔结构的交联聚乙烯泡沫材料,并使用差示扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)对交联聚乙烯的熔点、结晶度以及泡沫的微孔形貌进行了表征。研究了吸收剂量、发泡温度和饱和压力对泡孔结构的影响。实验发现,吸收剂量为50kGy时交联聚乙烯泡沫具有最精细的泡孔结构;发泡温度越高交联聚乙烯泡沫的孔径越大、孔密度越小;饱和压力越高,泡沫的孔径越小、孔密度越大。聚乙烯经过辐照交联后热稳定性显著提高,发泡温度范围明显增加。

超临界CO2发泡微孔塑料的研究进展

介绍了超临界CO2的特性及作用,从微孔塑料成型过程中的气体溶解、气泡成核、气泡长大、泡孔定型4个阶段出发,阐述了超临界CO2发泡微孔塑料的机理。还综述了微孔塑料的间歇成型、挤出成型、注射成型等3种常用成型方法,重点讨论了温度、压力、时间及外力场对微孔塑料泡孔结构的影响,并对微孔塑料的未来发展趋势作出展望。

超临界CO_2微孔发泡PE–LLD/PE–UHMW共混物

研究了线型低密度聚乙烯(PE–LLD)/超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)共混物的超临界CO2微孔发泡行为,探讨了PE–UHMW含量、发泡温度和饱和压力对泡孔形貌的影响。采用差示扫描量热仪和旋转流变仪对PE–LLD及其共混物的热性质和流变性质进行了测试和表征,并通过扫描电子显微镜表征和分析了发泡样品的泡孔形貌。结果表明,少量PE–UHMW的加入可以显著降低PE–LLD发泡样品的孔径,增加孔密度。随着发泡温度的升高,PE–LLD样品的泡孔结构会发生塌陷现象,而加入少量PE–UHMW可以提高基体的黏度,起到支撑孔壁防止塌陷的作用,并最终得到均匀的开孔结构。另一方面,当温度一定时,饱和压力升高可以降低孔径并且得到开孔形貌的泡孔结构。

微孔(发泡)塑料的制备方法

介绍了微孔塑料的几种制备方法,包括单体聚合法、(热引导)相分离法、压缩流体反溶剂沉淀法、间歇成型法、连续挤出法和注射成型法,分析并比较了各种制备方法的特点及应用,展望了微孔塑料光明的发展前景。

辐射改性LDPE/EVA共混物及其超临界CO_2发泡行为的研究

用60Coγ射线辐照改性LDPE/EVA共混物,并利用超临界CO2发泡技术制得了微孔LDPE/EVA共混物泡沫。用差示扫描量热仪(DSC)、高级流变扩展系统(ARES)和扫描电镜(SEM)分别对交联LDPE/EVA共混物的熔点、结晶度、粘度以及泡沫的微孔形貌进行了表征。结果表明,辐照处理以后,LDPE/EVA共混物样品的熔点和结晶度略有降低,粘度特性得到改善,可发泡性能提高。共混物吸收剂量为50kGy时,经超临界CO2发泡在105℃和23MPa下制得的泡沫具有较好的泡孔结构。

超临界CO_2微孔发泡材料研究进展

对微孔发泡材料的应用、超临界二氧化碳(CO2)的性质、发泡原理等做了归纳,简述了聚合物基体性质、纳米填料、工艺条件、外力场等因素对泡孔形态的影响,并提出了对微孔发泡材料的展望和建议。

超临界CO_2制备微孔聚丙烯及其力学性能研究

采用超临界CO2快速升温法制备出聚丙烯发泡材料,并对样品进行力学性能测试,结果表明,聚丙烯经过超临界CO2发泡,同纯PP相比,其拉伸强度降为0.86、断裂伸长率降为0.08、弯曲强度降为0.89,冲击强度却有显著提高,为纯PP的2.41倍.

超临界二氧化碳在PVC行业中微孔发泡研究进展

介绍了PVC发泡制品行业的发展状况,综述了超临界二氧化碳对PVC发泡制品的发泡机理以及发泡方法,比较了作为一种新型材料的发泡PVC的不易燃、质轻、热导率低、隔音效果好、缓冲性能和比强度高等特性。介绍了PVC发泡材料主要产品在室内外的应用,并对行业的发展提出了建议。

聚丙烯/废旧轮胎胶粉共混物的微孔发泡研究

采用超临界CO2为发泡剂,通过压力释放法对聚丙烯/废旧轮胎胶粉共混物的发泡性能进行研究。结果表明,加入胶粉严重破坏了聚丙烯均匀的泡孔结构,共混物发泡体具有独特的双孔结构;马来酸酐接枝聚丙烯/废旧轮胎胶粉共混物发泡体具有更加均匀一致的泡孔结构。

超临界CO_2发泡工艺对聚乳酸微孔纳米复合材料泡孔结构的影响

利用超临界CO_2作为物理发泡剂,采用高压釜间歇发泡法,制备了聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/氧化锌(PLA/PBS/ZnO)微孔纳米复合材料,研究了超临界CO_2微孔发泡过程中,发泡温度、保压压力和释压速率对PLA/PBS/ZnO微孔纳米复合材料泡孔结构的影响。结果表明:发泡温度对微孔纳米复合材料泡孔结构的影响显著且与纳米复合材料熔体强度密切相关,温度相对过高或过低,都会引起聚合物熔体强度和表面张力的变化而导致无法得到均匀密集的泡孔,当体系的发泡温度为90℃时,复合材料的泡孔平均直径最小,泡孔密度最大,泡孔尺寸分布最集中;保压压力对泡孔结构的影响体现在超临界CO_2的溶解度和发泡体系的黏度上,保压压力较低时得到的泡孔平均尺寸较大且分布不均匀,当保压压力为16 MPa时,复合材料的泡孔平均直径最小,泡孔密度最大,泡孔尺寸分布最集中;释压速率决定着发泡初始阶段的成核效率,随着释压速率的升高,复合材料的泡孔平均直径减小,泡孔密度显著增大,泡孔数量增多且尺寸分布更集中。

超临界CO2下聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物共混物微孔发泡材料的制备

用熔融共混的方法制备了不同含量乙烯-辛烯共聚物(POE)的聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)的共混物,研究了共混物的相形态和流变性能。用超临界二氧化碳(sc-CO_2)作为物理发泡剂,制备了PP/POE的共混物微孔发泡材料。研究了POE含量、温度和压力对微孔发泡材料泡孔的影响。结果表明,发泡材料平均泡孔尺寸在2~7μm之间,泡孔密度大于109 cm^(-3)。随着POE含量的增加、温度的升高,泡孔直径增大,泡孔密度降低;随着压力的增大,泡孔尺寸先增大后减小,泡孔密度逐渐增大。

PBAT/PLA复合材料的微孔发泡性能

将PBAT作为增韧剂加入PLA基体中得到复合材料,以超临界CO2流体作为物理发泡剂,采用间歇釜式发泡法成功制备了PBAT/PLA复合微孔发泡材料。DSC和WXRD测试结果表明,PBAT与PLA具有良好的相容性。2种材料的复合可以改变PLA晶型,抑制结晶能力,降低材料对温度的敏感性。超临界CO2发泡实验表明,随着PBAT含量的增加,达到相同发泡效果所需的发泡条件也得到了提高。同时,PBAT的加入使泡孔尺寸分布更集中,材料的泡孔结构更均匀稳定。而且,适中的工艺条件和PBAT含量可以获得性能最佳的发泡材料。

工艺条件对超临界CO_2发泡材料泡孔结构的影响

微孔发泡材料的泡孔结构主要采用泡孔尺寸和泡孔密度来表征。泡孔尺寸一般使用SigmaScan和Image-pro两种图像分析软件测量,而泡孔密度主要用Kumar法和初始未发泡试样泡孔密度计算法计算。工艺条件的不同,特别是发泡温度、饱和压力、发泡时间、添加成核剂、引入另一聚合物相等工艺条件的改变,都会对发泡材料的泡孔形貌产生影响。发泡温度和饱和压力对泡孔形貌的影响尤甚,并且对泡孔结构的影响趋势是相同的,即随发泡温度或饱和压力的增加,泡孔结构由好变差,存在最佳值。加入合适的成核剂及引入另一聚合物相,亦能起到促进发泡的效果。

超临界二氧化碳中聚苯乙烯的受限发泡

以超临界二氧化碳为发泡剂,采用快速降压法,研究了聚苯乙烯(PS)一维和二维受限发泡的微孔形态。考察了不同温度(50℃～110℃范围)、压力(9MPa～18MPa范围)和降压速率(0.38MPa/s～48.1MPa/s范围)对PS受限发泡微孔形态的影响。结果表明,在一维发泡中,随发泡空间的增加,PS微孔取向明显;在二维发泡中,采用气孔板的受限方式,对饱和时间影响小,在相对高温、低压和低降压速率下,二维发泡能够得到更均匀和微小的泡孔材料。

PLA/NCC微孔泡沫材料发泡性能研究

以纳米纤维素(NCC)为改性剂、聚乙二醇(PEG)为相容剂,通过超临界二氧化碳发泡聚乳酸(PLA)制备PLA/NCC微孔泡沫材料。研究了NCC和PEG含量对PLA/NCC微孔泡沫材料体积膨胀率和泡孔形态的影响。同时研究了不同浸泡时间和发泡温度对复合发泡材料体积膨胀率及泡孔形态的影响。结果表明,纳米粒子在发泡过程中起到了异相成核的作用,NCC含量的提高使体积膨胀率增大、泡孔结构更加密集。而PEG含量的变化对泡孔的影响并不明显,但泡孔随着PEG含量的增加趋于均匀。在发泡温度为100℃、浸泡时间为4 h条件下,可制得泡孔密度为3×1010个/cm3、泡孔直径为5μm的理想微孔发泡材料。

聚二甲基硅氧烷改性乙烯-1-辛烯共聚物微孔发泡

针对乙烯-1-辛烯共聚物(POE)发泡过程中泡孔易破裂的问题,提出将马来酸酐(MAH)接枝到POE上、然后与多氨基硅油(PDMS-NH_(2))反应的方法,形成具有支化结构并部分交联的改性POE(POE-PDMS),并以超临界二氧化碳为发泡剂进行微孔发泡,系统考察了上述改性POE的发泡行为及发泡材料压缩性能,结果表明,PDMS的引入可以大幅提高熔体强度、增大二氧化碳的溶解度、拓宽发泡温度范围、改善发泡性能,得到了泡孔密度为1.76×10^(9) cells×cm^(-3)、平均泡孔直径为7.3μm的POE-PDMS微孔发泡材料,其压缩强度也得到提高。