CO_2/PS挤出微孔发泡实验研究

微孔物理发泡的方法是利用气体 -聚合物熔体体系在高温高压下的热力学不稳定性 ,在释压降温过程中气体产生相分离而获得发泡的方法。利用气体溶解度对压力的敏感关系 ,快速释放压力 ,更能产生微孔结构 ,据此我们获得了泡孔直径小于 1 0μm,泡孔密度大于 1 0 10 cells/cm3的微孔结构。本实验研究了 CO2 浓度、挤出压力等对泡孔密度和大小的影响。文章提出的成核与长大竞争机制能有效地解释非均相成核等的成核过程。

CO_2/PS挤出微孔发泡成核速率及其影响因素的研究

微孔物理发泡是利用气体／聚合物熔体系在高温高压下的热力学不稳定性，在释压降温过程中气体产生相分离而获得发泡的方法。在连续挤出过程中，要提高体系的热力学不稳定性则必须有大量的气体在高压下溶解到聚合物熔体中去。利用气体溶解度对压力的敏感关系，快速释放压力，便能产生微孔结构。据此我们获得了泡孔直径小于１０μｍ、泡孔密度大于１０１０孔／ｃｍ３微孔结构。研究证实了提高体系的压力和ＣＯ２的浓度可以提高体系的自由能和体系的不稳定性，成核速率明显提高。温度对泡孔密度和大小的影响不大，但是过高的温度，会引起泡孔塌陷。

超临界CO_2/PS微孔塑料挤出成型中成核数对气泡核自由长大的影响

以超临界CO2 为发泡剂,研究了PS微孔塑料挤出成型中气泡核自由长大的机理,选用球形模型为表征气泡长大的物理模型,利用Dewitt本构方程、守恒定律和理想气体状态方程导出了气泡核自由长大阶段的数学模型。通过此数学模型着重对气泡成核数与气泡核自由长大平均半径之间的关系进行了数值模拟预测,并以实验验证了其正确性,结果表明:当其他加工条件不变时,增加气泡的成核数,气泡长大的平均半径将变小。因此,在制备微孔塑料时,我们可以通过增加气泡的成核数来改善制品的泡孔结构。

振动力场作用下温度对超临界CO_2/PS微孔塑料气泡形态的影响

以超临界CO2 为发泡剂 ,用自行研制的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 ,初步研究了振动力场作用下温度对微孔塑料气泡形态的影响。实验发现 ,发泡温度越高 ,气泡核长大的速度越快 ,导致气泡合并甚至破裂。但发泡温度过低时 ,超临界CO2 在PS熔体中的扩散速率较低 ,最终制品的泡孔密度小 ,气泡分布也不均匀。在微孔塑料成型过程中施加振动 ,有利于发泡剂在熔体中的分散和混合 ,从而在较低的温度 ( 13 0℃ )下制备出泡孔直径为 18μm、泡孔密度为 7× 10 7个 /cm3