成型工艺对超临界二氧化碳发泡HMSPP结构与性能的影响

采用釜压发泡方法,以高熔体强度聚丙烯(HMSPP)为原料,超临界二氧化碳(scCO_2)为物理发泡剂,研究不同温度、压力、保压时间对发泡材料泡孔结构的影响。结果表明,发泡温度对发泡体系的影响最为明显,在141℃时材料的发泡效果最好,发泡倍率为10倍,表观密度最小为0.09 g/cm~3;压力为10 MPa时材料的发泡效果较好,发泡倍率为16.63倍,表观密度为0.054 g/cm~3;保压时间对材料发泡效果影响则不是很显著,预定的30 min保压时间可以完全满足本实验要求,时间过长反而会降低发泡材料的综合性能。     

基于喷动床技术的超临界CO_2聚氨酯珠粒发泡工艺

以热塑性聚氨酯为原料,超临界CO_2为发泡剂,通过喷动床发泡技术制备了热塑性聚氨酯发泡珠粒,考察了CO_2流速、饱和温度、饱和压力、泄压速率对珠粒发泡行为的影响。结果表明,珠粒发泡均匀性先随着CO_2流速上升而上升,之后基本不变,表明形成稳定喷动后流速的提升对珠粒发泡均匀性无改善作用。珠粒发泡倍率随着饱和温度和饱和压力的提高先上升后下降,随着泄压速率的提高而提高。饱和温度的提高使泡孔密度下降,泡孔直径增大,饱和压力和泄压速率的提高使泡孔密度上升,泡孔直径下降。当CO_2流速为0.012 m/s、饱和温度为150℃、饱和压力为10 MPa、泄压速率为20 MPa/s时,珠粒发泡倍率最大,达到9倍,泡孔密度为1.13×10~7个/cm~3,平均泡孔直径为82.3 μm。     

木粉/POE协同改性PP的超临界CO2发泡性能

采用超临界二氧化碳作为发泡剂,用自制的高压反应釜,在一定温度、压力和保压时间等工艺条件下,探讨经预处理的木粉对高熔体强度聚丙烯(PP)/木粉发泡材料发泡性能的影响。当木粉用量为4份时,PP/木粉发泡材料发泡性能最佳,其发泡倍率最大,为12.6倍,表观密度最小,为0.069g/cm~3,泡孔平均直径为79μm。在木粉用量为4份基础上,研究乙烯–辛烯共聚物(POE)用量对PP/木粉/POE发泡材料发泡性能的影响。结果表明,当POE用量为15份时,得到最佳发泡性能的PP/木粉/POE发泡材料,其发泡倍率最大,为14.8倍,表观密度最小,为0.06g/cm~3,泡孔平均直径为174μm,泡孔分布最均匀。     

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。     

PP/EPDM/CaCO_3/POFs复合发泡材料及吸油性能研究

在聚丙烯/三元乙丙橡胶/碳酸钙(PP/EPDM/CaCO_3)体系中,采用熔融共混法掺杂多孔有机骨架聚合物(POFs),经过间歇式发泡釜高压发泡成型得到了开孔复合发泡材料,研究了其微观结构和发泡倍率对成品油的吸附性能。结果表明:添加质量分数0.4%CaCO_3的复合材料在发泡温度152℃、CO_2保压压力20 MPa下,可制备出发泡倍率15.4倍的复合发泡材料,且泡孔尺寸均匀、孔壁光滑。引入POFs后,进一步提高了复合发泡材料吸油性能和疏水性能,当POFs质量分数为0.4%时,对90#汽油5 min的吸油倍率达到9.6倍,且对不同的成品油均有较好的重复吸油性。     

PP/超临界CO2连续挤出发泡成型

以超临界CO2为发泡剂,在连续挤出发泡过程中研究了超临界CO2用量对高熔体强度均聚聚丙烯(PP)发泡成型过程的影响.随着超临界CO2用量的增加,发泡挤出机口模压力降低,试样发泡倍率降低,泡孔尺寸变小,泡孔密度提高.在w(CO2)为3%,5%时,得到发泡倍率最高为13左右的PP发泡材料.w(CO2)为7%,发泡温度为12...     

模压法制备高发泡聚丙烯/木粉复合泡沫材料

为制备出高发泡倍率的聚丙烯(PP)/木粉复合泡沫材料,对其在制备过程中所面临的发泡剂分解温度太高、PP熔体强度过低及木粉与PP界面相容性差这三大关键难题进行分析并解决。结果表明:当活化剂ZnO添加量为发泡剂AC的0.3倍时,AC分解温度符合发泡过程的要求,提高温度有利于缩短发泡剂分解前诱导期及发泡剂的分解时间;交联剂添加量为9份,助交联剂添加量为7份时,材料的交联效果最好,交联时间控制在7min左右最佳;当偶联剂添加量2份时处理木粉最为合适,此时木粉与PP的界面相容性的改善效果最佳。     

成型工艺对超临界CO_2发泡PP结构与性能的影响

采用自制超临界流体反应釜装置,以超临界CO_2作为物理发泡剂,进行聚丙烯(PP)材料的发泡试验研究。探讨了超临界CO_2发泡PP时的发泡温度、发泡压力和泄压速率对PP发泡材料的宏观性能及泡孔结构的影响。结果表明,发泡温度为135℃时,发泡材料的表观密度最小,为0.096 g/cm3;发泡压力为12 MPa时,发泡材料的表观密度最小,为0.075 g/cm~3,当发泡压力继续上升时,PP发泡材料的表观密度有所上升但泡孔直径开始下降;泄压速率为2 MPa/s时,发泡材料的表观密度最小,为0.196 g/cm~3,泡孔的平均直径最大。     

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。     

EVA/SEBS共混材料超临界发泡工艺及性能

将苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)用于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的超临界发泡工艺中，改善了EVA发泡材料变形大、耐磨性差、不防滑等缺点。在发泡过程中，通过将样品放置在发泡釜内的不同位置时，研究其对发泡鞋材密度、泡孔数量的影响。结果表明，样品放置在发泡釜上、中、下层发泡的鞋材密度分别为(0.22±0.004)、(0.207±0.01)和(0.28±0.01)g/cm³,在中间层时，得到的鞋材密度最小，泡孔数量最多。此外，还研究了EVA中不同VA含量、双叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)添加量、硫化时间、发泡温度、保压时间以及通入的氮气压力对发泡鞋材力学性能的影响。值得注意的是，当VA含量为26%,BIPB添加0.39份，硫化时间为360 s,发泡温度为110℃,保压时间为40 min,氮气压力为16 MPa时，发泡鞋材的硬度、弹性和柔韧性最优，其中硬度范围在48,断裂伸长率范围为341.65%,拉伸强度为3.33 MPa,发泡倍率为1.69倍；而保压时间和通入的氮气压力则对力学性能的影响较小。     

超轻微孔片材的间歇发泡工艺

对静压条件下超临界CO2制备微孔片材的工艺进行了探讨。重点考察间歇发泡工艺参数对微孔片材质量的影响。试验结果表明:采用间歇式发泡法,聚合物在高压釜体内的保压压力、保压温度、保压时间对其发泡质量的影响有很大不同。当保压压力、保压温度、保压时间相同时,卸压口的位置和卸压时间对高压釜体内聚合物发泡均匀性和发泡率有很大影响。     

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。     

水辅助超临界二氧化碳制备TPU发泡颗粒

利用水和超临界二氧化碳作为共发泡剂,采用快速泄压法制备热塑性聚氨酯弹性体(TPU)发泡颗粒,分别考察了加水量、饱和温度和饱和时间对TPU发泡颗粒性能的影响。结果表明,当饱和温度为180℃、饱和时间为30 min时,随着加水量的增加,TPU发泡颗粒的边缘厚度明显降低,当加水量为4 mL时,发泡颗粒的边缘厚度比不添加水时下降了63.0%,同时发泡倍率提高了89.8%。当加水量为2 mL、饱和时间为30 min时,饱和温度的升高使得发泡倍率随之升高,饱和温度为190℃时的发泡倍率比饱和温度为150℃时提高了94.8%。当加水量为2 mL、饱和温度为180℃时,饱和时间超过1 h后,随着饱和时间的延长,发泡倍率和泡孔密度减小,边缘厚度和泡孔平均直径增大,并出现通孔结构。     

超临界CO2发泡聚丙烯挤出工艺研究

通过对普通等规聚丙烯(PP)共混改性,实现PP的超临界CO2挤出发泡成型。考察了熔体温度、机头压力和CO2浓度对改性PP发泡过程和泡孔结构的影响。采用优化的工艺参数制备出发泡倍率高、泡孔形态完整的改性PP发泡材料。     

聚乳酸/淀粉发泡片材的制备及性能

以甘油为增塑剂,偶氮二甲酰胺为发泡剂(AC发泡剂),采用模压法制备聚乳酸/淀粉发泡片材。通过对材料的力学性能,发泡密度、发泡倍率等测试研究了发泡剂含量、发泡温度、发泡时间及发泡压力对片材性能的影响。结果表明,发泡温度、发泡时间及发泡压力对片材的力学性能影响较大,AC发泡剂对材料发泡性能影响显著。当AC发泡剂用量为0.6份,发泡温度为200℃,发泡时间为4 min,压力为10 MPa时片材的拉伸强度达到27.91 MPa,断裂伸长率为3.65%,此时材料的发泡密度为1.08 g/cm3,发泡倍率为1.16,综合性能最佳。     

高发泡倍率辐射交联聚丙烯泡沫的制备

采用电子加速器对聚丙烯(PP)片材进行辐照交联,再通过模压发泡,获得了高发泡倍率的泡沫材料。研究了交联助剂、辐照气氛及吸收剂量对辐照交联PP凝胶含量的影响,以及PP发泡的工艺条件。通过对泡沫表观密度以及泡孔形貌的分析,考察了交联PP的凝胶含量、发泡剂用量、发泡温度、模压压力以及模压时间等条件对PP发泡效果的影响。结果表明,当凝胶分数为35%～55%、发泡剂用量为30%、发泡温度210～260℃、模压压力10～12MPa、模压时间7～15 min时,可制得具有闭孔结构、泡孔均匀、表观密度为0.032 g/cm3的泡沫材料。     

用于发泡成型的高熔体强度聚丙烯的研究

在同向双螺杆挤出机上,对聚丙烯(PP)进行硅烷交联,制得高熔体强度聚丙烯(HMSPP),然后制备高发泡倍率的PP制品。分析了改性剂用量对PP熔体流动速率、熔体黏度、熔体强度、凝胶含量、力学性能、热性能和发泡性能的影响。结果表明:自制HMSPP的熔体强度和熔体黏度分别是纯PP的5.01倍和1.52倍,力学性能和耐热性与纯PP相比均有较大提高,可用于成型高发泡倍率制品。     

发泡用高熔体强度聚丙烯的研究

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,在同向双螺杆挤出机上对聚丙烯(PP)进行硅烷交联,制备了高熔体强度聚丙烯(HMSPP),然后制得高发泡倍率的PP制品.实验对改性PP的熔体强度、力学性能、热性能和发泡性能进行了表征.结果表明:自制HMSPP的熔体强度是纯PP的5.01倍,力学性能和耐热性与纯PP相比均有较大提高,可用于成型高发泡倍率制品.     

PP/CO_2体系流变性能的在线测量

采用具有快速收敛入口区的狭缝流变模具和 Labview 数据采集系统,对不同温度及不同注气量条件下的聚丙烯(PP)/CO_2体系的流变行为进行研究,探讨了超临界 CO_2/PP 体系黏度曲线的变化规律,并通过超声波探测系统,测量PP/CO_2体系的临界发泡压力。结果表明,不同工艺条件下 PP/CO_2体系的黏度曲线具有相似的斜率,且随注气量和体系温度的增大而线性降低;在体系温度175℃时,发泡临界压力随着体系温度的降低而增大。     

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。