茂金属聚丙烯釜压发泡性能的研究

采用差示扫描量热和偏光显微镜考察了茂金属催化剂制备PP(mPP)和齐格勒⁃纳塔催化剂制备PP(ZNPP)的熔融结晶行为;采用频率扫描和熔体拉伸的方法,考察了它们的流变学特征。进行釜压发泡实验并对发泡珠粒的熔融结晶、发泡倍率和泡孔结构进行测试表征。结果表明,由于分子量大小及分布的影响,ZNPP具有更高的表观黏度,以及更显著的剪切变稀现象;因为ZNPP分子链缠结更强烈,故在较高温度下熔体强度高于mPP,但在较低温度下二者熔体强度相近。较ZNPP,mPP可以制得倍率相近的釜压发泡PP(EPP)珠粒,但泡孔形态质量有待于进一步提高。

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。

成核剂对聚丙烯釜压发泡的影响

用超临界二氧化碳(CO_2)釜压发泡的方法.研究了成核剂类型、成核剂粒径以及成核剂添加量对聚丙烯(PP)发泡材料泡孔结构的影响。结果表明,用碳酸钙(CaC()3)作成核剂时PP泡沫的泡孔完整性高,泡孔尺寸分布均匀,且发泡倍率比添加蒙脱土及滑石粉时的要大;成核剂粒子粒径越小,体系的成核点越多,发泡时产生的气泡核越多,所得到的PP泡沫的泡孔L密度越大,但是由于纳米碳酸钙(nano-CaCO_2)更容易出现团聚现象,直接导致最终发泡制品产生泡孔破裂以及发泡倍率的降低;成核剂CaCO_3的添加量为3份时,与添加1份和5份相比,可得到发泡倍率更高,泡孔密度更大的PP泡沫。

基于超临界二氧化碳釜压发泡技术制备生物可降解聚丁二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯发泡颗粒

文中首次使用超临界二氧化碳釜压发泡技术制备了生物可降解聚丁二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯(PBST)发泡颗粒。核磁共振分析结果表明,PBST中丁二酸的摩尔分数是55%;差示扫描量热分析结果表明,PBST的玻璃化转变温度和熔点分别是-16℃和118℃;热重分析结果表明,PBST的分解温度是312℃。研究了渗透温度、渗透时间和渗透压力对PBST发泡颗粒密度和发泡倍率的影响。结果表明,当渗透温度从60℃上升到80℃,PBST发泡颗粒的密度逐渐降低、发泡倍率逐渐增大。PBST发泡颗粒放置1 d后,密度增加,发泡倍率降低。继续延长放置时间至7 d,密度和发泡倍率均保持不变;当渗透时间从1 h延长到2 h,PBST发泡颗粒的密度逐渐降低,发泡倍率逐渐增加。当渗透时间从2 h延长到3 h,PBST发泡颗粒的密度和发泡倍率保持不变;当渗透压力从10 MPa增加到12 MPa,PBST发泡颗粒的密度逐渐降低,发泡倍率逐渐增加;当渗透压力从12 MPa增加到14 MPa时,PBST发泡颗粒的密度和发泡倍率保持不变;PBST发泡颗粒的最佳渗透温度是70℃、渗透时间是2 h、渗透压力是12 MPa。扫描电镜结果显示,PBST发泡颗粒的平均泡孔在10μm左右。

釜式发泡制备ABS/PTFE珠粒及成型研究

以聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)为基体,聚四氟乙烯微粉(PTFE)为异相成核剂,经熔融共混挤出造粒后用二氧化碳(CO_(2))釜压发泡的方法,制备了具有均匀泡孔结构的ABS/PTFE发泡珠粒,研究了PTFE在ABS基体中的分布状态,发泡工艺对ABS/PTFE发泡珠粒泡孔形貌、膨胀倍率、堆积密度以及泡孔密度的影响,发现PTFE在ABS基体内呈现直径约为270 nm的纤维状分布,在发泡温度为145~157℃,CO_(2)饱和压力为2.90~4.10 MPa的条件下,制得泡孔直径为35~100μm,发泡倍率为5~20倍,泡孔密度为2×10^(7)~4×10^(8)个/cm^(3)的ABS/PTFE发泡珠粒。并探究了成型蒸汽压力对泡沫板材力学性能的影响,当蒸汽压力为0.08 MPa时,泡沫板材的拉伸强度达到0.4 MPa,完全满足在汽车上使用要求。

增容作用对聚乳酸/高密度聚乙烯合金发泡行为的影响

以乙烯甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(GEMA)为增容剂,采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/高密度聚乙烯(PE-HD)增容合金。以CO2为发泡剂进行釜压发泡,制备出PLA/PE-HD增容合金泡沫。结果表明,加入GEMA后,聚合物合金的结晶能力有所下降和流变性能略有提高;随着GEMA含量的增加,PE-HD分散相尺寸减小,数量增多,聚合物合金发泡样品的泡孔结构可以实现从复合泡孔到单一泡孔的转变。

热塑性聚氨酯/氯化聚乙烯发泡珠粒的制备及性能

以氯化聚乙烯(CPE)、热塑性聚氨酯(TPU)为原料,超临界CO_2为发泡剂,制备了TPU/CPE发泡珠粒。研究了TPU/CPE共混物的相容性、流变性能、发泡性能及CPE的含量对发泡珠粒抗收缩性能的影响。结果表明,CPE与TPU有良好的相容性,CPE的加入能有效改善TPU的发泡性能与抗收缩性能,CPE含量为10%时,得到平均泡孔尺寸最小(8. 851μm)、泡孔密度最大(1. 763×10^(12)cm^(-3))的发泡材料。TPU/CPE发泡珠粒的收缩率随着CPE含量的增加而降低,CPE的加入对降低TPU发泡珠粒的收缩有着显著作用。

高熔体强度聚丙烯发泡进展

本文介绍了聚丙烯发泡材料因其具有较高的刚性、优良的力学性能、良好热和化学稳定性及可回收性等,在多领域方面得以应用。而普通聚丙烯发泡温度窄,普遍提出以高熔体强度聚丙烯制备聚丙烯发泡材料。本文还介绍了制备高熔体强度聚丙烯四种方法及制备聚丙烯发泡材料的四种加工方法,并对聚丙烯发泡材料的应用前景进行探讨。

超临界二氧化碳/乙醇共发泡制备聚砜泡沫制品

以超临界二氧化碳(scCO2)和乙醇为共发泡剂,通过釜压发泡的方法制备特种工程塑料聚砜(PSU)珠粒泡沫制品。研究了乙醇含量、发泡温度、饱和压力对PSU泡沫材料的泡孔结构和珠粒粘接的影响,阐明了共溶剂发泡与泡沫材料泡孔结构的关系。结果表明,乙醇的引入增加了scCO2在PSU基体中的溶解度,降低了PSU的发泡温度(最低发泡温度为150℃),拓宽了PSU的发泡温度窗口,增大了泡孔尺寸和膨胀倍率。当乙醇含量为33.9%,发泡温度为180℃,饱和压力为8 MPa时,PSU珠粒泡沫的平均孔径可达86.0μm,膨胀倍率可达10.9倍,泡孔密度为9.4×10^5个/cm3,其泡沫制品珠粒间粘接良好,力学性能优良,压缩强度可达7.2 MPa。

石墨烯增强聚乳酸力学性能及其发泡行为研究

以熔融共混的方法制备了具有不同纳米填料含量的聚乳酸/石墨烯纳米片(PLA/GNP)复合材料,利用超临界CO2(Sc‐CO2)辅助釜压发泡的方式,进而制备了PLA/GNP复合泡沫,采用扫描电子显微镜和旋转流变仪等对复合材料的微观形貌、力学性能、流变行为和发泡性能进行了表征,探讨了GNP对发泡行为的作用机理。结果表明,GNP在PLA基体中的分散情况较好,与纯PLA相比,GNP含量为3%(质量分数,下同)的复合材料的强度与刚度提高了近20%;随着GNP含量的逐渐提高,PLA分子链运动时受到的限制加大,对熔体黏弹性产生了明显的增强作用,有利于PLA发泡能力的提升;由于GNP的异相成核作用,获得的PLA/GNP复合泡沫具有30倍以上的发泡倍率,泡沫的压缩强度和模量分别提升了2.5和7倍。

超临界二氧化碳/乙醇共发泡法制备聚醚酰亚胺泡沫制品

本工作采用一步泄压釜压发泡技术研究了聚醚酰亚胺(PEI)的超临界二氧化碳(scCO_(2))发泡行为,系统研究了饱和压力、发泡温度和泄压速率对PEI泡孔结构的影响,进一步引入共发泡剂和成核剂来分别改善PEI的发泡性能和优化泡孔结构。通过釜压发泡熔接技术,在受限金属模具空腔中同时完成PEI珠粒的发泡与熔接,制备了发泡倍率及泡孔结构可调的PEI泡沫制品。结果表明,以scCO_(2)作发泡剂,发泡条件较为苛刻且所得PEI泡沫具有微孔结构,但整体发泡倍率小于3倍;加入共发泡剂如四氢呋喃(THF)和乙醇(EtOH)等可明显改善PEI的发泡性能、提升发泡倍率,引入碳纳米管(CNTs)作成核剂可显著优化泡孔结构、提高材料成核数量和泡孔密度;通过釜压发泡熔接制备的PEI及PEI/CNTs泡沫制品珠粒熔接质量良好,力学性能优良,PEI泡沫制品的拉伸强度和压缩强度分别为5.7 MPa和5.6 MPa。

聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯泡沫塑料的制备

以超临界CO_2流体为物理发泡剂,CaCO_3为成核剂,采用釜压发泡法制备了聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯泡沫塑料,考察了成核剂含量和工艺参数对泡沫塑料性能的影响。结果表明:成核剂的加入可降低泡沫塑料的体积密度和泡孔直径,较理想的成核剂质量分数为10%;工艺参数对产物性能有明显影响,其中,发泡温度和浸泡温度对产物性能有较大影响,浸泡时间过短可导致泡孔尺寸不均一,泡孔塌陷明显。较优的工艺参数:浸泡温度为110℃,浸泡时间为60 min,发泡温度为70℃,保压时间为30 min,制备的泡沫塑料体积密度可达0.11 g/cm^3,发泡倍率为10.90倍,泡孔直径为10~50μm。

不同机理阻燃体系对EPP成型体的影响

分别使用无卤阻燃剂IFR和环保阻燃剂EFR对无规共聚聚丙烯E680E进行改性,得到无卤阻燃聚丙烯树脂(IFRE680E)和环保阻燃聚丙烯树脂(EFRE680E),再通过对它们进行釜压发泡与蒸汽模内成型制备得到无卤阻燃釜压发泡聚丙烯(EPP)成型体IFREPP25M和环保阻燃EPP成型体EFREPP25M,利用SEM、极限氧指数(LOI)测试、燃烧性能测试、防火等级测试等对EPP成型体的燃烧性能和成型性能进行了评价。实验结果表明,IFR添加量为20%(w)的IFRE680E的LOI为33.5%,EFR添加量为5%(w)的EFRE680E的LOI为30.8%。EFREPP25M的发泡成型性能和燃烧性能均优于IFREPP25M,且UL 94泡沫材料水平燃烧测试可达HF-1级,在火灾中热量释放速率更慢,产生烟气更少,危害性更低,且外观质量、力学性能和保温性能与通用聚丙烯发泡材料接近。