PMDA扩链对PET流变性能及发泡性能的影响

为了改善聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的流变性能,提高其发泡性能,以均苯四甲酸二酐(PMDA)对PET进行了熔融扩链改性,采用动态旋转流变仪表征扩链改性PET的流变性能。并利用间歇发泡装置,对扩链改性PET进行超临界流体发泡实验。研究了不同含量扩链剂的扩链效果,以及不同的发泡温度对PET扩链体系泡沫结构的影响。结果表明:PMDA的加入能够有效改善PET的弹性模量和复数黏度,PMDA质量分数为0.75%时,扩链效果最佳,PMDA质量分数为1%时发泡倍率更大。PMDA的添加能够有效拓宽发泡温区,随着发泡温度的升高,PET泡沫发泡倍率先增大后减小。在264℃时,实验制得发泡倍率为21倍、泡孔直径为46~50μm、泡孔密度为2.64×108~2.83×108个/cm3的低密度PET泡沫。     

扩链剂对聚对苯二甲酸乙二醇酯流变性能和发泡性能影响

采用均苯四甲酸酐（PMDA）作为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的扩链剂制备了扩链改性PET（CEPET）,并以超临界二氧化碳(CO2)为物理发泡剂,采用釜压法制备了CEPET泡沫;通过旋转流变仪和扫描电子显微镜研究了CEPET的流变性能和CEPET泡沫的泡孔结构。结果表明,随着PMDA含量的增加,CEPET试样的储能模量逐渐增加,损耗因子逐渐降低,CEPET的熔体强度明显高于纯PET;CEPET泡沫的泡孔形态得到改善,发泡倍率得到提高;加入1.0 份（质量份,下同）扩链剂时,发泡倍率能够达到32.55倍。     

PET/SiO2复合材料的发泡温度窗口研究

为研究纳米二氧化硅(SiO₂)对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)复合材料发泡温度窗口的影响规律，制备了不同SiO₂含量的PET复合材料，并以二氧化碳为发泡剂，利用釜压发泡制备了PET/SiO₂复合发泡材料。然后，利用扫描电子显微镜研究了在不同温度下制备的PET/SiO₂复合发泡材料的泡孔结构，并统计和计算出泡孔尺寸、泡孔密度和膨胀倍率，再结合泡孔结构和膨胀倍率，界定出不同SiO₂含量的PET复合材料发泡温度的上下限，并得出发泡温度窗口，还研究了PET/SiO₂复合发泡材料的光反射率。结果发现，SiO₂对PET复合材料具有显著的气泡异相成核作用，随着SiO₂添加量的增加，泡孔尺寸减小、泡孔密度增大、膨胀倍率先增大后减小；发泡温度上限先升高后降低、下限升高，使得发泡温度窗口先变宽后变窄，这与SiO₂的气泡异相成核作用、对膨胀倍率的调节作用及对基体黏弹性的影响密切相关。随着SiO₂     

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。     

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(scCO_2)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scCO_2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/cm~3,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。     

成核剂对聚丙烯釜压发泡的影响

用超临界二氧化碳（CO2）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（CaCO3）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泡沫的泡孔密度越大,但是由于纳米碳酸钙（nano-CaCO3）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CaCO3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。     

超高分子量聚乙烯超临界CO_2间歇发泡研究

应用超临界CO_2间歇发泡方法研究了温度、压力以及不同发泡工艺对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)发泡的影响。结果表明:合适的饱和温度可以提高发泡倍率,减小泡孔尺寸,增加泡孔密度;发泡倍率和泡孔密度与饱和压力成正相关;对比不同工艺条件下的发泡结构与尺寸,得出正向发泡的泡孔尺寸小、泡孔密度高,而逆向发泡的泡孔尺寸大,但发泡倍率高。DSC结果表明:正向发泡的结晶度较高,发泡时异相成核数量增加,从而使泡孔尺寸减小、泡孔数量增加。比较正向和逆向发泡相同发泡倍率下的泡沫压缩性能,发现逆向发泡泡沫的弹性模量大于正向发泡泡沫。     

辐射交联高发泡聚乙烯泡沫的制备及应用

利用辐射交联技术制备了高发泡的聚乙烯（ＰＥ）泡沫。研究了辐射剂量，发泡剂用量、发发泡时间对发泡倍率的影响。结果表明，辐照剂量为３０ＫＧｙ，发泡温度为２００℃，发泡时间为２ｍｉｎ时能够制备发泡倍率为３０倍的ＰＥ泡沫。     

聚醚酰亚胺均相成核发泡行为研究

以超临界CO₂为发泡剂,采用间歇式发泡技术制备了聚醚酰亚胺（PEI）微孔泡沫。通过改变发泡温度、发泡压力与样品浸泡时间等工艺条件,研究了PEI的均相成核发泡行为。实验还通过二次降压法制备了具有复合泡孔结构的PEI微孔泡沫材料。结果表明,复合泡孔结构提高了PEI微孔泡沫的发泡倍率,第一次压力降ΔP₁与第二次保压时间Δt₂是影响复合泡孔结构参数的重要影响因素。     

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。     

超临界CO_2发泡聚苯乙烯工艺研究

以超临界CO_2为发泡剂,采用釜压法在不同发泡工艺条件下制备了聚苯乙烯(PS)发泡试样,通过扫描电子显微镜对PS发泡试样的泡孔形貌进行了表征,探讨了不同发泡工艺对PS发泡试样发泡性能的影响。结果表明,随发泡温度的升高,PS发泡试样泡孔尺寸增大,泡孔密度下降,而泡沫密度呈现先降低后升高的趋势,发泡倍率与此相反;增大保压时间和保压压力,可提高试样的发泡效果。当发泡温度为136℃,保压压力为20 MPa,保压时间为4 h时,PS发泡试样的发泡效果最好,其泡沫密度为0.043 g/cm~3,发泡倍率为24.4,泡孔尺寸为59.8μm,泡孔密度为6.20×107个/cm~3。     

超临界CO_2制备PB/PS微球双泡孔层发泡材料的研究

运用超临界CO_2发泡技术制备了聚丁烯(PB)泡沫材料,并考察了不同饱和温度与压力对PB发泡材料的发泡倍率、密度以及包括平均泡孔尺寸、泡孔密度、泡孔壁厚度在内的泡孔结构的影响。并引入聚苯乙烯(PS)微球制备双泡孔层PB发泡材料,研究了PS微球的表面性能对PB发泡材料泡孔结构的影响,结果表明,经硅烷偶联剂表面处理的PS微球可以提高PB发泡材料的可发性,在添加量为1.5%时与未加入PS微球的发泡材料相比可使发泡材料密度降低38%,泡孔密度增加4个数量级,平均泡孔直径减小4倍。     

插层条件对蒙脱土/偶氮二甲酰胺复合发泡剂的影响及应用

以超临界二氧化碳（scCO2）为介质,将偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂插层到蒙脱土（MMT）中,制备MMT/AC复合发泡剂;通过红外光谱、热失重、X射线衍射和扫描电子显微镜分析方法对复合发泡剂进行表征;探究了插层条件对复合发泡剂中AC插层效果及MMT形貌的影响,以得到最优插层条件;结果表明,40 ℃、20 MPa、100 r/min为最优插层条件,且在此条件下最有利于改善MMT的团状结构;MMT/AC复合发泡剂在聚丙烯中注塑发泡无需添加发泡助剂,当注塑温度为190 ℃时,泡孔尺寸较均匀,泡孔孔径约为250 μm。     

POE/EVA复合发泡材料的制备

发泡成型是将气体溶解在半熔融状态的聚合物中至饱和,通过瞬时的泄压或者升温作用,形成无数的微小的泡核,膨胀成为具有泡孔结构的泡沫体。该工艺能够有效地减轻产品质量,节约成本。实验中,采用了超临界CO2辅助发泡制备了POE/EVA复合发泡材料,通过改变POE/EVA的配比,研究了不同比例的POE/EVA在相同发泡温度和饱和压力下,对其宏观发泡倍率和微观形貌的影响。结果表明,当EVA的添加量质量分数为40%时,复合发泡材料在饱和压力为10 MPa的表观密度为0. 169 g/cm3,发泡倍率为5. 3;其泡孔尺寸为56μm,泡孔密度为4. 27×106个/cm3,其泡孔微观形貌良好,尺寸均匀。     

PS/PTFE共混体系发泡行为研究

通过熔融共混法制备聚苯乙烯/聚四氟乙烯（PS/PTFE）共混材料,研究了PTFE含量及形态对PS/PTFE共混材料的流变行为以及发泡行为的影响。结果表明,PTFE原位成纤后可以显著改善PS/PTFE共混材料的流变行为,提高PS/PTFE共混材料的可发性;同时PTFE可以作为高效成核剂,促进泡孔成核,提高泡孔密度,降低泡孔尺寸,降低PS/PTFE共混材料的泡沫密度。     

聚四氟乙烯原位纤维化对TPEE/PTFE复合材料发泡行为的影响

通过熔融共混法研究了不同加工工艺对聚四氟乙烯（PTFE）纤维化的影响,制备了热塑性聚酯弹性体（TPEE）/PTFE纳米纤维复合材料。在此基础上,研究了PTFE含量对TPEE的结晶行为、流变行为以及发泡行为的影响。结果表明,PTFE纤维可以促进TPEE结晶,改善TPEE的流变性能。纳米纤维的高比表面积为泡孔成核提供了大量成核位点,有效提高了泡孔密度,降低了泡孔尺寸;当PTFE含量为2份时,制备了平均泡孔直径为3.2 μm,平均泡孔密度为3.11×10¹⁰ 个/cm³的复合材料泡沫。     

采用二氧化碳／酒精复合发泡剂制备挤出聚苯乙烯发泡板材

采用二氧化碳（CO2）与乙醇（EtOH）组合物理发泡剂对聚苯乙烯（PS）进行连续挤出发泡,并探讨了2种发 泡剂组成比率对PS挤出发泡板材发泡倍率及泡孔形貌的影响。通过真密度测定仪和扫描电镜对发泡样品的密度、 发泡倍率和泡孔形态进行测试。结果表明,在组合发泡剂连续挤出PS发泡过程中,提高CO2的用量更有利于增加泡 孔成核数量和减小泡孔尺寸,而提高EtOH用量可以增大泡孔尺寸,提高发泡剂总量,有利于降低泡沫密度。     

成核剂CaCO_3对聚丙烯开孔发泡性能影响的研究

将高熔体强度聚丙烯(HMSPP)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、成核剂CaCO3共混后在自制超临界CO2动态发泡模拟机上发泡制备了聚丙烯开孔泡沫材料,研究了CaCO3的粒径和含量对聚丙烯开孔发泡性能的影响。结果表明:2 500目CaCO3在HMSPP/LLDPE共混体系中的分散效果比5 000目CaCO3的好。添加2 500目和5 000目CaCO3后,发泡样品的发泡倍率减小,泡孔密度增大,泡孔直径减小,泡孔形貌变得规则,泡孔直径分布变窄,泡孔均匀性增加。添加3%的2 500目和5 000目CaCO3时发泡性能最好。在共混体系中添加成核剂CaCO3能够提高发泡样品的开孔性能。     

长链支化聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备及其超临界CO2挤出发泡性能研究

以具有支化结构的多元醇原位聚合改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(MPET)为原料，均苯四甲酸二酐(PMDA)为扩链剂，通过反应挤出改性可控制备了不同长链支化程度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。流变测试结果表明长链支化改性MPET熔体黏弹性得到大幅度提升，应变硬化因子也随长链支化程度的增加而增强。在超临界CO₂(scCO₂)挤出发泡过程中，长链支化改性MPET具有优异的挤出可发泡性。采用0.3%(质量分数，下同)PMDA制备得到的MPET-P3具有最佳的挤出发泡性能。当熔体温度为265℃时，其发泡倍率可达14.0倍，泡孔密度为4.81×106个/cm³，平均泡孔直径为153.9μm。     

扩链PBS的微孔发泡行为研究

以聚丁二酸丁二醇酯（PBS）为基体,加入不同含量的扩链剂,通过熔融共混法制备扩链PBS样品。随后以超临界CO₂作为物理发泡剂,通过釜压发泡法在87 ℃下对PBS进行物理发泡。结果表明,随着扩链剂含量的增加,PBS的结晶温度先升高后略微下降,结晶度略微提高,黏弹性改善;随着扩链剂含量的增加,泡孔尺寸和发泡倍率逐渐减小,泡孔密度逐渐增加;当扩链剂含量为8 %（质量分数,下同）时制备的扩链PBS微孔泡沫的泡孔尺寸为9.2 μm,泡孔密度为1.93×10⁹ 个/cm³。