微孔塑料的成型原理、制备和最新发展

主要介绍微孔塑料的概念、发泡原理、发展简史和热诱导相分离法、单体聚合反应法、超饱和气体法、压缩流体反溶剂沉淀法四种常用的制备技术,并详细综述了国外在微孔复合材料、微孔生物医学材料、微孔橡胶材料和其它方面的最新发展动态及应用。

振动剪切场下超临界CO_2/PS微孔塑料气泡成核的研究

以超临界CO2 为发泡剂 ,用自行研制的电磁动态发泡模拟机 ,将机械振动力场引入到PS微孔塑料成型过程中 ,初步研究了稳态剪切力场和动态剪切力场对微孔塑料气泡成核的影响。实验发现 ,提高转速可以提高熔体的剪切应力 ,从而提高气泡成核率 ,但不如施加振动效果明显。施加振动后 ,泡孔直径随振幅和振频的增加而减小 ,泡孔密度随振幅和振频的增加而提高。在低温 (13 0℃ )、低压 (9MPa)下制备出泡孔直径约为 2 0 μm、泡孔密度约为6× 10 7个 /cm3 的微孔塑料。

微孔塑料挤出成型的研究

以超临界CO2作为物理发泡剂,对低密度聚乙烯(LDPE)进行了微孔发泡的研究。介绍了微孔塑料成型过程中聚合物/气体均相体系的形成、气泡成核和气泡长大及定型这三个步骤。并分析了加工工艺因素(温度、压力)等对制品中泡孔尺寸和密度的影响:泡孔直径随挤出压力的增加而减小;泡孔密度随压力的增加而增加;泡孔直径随压力降速率的增大而减小;泡孔密度随压力降速率的增大而增加;而适当提高温度有利于减小泡孔直径、增加泡孔密度。

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。

微孔塑料连续挤出加工技术

从发泡剂注入聚合物熔体、均相聚合物 /发泡剂形成和微孔发泡三个方面综合评述了微孔塑料连续挤出加工技术的发展状况。

微孔塑料成型技术及关键步骤

微孔塑料的成型方法主要包括间歇成型法、连续挤出成型法、注射成型法和相分离法等,并且各有优缺点。其中,连续挤出成型法及注射成型法适合工业化生产。微孔塑料的成型过程包括聚合物/气体均相体系的形成、气泡成核和气泡长大及定型高的三个步骤,与常规泡沫塑料相比较,其加工过程的要求非常高,必须有高的气体浓度、高的成核速率、成核密度和短的长大定型时间。

微孔塑料挤出成型中气泡成核的聚合物刷子模型

气泡成核是微孔塑料连续挤出成型中的关键步骤之一 ,临界气泡核直径是影响制品中泡孔直径的主要因素 ,成核密度则是影响制品泡孔密度的主要因素。但现有的成核理论大都是以经典成核理论为基础的 ,而经典成核理论虽然给出了临界气泡核及成核速率的计算公式 ,但并没有考虑到聚合物的物性参数 ,并且不能计算临界气泡核半径的具体数值 ,所以其应用有很大的局限性。从聚合物刷子模型出发建立气泡成核的刷子模型 ,从而得出临界气泡核半径的计算公式 ,并分析温度、压力。

微孔塑料挤出成型中的成核密度及成核时间

利用有限差分法推导出气体 /聚合物熔体体系在微孔塑料连续挤出成型过程中口模中的成核密度和成核时间的迭代计算公式 。

国外微孔塑料物理发泡研究现状

本文综述了国际上微孔塑料物理发泡的最新进展，阐述了经典成核理论的应用状况及存在的不足，同时介绍了气泡长大的物理模型及各种模型在实际研究中的应用。

微孔塑料连续挤出成型研究进展

综述了微孔塑料的性能特点和应用前景 ;从微孔塑料的单一相溶液的形成、微孔的成核和气泡的长大控制三个方面详细论述了微孔塑料的连续挤出成型的研究进展 ;

微孔塑料物理发泡的成核理论

研究了微孔塑料物理发泡的成核机理 ,给出了均相成核、非均相成核和空穴成核三种成核方式的临界成核半径、所需克服的吉布斯自由能及成核速率的计算公式 ;介绍了含有成核添加剂时的成核理论。

微孔塑料成型过程中进气流量的确定

在微孔塑料的连续成型过程中 ,一般是采用CO2 、N2 等惰性气体作为发泡剂 ,因此 ,进气流量是微孔塑料成型过程中的一个重要的工艺参数 ,气体注入过多或过少都不能得到微孔塑料。基于Henry定律和理想气体状态方程推导了微孔塑料成型过程中气体进气流量的计算公式 ,为确定微孔塑料成型过程中的气体进气流量提供了依据。

微孔塑料连续挤出成型中的一些影响因素

例举了影响微孔塑料制品质量的主要因素 ,详细分析了振动在挤出发泡中的作用 。

微孔塑料物理发泡新技术

微孔塑料因其独特的结构性能和工艺合于环保要求而成为研究热点 ,成核过程和泡孔长大的控制是微孔发泡中的研究重点。文章阐述了泡核形成的均相成核、固液界面诱导的非均相成核以及空穴成核的机理和模型。在成核过程中 ,泡核的临界半径和成核速率占有重要地位 ,提高体系的过饱和度和压力降有利于泡核临界半径的减小和成核速率的提高。同时文章也论述了非均相成核中残余应力导致的空穴成核等最新研究成果。成核过程中原生核的长大和次生核生成的竞争机制的概念可以丰富成核理论 ,并得到了实验的验证。在泡孔长大方面 ,文章详细地阐述了海 -岛模型和细胞模型在研究泡孔长大方面的应用及其各自优缺点 ,并将影响泡孔长大的因素归纳为两大类 ,即熔体体系的物性参数和加工过程的工艺参数。

微孔塑料注塑成型技术及其发展

简要介绍微孔塑料注塑工艺过程及设备,重点分析比较了微孔注塑工艺与传统注塑工艺的特点和适应性,阐述了微孔注塑计算机辅助工程分析模型与分析过程,最后展望了微孔注塑的发展前景。

超临界CO_2在连续挤出微孔塑料中的应用

介绍了微孔塑料连续挤出成型的原理和设备以及在微孔聚合物制备中应用超临界CO2的优点。阐述了连续挤出设备中采用的2种成核装置(快速释压喷嘴和齿轮泵)的优缺点。综述了国内外超临界CO2辅助微孔塑料连续挤出加工技术的发展状况,提出了今后的研究方向。

微孔塑料及其挤出成型技术

介绍微孔塑料及其挤出成型技术,并与一般挤出发泡成型进行了比较。

微孔塑料成型及成核喷嘴几何结构的分析

概括了微孔塑料的优点、用途及成核喷嘴对加工过程的重要作用;简单介绍了微孔塑料成型加工的主要方法及过程;为了得到所需的成核速率,从数值上分析了对微孔塑料成型加工中成核喷嘴的几何结构要求,得出在给定体积流率的情况下,喷嘴几何结构参数唯一决定压力降与压降速率,因此可以通过调整成核喷嘴的几何结构参数从而获得微孔塑料成型所需的成核速率,为合理设计喷嘴提供了理论依据。

聚碳酸酯微孔塑料的动态力学热分析

通过对聚碳酸酯微孔塑料进行动态力学热分析，得到了不同密度微孔塑料动态力学性能的温度图谱和频率图谱，研究了储能模量和损耗因子与温度、频率及密度之间的变化规律和玻璃化转变温度与密度之间的关系．结果表明：在高频或低温时，随着温度的升高，微孔塑料储能模量降低，损耗因子增加；当温度高于材料的玻璃化转变温度或者频率较低时，随着频率的降低和温度的升高，储能模量和损耗因子都急剧地降低；聚碳酸酯微孔塑料的玻璃化转变温度Tg在175℃左右，次级转变在70～100℃之间，结果与密度几乎无关．

超临界流体辅助挤出微孔塑料的研究

介绍了超临界流体的基本性质;并就其在制备聚合物微孔塑料中的应用进行综述;主要介绍了连续挤出法制备微孔塑料。