扩链改性对聚乳酸注塑发泡成型的影响

通过添加不同含量的扩链剂（CE）对2种牌号聚乳酸（PLA）进行改性,对改性PLA进行注塑发泡,研究了扩链剂用量对PLA熔体流变性能、试样的泡孔形态和力学性能等的影响,并比较了不同PLA泡沫的泡孔结构和力学性能的差异。结果表明,PLA的熔体流动速率随着扩链剂的加入明显降低,同时熔体强度得到提高;随着扩链剂含量的增多,注塑级和挤出级PLA的发泡效果和力学性能都逐渐提高,扩链剂含量达到0.8 %（质量分数,下同）时,取得最好的泡孔结构和最优的力学性能;改性注塑级发泡试样较改性挤出级发泡试样有更高的力学性能。     

发泡聚乳酸流变性能及泡孔结构的研究

采用偶氮二甲酰胺（AC）做为发泡剂，直接通过挤出过程制备聚乳酸（PLA）泡沫塑料，通过显微镜照片、HAKKE流变仪观察和研究了工艺条件对其泡孔结构的影响。结果表明，发泡剂与成核剂的增加能降低发泡PLA的表观密度，增加其泡孔密度。流变试验表明纯PLA与发泡PLA熔体在低剪切速率下都呈现剪切变稀现象，发泡后PLA熔体的黏度会下降10％～30％。发泡剂含量在4％以下时，泡孔直径随发泡剂含量增加而减小；发泡剂含量增加到5％及以上时，PLA熔体强度过小，泡孔会过于密集而导致塌陷和串泡。成核剂的加入能够明显降低PLA熔体强度，异相成核使得泡孔直径较均相成核大，但前者泡孔密度较后者小。     

聚丙烯高发泡材料

为提高聚丙烯(PP)的熔体强度,改善PP的发泡性能,用双螺杆挤出机对PP进行硅烷交联改性,制备出了高熔体强度聚丙烯(HMSPP)后,进行了模压法发泡的研究.结果表明:HMSPP随着引发剂含量的增加,改性PP的熔体强度提高;PP发泡材料的密度降低至0.118 g/cm3.发泡剂AC的用量及成核剂的含量对发泡材料的表观密度有很大影响,当发泡剂含量为2.5份、成核剂含量为1份时,得到的PP发泡板材密度降低,发泡倍率增大,泡孔均匀致密,力学性能较好.     

低密度聚苯乙烯仿木线材挤出发泡研究

结合聚苯乙烯（PS）化学自由挤出发泡工艺,探讨了合成级新料与再生原料树脂的特性对发泡效果和发泡制品冲击性能的影响;比较了放热型改性AC发泡剂、吸热型改性NaHCO3放热吸热复合发泡剂对再生料PS发泡制品的密度、泡孔结构、气孔均匀度的影响;探究了不同发泡剂对发泡制品芯层泡孔结构的影响。结果表明,发泡剂含量为1 %时,采用AC发泡剂和复合发泡剂的发泡制品的密度分别为0.47 g/cm3和0.39 g/cm3。     

超临界CO2对聚乳酸挤出发泡的影响

采用一种半结晶聚乳酸（PLA）,利用双螺杆串联熔体泵系统,以超临界CO2为发泡剂,进行挤出发泡实验。研究了CO2含量对PLA泡沫密度、泡孔密度和泡孔直径的影响。结果表明,发泡剂CO2含量在7 %～10 %（质量分数,下同）之间时,得到表观密度最低为40 kg/m3、泡孔直径为285 μm、泡孔密度为1.5×106 个/cm3的低密度PLA泡沫。随着CO2含量的增加,PLA泡沫的初始结晶峰减小,结晶度升高,说明超临界CO2对PLA的结晶具有促进作用。     

PBAT的扩链反应及其微孔发泡行为研究

以己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）共聚物为基体,加入不同含量的扩链剂,经熔融共混后,制备扩链PBAT。结果表明,随着扩链剂含量的增加,熔融混合的扭矩值、凝胶含量和结晶温度逐渐升高,熔融温度基本不变,结晶度下降,黏弹性得到改善;以超临界CO2为物理发泡剂,通过间歇式釜压发泡法制备微孔PBAT泡沫,随着扩链剂含量的增多,发泡样品的泡孔尺寸变小,泡孔密度逐渐增加,当扩链剂的份数为0.8时,泡孔尺寸为4.4 μm,泡孔密度为1.65×1010个/cm3。     

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。     

软质PVC发泡材料的研究

采用化学发泡一步法模压成型制备了软质PVC发泡材料,研究了发泡剂、泡孔成核剂、改性剂等主要助剂用量对软质PVC发泡材料密度、泡孔结构以及力学性能的影响,并进行了软质PVC发泡材料的配方筛选.结果表明加入吸热发泡剂N能提高发泡体系的发泡效果,降低材料的密度,改善材料的力学性能,当发泡剂AC用量为2份,用量为0.6份时,材料的综合性能优异;当成核剂用量为1份时,体系发泡效果较好;加入粉末NBR不仅能提高发泡材料的断裂伸长率和柔韧性,还可降低发泡材料密度,改善泡孔结构;当NBR用量为20份时,发泡材料密度达到0.44 g/cm3,力学性能优异.     

高熔体弹性PLA/咖啡渣复合材料的发泡行为研究

通过熔融共混法制备二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）改性的聚乳酸（PLA）/咖啡渣复合材料,利用超临界CO2对复合材料进行发泡,并对复合材料的流变性能、热性能、力学性能及发泡行为进行了研究。结果表明,MDI与PLA发生扩链反应,PLA/咖啡渣复合材料的熔体弹性、热性能和力学性能均显著提高;MDI能促进诱导冷结晶和熔融双峰形成,使复合材料的冷结晶度提高至24.68 %;加入MDI后,PLA/咖啡渣复合材料的泡孔密度和发泡倍率明显提高;在诱导冷结晶的温度下发泡,PLA/咖啡渣复合材料的泡孔密度和发泡倍率分别达到9.26×106 个/cm3和9.33倍。     

一种硬质PVC用复合发泡剂的制备及热性能研究

用碳酸氢钠（NaHCO3）、偶氮二甲酰胺（AC）及硬脂酸铅（PbSt）为原料制备吸放热复合发泡剂,通过差热与热重分析研究了发泡剂的热分解性能。结果表明：NaHCO3与AC之质量比为100∶20的发泡剂分解温度在170～188℃之间,且分解平稳,适合硬质PVC发泡材料加工。PbSt含量超过10%会影响发泡剂的分解率。用自制的吸-放热复合发泡剂用于硬质PVC挤出制备发泡材料,其密度可达约0.8g/cm3,且发泡材料泡孔细密均匀。     

Rheology and extrusion foaming of chain‐branched poly(lactic acid)

In this study, the effect of macromolecular chain‐branching on poly(lactic acid) (PLA) rheology, crystallization, and extrusion foaming was investigated. Two PLA grades, an amorphous and a semi‐crystalline one, were branched using a multifunctional styrene‐acrylic‐epoxy copolymer. The branching of PLA and its foaming were achieved in one‐step extrusion process. Carbon dioxide (CO₂), in concentration up to 9%, was used as expansion agent to obtain foams from the two PLA branched using chain‐extender contents up to 2%. The foams were investigated with respect to their shear and elongational behavior, crystallinity, morphology, and density. The addition of the chain‐extender led to an increase in complex viscosity, elasticity, elongational viscosity, and in the manifestation of the strain‐hardening phenomena. Low‐density foams were obtained at 5–9% CO₂ for semi‐crystalline PLA and only at 9% CO₂ in the case of the amorphous PLA. Differences in foaming behavior were attributed to crystallites formation during the foaming process. The rheological and structural changes associated with PLA chain‐extension lowered the achieved crystallinity but slightly improved the foamability at low CO₂ content. POLYM. ENG. SCI., 2010. © 2009 Society of Plastics Engineers     

热平衡复合发泡剂发泡不饱和聚酯树脂

依据热平衡发泡原理,选择NaHCO3、偶氮二甲酰胺(AC)、偶氮二异丁腈和4,4-氧代双苯磺酰肼组成不同热平衡复合发泡剂发泡不饱和聚酯树脂,通过示差扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试对其发泡机制进行了研究。结果表明:先吸热后放热的热平衡复合发泡剂发泡材料泡孔孔径小且分布均匀。AC与NaHCO3质量比为6∶4组成的热平衡发泡剂制得的发泡不饱和聚酯树脂的表观密度为0.546 g/cm3,压缩强度为13.73 MPa,比压缩强度达到25.15 MPa/(g.cm-3)。     

Foamability and viscosity behavior of extrusion foamed PLA–pulp fiber biocomposites

This study addresses the effect of fiber reinforcement, chain extension, and physical foaming agent type on foam morphology and viscosity behavior of pulp fiber reinforced poly(lactic acid) (PLA) biocomposites. PLA reinforced with 0, 10, and 20 wt % of bleached kraft pulp fibers with and without chain extender were foamed using two different physical foaming agents (carbon dioxide and isobutane) by extrusion foaming. Densities, foam morphologies, and viscosities were systematically analyzed and compared from the produced foams. As a conclusion, low-density foams are produced with both foaming agents and fiber levels, fiber addition limiting cell growth. Isobutane provides better dimensional stability with narrower cell size distribution, whereas carbon dioxide enables lower foaming temperature. Chain extension is essential to achieve foam with low density and good cell structure. Contrary to nonchain extended PLA, addition of fibers reduced the viscosity of chain extended PLA. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 48202.     

聚酰胺6扩链改性及其超临界CO2模压发泡研究

以扩链剂KL–E4370、抗氧剂1010对线型尼龙6(PA6)进行改性,制备出具有高熔体强度的改性PA6材料。采用固态发泡的发泡方法,通过超临界CO₂模压发泡制备相应发泡材料。通过差示扫描量热仪,流变仪来表征改性材料的可发泡性,并通过扫描电子显微镜来观测发泡材料的泡孔形貌。探究不同工艺条件对PA6泡沫泡孔结构的影响,分析了不同泡孔结构对发泡材料力学性能的影响。在饱和压力为10~20 MPa、发泡温度为223~231℃的范围内制备的PA6泡沫泡孔直径在18.3~143.6μm之间,泡孔密度为7.42×10⁶~1.75×10⁹个/cm³,发泡倍率为5.6~22.4。所得PA6泡沫的拉伸强度为1.5~5.8 MPa,断裂伸长率为22%~51%,压缩强度为0.03~2.47 MPa。     

EVM/PLA共混发泡材料泡孔结构和性能的研究

以乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)和聚乳酸(PLA)共混物为基体材料,经模压发泡制备了共混发泡材料。研究了EVM/PLA不同共混比、硫化剂(DCP)、发泡剂(AC)和白炭黑用量以及不同发泡时间对EVM/PLA共混物发泡材料泡孔结构和物理机械性能的影响。结果表明,随PLA组分的减少,白炭黑和DCP用量的增加,泡孔逐渐减小,均匀度增加,孔壁增厚,材料的密度、拉伸强度和拉断伸长率呈升高趋势,发泡倍率呈降低趋势。随发泡剂AC用量的增加,泡孔壁变薄,平均泡孔尺寸变化不大,材料的密度、拉伸强度和拉断伸长率呈降低趋势,发泡倍率增加。随硫化时间的延长,泡孔尺寸变小,孔壁增厚、发泡倍率逐渐下降,拉伸强度先增大后减少,拉断伸长率先下降后上升。     

改性AC发泡剂对PVC木塑复合材料力学性能影响

采用动态热流式差示扫描量热仪对自制改性偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂进行了分析,并研究了其用量对聚氯乙烯（PVC）木塑复合材料力学性能的影响。结果表明,该改性AC发泡剂的分解温度在165~187 ℃,与传统AC发泡剂相比分解温度降低约40 ℃,且峰值放热量降低了39.5 ％;改性AC发泡剂的平均发气量为189 mL/mg;扫描电子显微镜分析表明,使用1.2份改性AC发泡剂时获得的PVC木塑复合材料的泡孔致密均匀,明显优于使用未改性AC发泡剂的情况;与未发泡的材料相比,使用1.2份改性AC发泡剂时, PVC木塑复合材料的冲击强度提高了34.6 %,表观密度降低了22.5 ％。     

LDPE/EVA/SEBS发泡材料的研究

将苯乙烯-乙烯／丁烯-苯乙烯共聚物（SEBS）应用于低密度聚乙烯（LDPE）／乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）发泡材料中。讨论了SEBS用量、SEBS充油量对LDPE／EVA发泡材料性能的影响。并且讨论了发泡剂偶氮二甲酰胺（AC）、交联剂过氧化二异丙苯（DCP）、填料微细重质碳酸钙（CaCO3）用量对LDPE／EVA／SEBS发泡材料性能的影响。对发泡前样品，用溶剂将脆性断面的SEBS相区刻蚀掉，通过SEM对样品的观察发现，SEBS在树脂中分散比较均匀。通过SEM对发泡前样品脆性断面的观察发现，CaCO3在树脂中分散比较均匀。通过SEM对发泡样品的切断面观察发现，泡孔比较均匀。     

Good extrusion foaming performance of long-chain branched PET induced by its enhanced crystallization property

Poly(ethylene terephthalate) (PET) was modified by regulating different contents of branching agent epoxy-based multifunctional oligomer and chain extender pyromellitic dianhydride in reactive extrusion process. The modified PET with better long-chain branched (LCB) structure boosted its rheological properties, and its enhancement of melt viscoelasticity resulted in excellent foamability in molten-state foaming process using supercritical CO₂ as blowing agent. More importantly, the branched structures acted as crystal sites to accelerate the crystallization kinetic of LCB PET whether under atmospheric pressure or high-pressure CO₂. The shear and elongation flow inside die further quickly induced the crystallization of LCB PET. The rapidly generated fine crystals could both introduce heterogeneous cell nucleation and suppress CO₂ escape, so the cell morphology of LCB PET in continuous extrusion foaming process exhibited a three-fold increase in cell density and smaller uniform cell size with respect to those of other foam-grade PET with long-chain structure.     

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。