超临界二氧化碳间歇式发泡法制备PP、PP/POE微孔发泡材料

采用超临界二氧化碳间歇式发泡法，成功制备了聚丙烯(PP)、PP/POE(乙烯-辛烯共聚物)微孔发泡材料。研究了发泡温度、饱和压力、POE含量对PP复合材料发泡性能的影响，并且，通过研究发泡材料的微观形貌、泡孔直径和膨胀倍率，得到最佳POE添加量。结果表明，在156℃、20 MPa条件下，PP可形成泡孔直径均一、高体积膨胀比的闭孔结构材料。加入POE后，PP复合材料的发泡性能得到改善，对发泡区间影响显著，PP/POE(80∶20)的发泡温度区在40℃以上；PP/POE(80∶20)随着发泡温度的上升，泡孔平均直径先增加后下降，泡孔密度和体积膨胀比逐渐增大；在120℃、20 MPa条件下，添加20%POE,得到了发泡范围大且泡孔均一性较好的发泡材料，泡孔密度为1.13×10¹¹个/cm³,泡孔孔径为2.81μm。     

注塑工艺参数对微发泡PP/SiO2纳米复合材料发泡行为及力学性能的影响

用正交实验研究了喷嘴温度、注射压力、注射速度和冷却时间等工艺参数对化学发泡法制备的微发泡聚丙烯（PP）/SiO2纳米复合材料的泡孔平均直径和泡孔密度的影响,用Image-pro图像处理软件对复合材料的泡孔尺寸进行了观察和统计,并对其力学性能进行分析。结果表明,在PP中添加纳米SiO2后,喷嘴温度对发泡PP/SiO2纳米复合材料的发泡行为影响最大,其次为注射速度;实验范围内较理想的工艺参数为：喷嘴温度175 ℃、注射压力67.5 MPa、注射速度95 %、冷却时间35 s,在此工艺条件下获得了泡孔平均直径为15.71 m、泡孔密度9.8×106个/cm3的PP/纳米SiO2发泡复合材料,冲击强度达5.45 kJ/m2。     

POE和EVA对IXPE发泡材料的改性研究

研究添加不同比例EVA树脂（乙烯-乙酸乙烯酯）和弹性体POE（乙烯-辛烯共聚物）对IXPE发泡材料的表观密度、拉伸性能及泡孔结构的影响。结果表明POE和EVA添加量增加,IXPE表观密度增大;当POE/EVA〈26份时,POE对IXPE发泡材料的拉伸强度的改性效果优于EVA,当POE/EVA〉26份时,EVA对IXPE发泡材料的拉伸强度的改性效果优于POE;POE对IXPE发泡材料断裂伸长率的改性效果较好;添加不同比例POE和EVA,都能制备出泡孔结构均匀IXPE发泡材料。     

压力场对微发泡PP复合材料发泡行为的影响

采用欠注成型工艺制备微发泡聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅复合材料,通过建立物理模型分析外加压力场对PP复合材料发泡行为的影响规律。结果表明:随着外加压力的增大,PP复合材料的泡孔直径和密度都呈减小趋势;当外加压力为0.7 MPa时,泡孔直径为38.72μm,泡孔密度达到3.66×106个/cm3,分散度为17.85μm,材料发泡效果较理想。     

高弹性发泡聚丙烯的制备及性能表征

采用低密度、大比表面积的纳米Si O2为成核剂,乙烯-醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶(EVA/NBR)为增韧体,通过模压交联发泡制备了高弹性的聚丙烯(PP)发泡材料。研究了EVA、NBR添加量对PP发泡工艺与性能的影响。通过力学性能测试及形貌分析,考察了制备高弹性发泡PP的最佳工艺条件。实验结果表明,当EVA、NBR含量均为12.5%时,发泡PP综合性能最佳,拉伸强度为25 MPa,断裂伸长率为6.8%,冲击强度达到10.9 k J/m2,维卡软化温度为146.8℃。     

成核剂对PP发泡行为和力学性能影响

采用化学发泡注射成型技术制备了发泡聚丙烯(PP)复合材料,研究了不同成核剂(NA)含量对其发泡行为和力学性能的影响。结果表明:NA的加入为泡孔成核提供了大量的成核位点,有效改善了发泡PP复合材料的泡孔结构、尺寸分布和泡孔密度;当NA质量分数为5‰时,发泡材料泡孔平均直径最小约125μm,泡孔密度最大约2.54×10~5个/cm~3,泡孔尺寸分布较好。另一方面,随着NA含量的增加,发泡PP复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量呈增加趋势。     

微发泡聚丙烯复合材料发泡行为研究

以PP(聚丙烯)为基体材料,分别添加发泡剂母粒、发泡剂和助剂母粒及发泡剂、助剂、成核剂母粒,在二次开模条件下注塑制备微发泡PP复合材料,分析了发泡助剂及成核剂对微发泡复合材料发泡行为的影响规律。结果表明,添加发泡助剂以后,PP体系的发泡质量得到明显改善;助剂和成核剂同时添加,微发泡PP体系的发泡质量最好,泡孔平均直径为26.79μm,泡孔密度达到4.76×106个/cm3。     

PP/POE微发泡材料的制备和性能

以高熔体强度聚丙烯(PP)和乙烯–辛烯共聚物(POE)为主要原料,利用化学发泡法制备了PP/POE微发泡材料。研究了POE用量对PP/POE微发泡材料发泡性能、力学性能的影响;通过研究PP/POE微发泡材料的动态力学性能、结晶行为、泡孔结构,确定了POE的最佳用量。添加POE能改善微发泡材料的动态力学性能,同时将PP的结晶峰温度提升117.01℃,加快了PP的结晶过程,为PP发泡提供合适的内部条件,有效地减少了发泡时过发泡、并泡现象的产生。当POE质量分数为10%时,PP/POE微发泡材料的综合性能达到最优,其缺口冲击强度达到13.2kJ/m2,相比未添加POE的微发泡材料提升了约158.8%,泡孔平均直径减小到60μm左右,泡孔密度达到最大值,为1.19×106个/cm3。     

PP/微球复合材料的发泡行为及力学性能

选用PP(EPS30R)、PP(K9928)为基体材料,分别加入EK405、EK406微球母粒,在二次开模条件下制备微发泡PP/微球复合材料,研究不同特性树脂和微球母粒对PP/微球复合材料发泡行为及力学性能的影响规律。结果表明:微球母粒EK406适合于PP/膨胀微球复合材料的发泡,发泡倍率达12%,泡孔平均直径和泡孔密度分别为29.94μm、7.93×106个/cm3,能够获得泡孔细小、均匀而致密的微发泡聚丙烯材料。熔体指数低的PP材料适合于微球发泡,发泡质量较好,综合性能理想,拉伸和冲击强度分别为18.52 MPa、13.18 kJ/m2,比强度达到23.03。     

微发泡PP/云母粉复合材料的发泡行为

采用化学发泡法,以异相成核理论为基础,研究不同含量云母粉对PP/云母粉复合材料发泡行为的影响,制备了微发泡PP/云母粉复合材料.结果表明:随云母粉含量的增加,泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐增加.云母粉质量含量为8%时,可得到泡孔直径22.1 μm左右、泡孔密度接近2.7×107的微发泡聚丙烯材料,可以作为聚丙烯发泡的良好发泡体系.     

EVA/聚酰胺弹性体微孔发泡材料的制备与性能表征

选用乙烯?醋酸乙烯共聚物（EVA）与市面上制备工艺最成熟的聚酰胺12弹性体（PEBAX）共混挤出,制得EVA/PEBAX复合材料,再使用模压成型工艺将其进行化学发泡,制备出新型的EVA/PEBAX微孔发泡材料。结果表明,EVA/PEBAX复合材料可成功进行化学发泡,相比于传统EVA发泡材料,其性能有所提升,当PEBAX含量为5 %（质量分数,下同）、发泡剂含量为1 %时,性能最优;该聚酰胺弹性体基发泡材料不仅性能更优,同时还兼具了成本低的优势,具有替代传统EVA发泡鞋材的前景。     

热塑性聚酰胺弹性体改性EVA复合发泡材料的制备及性能表征

研究了发泡剂用量对热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)改性乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合发泡材料(EVA/TPAE)的影响,并在最佳发泡剂用量下探究了EVA中TPAE的添加量对EVA/TPAE复合发泡材料发泡性能及力学性能的相关影响.结果表明,EVA/TPAE=100:5(质量比,下同)时,EVA/TPAE共混物/发泡剂...     

辐照交联PVC/环氧树脂固化复合发泡材料的制备及性能

采用熔融共混法和辐照交联工艺成功制备了一系列聚氯乙烯(PVC)/环氧树脂(E-12)/马来海松酸酐(MPA)复合发泡材料。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和核磁共振仪(¹H-NMR、¹³C-NMR)表征了MPA的化学结构;通过凝胶含量、力学性能、扫描电子显微镜(SEM)和吸水率等试验,探究了E-12/MPA(EM)固化物含量对PVC/E-12/MPA复合发泡材料性能的影响。结果表明,当EM固化物含量为10%(质量分数,下同)时,PVC/E-12/MPA复合发泡材料的凝胶含量为42.3%,较改性前提高了9.9%,拉伸强度提高了23.4%,压缩强度提高了26.7%,压缩模量提高了32.5%;断裂伸长率从286.11%降至217.68%,吸水率从改性前1.5%增至3.4%,同时具有优异的泡孔结构。     

发泡剂BIH40对PP和LDPE化学发泡性能影响的研究

本文以BIH40作为发泡剂,使用注塑方法化学发泡成型制备了PP、LDPE发泡材料,探讨了发泡剂含量对PP和LDPE发泡制品的密度、拉伸强度、缺口冲击强度等力学性能的影响,并用扫描电子显微镜（SEM）观测了断面的泡孔形貌。实验结果表明,随着发泡剂含量的增加,发泡试样的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率和密度等与未发泡试样相比总体呈现下降趋势,LDPE的断裂伸长率在发泡剂含量为1.0%（重量百分比wt.）时较其他发泡组分有所增加,PP的冲击强度在发泡剂含量为0.5%（重量百分比wt.）时与其他发泡组分相比有所提高。综合实验测试结果显示,发泡剂含量在1.0%（重量百分比wt.）时所得到的发泡制品力学性能较好。     

聚酰亚胺/多壁碳纳米管泡沫材料的制备及性能研究

将不同质量分数的多壁碳纳米管（MWCNT）与PI通过原位聚合制备了聚酰亚胺（PI）/MWCNT泡沫复合材料,并利用扫描电子显微镜、热失重等仪器对材料性能进行了测试。结果表明,随着MWCNT质量分数的增加,泡孔直径增大,泡沫密度降低,当MWCNT含量超过0.4 %（质量分数,下同）易发生团聚作用,限制了泡沫结构的形成,导致泡沫的形状不规则;在添加0.2 %的MWCNT时,压缩强度、压缩模量、硬度获得了最好的增强效果,并发现增强效果随MWCNT质量分数的增加增强效果呈现先增大后降低的趋势;样品的热稳定性在添加0.05 %质量分数的MWCNT时达到最佳水平。     

EVA/有机改性累托石复合泡沫材料的制备与性能研究

采用十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）对累托石（REC）进行有机处理制备出有机改性累托石（OREC），通过熔融插层法制备出了乙烯-醋酸乙烯共聚物/有机改性累托石（EVA/OREC）复合泡沫材料。利用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、万能试验机等对复合材料的形貌和力学性能进行了表征，研究了累托石的层间距、含量对复合泡沫材料力学性能的影响。结果表明，经有机改性后累托石层间距增加了10.9 %；复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度也随之明显升高；且当OREC质量组分为10份时材料的各项力学性能达到最佳。     

基于废旧轮胎胶粉的热塑性弹性体的制备及发泡性能研究

通过沥青改性胶粉及采用相容剂与聚丙烯共混制备了性能优良的热塑性弹性体(TPE)材料,并以超临界流体为发泡剂对其发泡性能进行了研究。实验结果表明,胶粉通过沥青改性后,可以明显地提高TPE的拉断伸长率,并且发泡TPE的泡孔平均直径增大,泡孔密度减少,相对密度减小,但是随着沥青用量的增加,材料的粘度降低,从而出现泡孔破裂和塌陷现象,最后导致泡孔平均直径和泡孔密度减小,相对密度增加。相容剂苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MA)可以提TPE的拉断伸长率并改善泡孔结构。温度的升高和饱和压力的增大,都导致了发泡弹性体的泡孔增大,泡孔密度和相对密度减小。     

微纳层叠共挤PP/PA6/CNTs原位微纤复合膜的制备及性能研究

采用双转子连续混炼挤出机与微纳层叠共挤出成型设备制备了聚丙烯/聚酰胺6/碳纳米管（PP/PA6/CNTs）复合材料和原位微纤复合膜,通过扫描电子显微镜（SEM）、流变仪、差示扫描量热仪（DSC）、万能拉伸试验机及电阻测试仪对其微观结构、流变性能、结晶性能、力学性能和导电性能进行了表征。结果表明,与共混相比,微纳层叠共挤出法使得分散相PA6/CNTs形成了微纤,微纤的形成不仅提升了复合膜的动态流变性能,并且增加了基体PP相的结晶度,提高了PA6相的结晶温度,提升了复合膜的结晶性能;当CNTs含量为0.5 %（质量分数,下同）时,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值,分别为42.17 MPa和857.82 %,体积电阻率（R）下降到10⁴ Ω·cm,综合力学性能和导电性能达到最佳。     

Effect of microstructure induced by microcellular injection molding on electromagnetic interference shielding properties

Preparing lightweight and versatile products is the unremitting goal of industry to save resources and energy. Lightweight carbon fiber reinforced polypropylene (CF/PP) composite foams with high-performance electromagnetic interference (EMI) shielding materials were fabricated by microcellular injection molding (MIM) technology. The average length and distribution of CF in CF/PP composite foams were examined. Thanks to the introduction of foaming process, the average CF length of composite foams was 33.98% longer than that of solids, which effectively enhanced the electrical conductivity and EMI shielding properties. The effect of shot size, gas content, and injection rate on the electrical conductivity and EMI properties was investigated. With melt shot size of 2/3 of the cavity volume, gas content of 0.5 wt% N₂ and injection rate of 100 mm/s, optimal cellular structure of the composite material was obtained. The EMI shielding effectiveness (SE) reaches 36.94 dB, which is the highest value achieved by using MIM technology to the best of the authors' knowledge. In addition, the mechanical properties of cellular structure can still maintain good values, with the tensile strength and impact strength improved by 15.3% and 14.03%, respectively.     

石墨烯增强聚乳酸力学性能及其发泡行为研究

以熔融共混的方法制备了具有不同纳米填料含量的聚乳酸/石墨烯纳米片（PLA/GNP）复合材料,利用超临界CO₂（Sc?CO₂）辅助釜压发泡的方式,进而制备了PLA/GNP复合泡沫,采用扫描电子显微镜和旋转流变仪等对复合材料的微观形貌、力学性能、流变行为和发泡性能进行了表征,探讨了GNP对发泡行为的作用机理。结果表明,GNP在PLA基体中的分散情况较好,与纯PLA相比,GNP含量为3 %（质量分数,下同）的复合材料的强度与刚度提高了近20 %;随着GNP含量的逐渐提高,PLA分子链运动时受到的限制加大,对熔体黏弹性产生了明显的增强作用,有利于PLA发泡能力的提升;由于GNP的异相成核作用,获得的PLA/GNP复合泡沫具有30倍以上的发泡倍率,泡沫的压缩强度和模量分别提升了2.5和7倍。