木质素改性LDPE复合泡沫材料性能与微观结构研究

采用模压发泡法制备了木质素改性低密度聚乙烯(LDPE)复合泡沫材料,研究了木质素对泡沫材料物理力学性能、热稳定性和泡孔微观结构的影响。力学性能分析表明:随着木质素用量的增加,泡沫材料的表观密度逐渐降低;比强度则先升高后降低,当木质素用量为5 phr时,比强度达到最大值9.96 MPa cm3/g,提高了约92.6%。TG分析表明,当木质素用量大于10 phr时,可以有效改善并提高LDPE复合泡沫材料的热稳定性和残炭量。SEM及Nano-measure分析表明,木质素使得LDPE复合泡沫材料泡孔分布均匀且细密,平均尺寸均为40μm左右,复合材料的发泡性能有所提高。     

化学交联PP/LDPE共混材料的熔体强度及发泡性能

通过化学交联提高聚丙烯/低密度聚乙烯(PP/LDPE)共混物的熔体强度,并对交联PP/LDPE共混物的发泡性能进行了研究.结果表明:交联PP/LDPE共混物熔体在拉伸过程中出现明显的应变硬化现象,熔体强度明显提高;采用交联PP/LDPE共混物可制得泡孔均匀、性能良好的闭孔泡沫材料;随着LDPE含量的增加,交联PP/LDPE共混物的凝胶含量逐渐增加,熔体流动速率(MFR)减小;随着发泡剂用量的增加,交联PP/LDPE共混物泡沫的密度逐渐减小,泡孔孔径略有增大;随着泡沫密度的减小,泡沫材料的拉伸强度、压缩强度及压缩永久变形逐渐减小,拉伸断裂伸长率基本不变.     

POE/LDPE复合体系弹性发泡材料制备

采用过氧化二异丙苯(DCP)化学交联方法,研究了发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)、DCP加入量以及POE/LDPE(乙烯辛烯共聚物/低密度聚乙烯)质量比对POE/LDPE复合体系弹性发泡材料性能的影响。结果表明,当POE/LDPE质量比为3/7,AC和DCP添加量分别是树脂总质量的1%和2%时,发泡材料吸水率、表观密度、拉伸强度、凝胶率和邵氏硬度分别为4.2%,0.062 7g/cm3,1.20 MPa,78.5%和17,制得的材料综合性能最佳,泡孔均匀细密。     

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。     

纳米二氧化硅/聚氨酯酰亚胺复合泡沫材料的制备与性能

采用预分散法和一步法制备了纳米SiO2/聚氨酯酰亚胺(PUI)复合泡沫材料,考察了纳米SiO2对PUI发泡过程的影响,研究了纳米SiO2/PUI复合泡沫材料的泡孔结构及性能。结果表明,在PUI发泡过程中,随着纳米SiO2用量的增加,复合泡沫材料的开孔率增大,可有效防止泡沫收缩,且密度也减小;当纳米SiO2用量为10份时,纳米SiO2/PUI复合泡沫材料具有比较均匀的泡孔结构,且具有较高的开孔率、良好的阻燃性和热稳定性;柔软性泡沫还具有较好的吸声性能     

热塑挤出制备无机阻燃聚乙烯醇泡沫材料及其影响因素的研究

以水为增塑剂兼物理发泡剂,氢氧化铝(ATH)为无机阻燃剂兼异相成核剂,通过热塑挤出方法制备了无机阻燃聚乙烯醇/氢氧化铝(PVAL/ATH)复合泡沫材料,采用扫描电子显微镜(SEM)等研究了水和ATH含量、口模温度、螺杆转速、交联剂对复合泡沫材料泡孔结构的影响。结果表明,适当的口模温度和螺杆转速是实现体系中水的可控、连续、稳定发泡的关键因素,适量添加的阻燃剂能够起到良好异相成核剂的作用,在最佳工艺条件下,当PVAL/ATH/水为100/80/30,口模温度为125℃,螺杆转速为30 r/min时,制备得到综合性能优异的无机阻燃PVAL/ATH泡沫材料,泡沫材料的表观密度为0.32 g/cm3,膨胀倍率为10.0,泡孔密度约为1.6×105个/cm3。此外,引入硼酸作为交联剂,有效提高了熔体强度并改善了泡孔结构,交联后泡沫材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高到6.3 MPa和59.2%。     

LDPE/nano-CaCO_3复合发泡材料的制备工艺与性能研究

采用模压发泡法制备了低密度聚乙烯/纳米碳酸钙(LDPE/nano-CaCO3)复合发泡材料。研究不同含量的nano-CaCO3、发泡剂AC、交联剂DCP等对LDPE/nano-CaCO3力学性能及发泡效果的影响,确定了最佳工艺路线。结果表明:随着nano-CaCO3用量的增加,LDPE/nano-CaCO3复合发泡材料拉伸强度和表观密度逐渐增大,发泡倍率逐渐减小。当nano-CaCO3用量为30%,AC用量为9%～11%,DCP用量为0.08%时,发泡材料的综合性能最佳。热重分析表明:加入nano-CaCO3后,LDPE发泡材料的热稳定性得到提高。     

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。     

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。     

超临界二氧化碳发泡软质聚氯乙烯材料的性能研究

采用超临界二氧化碳作为物理发泡剂,进行软质聚氯乙烯(PVC)的发泡试验研究。探讨了实验过程中主要助剂用量对发泡材料的宏观性能和微观泡孔结构的影响。结果表明,当PVC用量为100份,交联剂为0.5份,泡孔调节剂为6份时,发泡材料各项性能较为优异。添加了成核剂纳米Ca CO3后,相比于纯PVC发泡体系,发泡材料的表观密度都有所减小,当成核剂含量为5份时,发泡材料的表观密度最小,为0.294 g/cm3,发泡倍率最大为3.873倍。材料微观的泡孔分布更为均匀,泡孔密度提高到原来的近3倍,泡孔的平均直径较没有添加成核剂的体系缩小了近一半,平均孔径为35.7μm。     

PMI泡沫材料的制备及性能研究

采用偶氮二异庚腈(ABVN)为引发剂,尿素/甲酰胺为复合发泡剂制备了一种高性能聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫材料。重点考察了不同配比的混合发泡剂用量对PMI泡沫材料性能的影响。结果表明:通过改变两种发泡剂的用量可以获得泡孔均匀且密度为38.39⁷5.99 kg/m3的PMI泡沫材料,而PMI泡沫的力学性能和热性能与泡沫密度呈正相关。当尿素和甲酰胺的用量都为1 phr时,所得PMI泡沫材料具有最佳综合性能,其拉伸强度和压缩强度分别为2.0 MPa和1.42 MPa,玻璃化转变温度(Tg)为217.7℃。     

白炭黑比表面积对硅橡胶发泡效果的影响

研究了二氧化硅(白炭黑)比表面积对硅橡胶泡沫材料发泡性能的影响。结果表明:填充比表面积(300±25)m~2/g的二氧化硅时,硅橡胶发泡性能较好,硅橡胶泡沫材料表观密度可达0.17 g/cm~3;高、低比表面积二氧化硅配合使用,当比表面积(160±15)m~2/g的二氧化硅用量为5份时,硅橡胶发泡性能较好,拉伸强度为0.17 MPa,表观密度为0.20 g/cm~3,且表观密度亏损较少。     

炭黑填充LDPE/EVA体系发泡复合材料的电阻-温度特性

以低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)为主基体,乙炔炭黑(ACET)为导电填料,偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂制备了LDPE/EVA/CB导电泡沫复合材料.研究了此复合材料的泡孔结构、渗流阀值、阻温特性.并分析了不同炭黑填充量、不同LDPE/EVA配比、相同基体配比发泡与否对复合材料阻温性能的影响.制备的导电泡沫具有比较理想的泡孔结构.经过升温电阻测试,发现LDPE/EVA/ACET导电发泡复合材料具有良好的开关特性,呈现明显的PTC特性.确定了LDPE/EVA的合理配比及ACET、AC、DCP的适宜用量,从而获得了既具有优良的泡沫性能,又有良好PTC特性的导电泡沫材料.     

无机纳米粒子对聚苯乙烯泡孔结构影响的研究

以活性纳米碳酸钙(CaCO3)和有机化纳米蒙脱(土OMMT)为异相成核剂,制备了聚苯乙(烯PS/)无机纳米粒子发泡材料,并利用透射电镜和扫描电镜研究了纳米粒子种类和含量对PS挤出发泡制品的表观密度和泡孔结构的影响。扫描电镜分析结果表明:采用纳米CaCO3为成核剂时所得发泡制品的表观密度为0.451~0.485g/cm3;而用OMMT作为成核剂所得发泡制品的表观密度为0.514~0.573g/cm3,平均泡孔尺寸较小。透射电镜分析结果表明:OMMT在泡孔壁面的取向分布有利于得到闭孔形式的泡孔结构。     

OBC热塑性弹性体泡沫材料的制备及性能探究

分别采用注射法和模压法制备了乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)泡沫材料;探究了以膨胀微球为发泡剂时注胶量对泡沫材料泡孔大小的影响;采用SEM及Image-Pro Plus技术分析了泡孔微观结构和孔径分布;对比了以偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂时采用模压法制得的泡沫材料微观结构及粒径分布,同时测试了其动态力学性能。结果表明,当交联剂双叔丁基过氧化二异丙苯(DCP)用量为2份、发泡剂AC用量为2.5份且发泡温度为175℃时,OBC泡沫材料的综合性能较好,其密度为0.214g/cm3,泡孔均匀,呈正态分布;在低温条件下模量低,具有较好弹性、舒适性和缓冲隔振性能。     

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。     

EPM/LDPE高发泡弹性材料性能的研究

以二元乙丙橡胶(EPM)为基体材料,低密度聚乙烯(LDPE)为改性材料,添加稀土铝酸酯改性陶土、AC发泡剂、DCP交联剂等助剂,采用密炼塑化、双辊混炼、模压发泡方法制备EPM/LDPE高发泡弹性材料,并研究其性能。结果表明,LDPE用量增加,EPM/LDPE硫化发泡过程的最高扭矩值(MH)、扭矩差值(ΔM)降低,发泡材料泡孔规整,孔径差别小,收缩率低;含EPM70份、LDPE30份、改性陶土10份、AC2份、DCP1.2份的发泡材料直角撕裂强度9.068kN/m,拉伸强度1.96MPa,断裂伸长率314.6%,密度0.245g/cm3。     

硅橡胶泡沫泡孔结构与压缩应力松弛性能的相关性

中国工程物理研究院的丁国芳等人研究了氧化锌晶须对硅橡胶泡沫泡孔疏密程度及其对材料力学性能的影响,研究了泡沫密度和混合泡孔结构对材料的压缩应力松弛性能的影响。结果表明,随着氧化锌晶须用量的增加,泡孔疏密程度在增大,硅橡胶泡沫材料拉伸强度和扯断伸长率也在变大。硅橡胶泡沫密度在0．56—0．58g／cm^3范围内时压缩应力松弛性能最佳;在相对密度不变的情况,具有混合泡孔结构的硅橡胶泡沫材料的压缩应力松弛性能更好。     

硅橡胶泡沫泡孔结构与压缩应力松弛性能的相关性

中国工程物理研究院的丁国芳等人研究了氧化锌晶须对硅橡胶泡沫泡孔疏密程度及其对材料力学性能的影响,研究了泡沫密度和混合泡孔结构对材料的压缩应力松弛性能的影响。结果表明,随着氧化锌晶须用量的增加,泡孔疏密程度在增大,硅橡胶泡沫材料拉伸强度和扯断伸长率也在变大。硅橡胶泡沫密度在0．56—0．58g／cm^3范围内时压缩应力松弛性能最佳;在相对密度不变的情况,具有混合泡孔结构的硅橡胶泡沫材料的压缩应力松弛性能更好。     

氮系无卤阻燃剂对液体硅橡胶阻燃泡沫材料性能的影响

以2种不同黏度的乙烯基硅油复配物为基料、羟基硅油为发泡助剂、含氢硅油为交联剂、气相法二氧化硅为补强填料，添加铂催化剂、氮系无卤阻燃剂等制得液体硅橡胶阻燃泡沫材料，探讨了氮系无卤阻燃剂用量对硅橡胶泡沫材料物理性能、阻燃性能、泡孔形貌、热稳定性等的影响。结果表明，氮系无卤阻燃剂在硅橡胶泡沫材料体系中可充当抑制剂的作用，为制备样品提供更多的可操作时间；在用量相同的条件下，与氢氧化铝相比，采用氮系无卤阻燃剂更有利于制备密度低、压缩永久变形低、泡孔致密均匀的液体硅橡胶泡沫材料；随着氮系无卤阻燃剂用量从0增加到70份，硅橡胶泡沫材料的表观密度从0.240 g/cm³升至0.545 g/cm³,微孔材料硬度从6.9度升至50.5度后有所回落，拉伸强度从115.6 kPa升至576.0 kPa后有所回落；随着氮系无卤阻燃剂用量从10份增加到70份，氧指数从24.4%升高到31.0%,垂直燃烧等级由V-2级提升到V-1级并最终达到V-0级；随着氮系无卤阻燃剂用量的增加，硅橡胶泡沫材料的泡孔均匀性和热稳定性降低，600℃时残余质量分数降低，添加10份、30份和5...