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。     

PHBV扩链改性及其发泡行为研究

以乙烯⁃甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（CE）为扩链剂与聚（3?羟基丁酸酯?co?3?羟基戊酸酯）（PHBV）进行熔融共混,制备了扩链PHBV样品,然后采用超临界CO₂（scCO₂）釜压发泡法将其在160 ℃、20 MPa下进行物理发泡,成功制备了不同PHBV泡沫。结果表明,与常压差示扫描量热法相比,采用高压差示扫描量热法测量的各组PHBV的结晶温度和熔融温度略微下降;CE的加入提高了PHBV样品的复数黏度（G'）和储能模量（η^* ）;随着CE含量的增加,PHBV发泡样品的泡孔密度和发泡倍率逐渐增加,泡孔尺寸逐渐减小。     

EMA对PBAT的扩链改性及其微孔发泡行为

为解决聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)可发性差的问题,以乙烯–甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMA)作为扩链剂对PBAT进行扩链改性。结果表明,随着EMA含量的增加,PBAT样品的特性黏度和支化度逐渐提高,说明扩链反应成功;PBAT样品的结晶温度和结晶度略有增加,结晶性能得到改善;PBAT样品的流变性能得到改善,说明样品的可发性逐步改善。然后,以氮气为物理发泡剂,通过固相发泡法制备PBAT微孔泡沫。结果表明,随着EMA含量的增加,PBAT泡沫的泡孔尺寸、泡孔密度和发泡倍率逐渐增加。随着发泡温度的升高,PBAT泡沫的泡孔尺寸和发泡倍率逐渐增大,泡孔密度稍有减小。     

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。     

聚乳酸微纳复合泡孔的结构与性能研究

通过熔融共混制备聚乳酸（PLA）/聚（己二酸丁二酯?对苯二甲酸丁二酯）（PBAT）共混物。以环氧扩链剂（CE）为相容剂,研究了CE含量对共混物的流变行为、结晶行为的影响,并研究了CE含量为5份的共混物在冷结晶温度下的发泡行为以及泡沫的拉伸性能。结果表明,共混体系的相容性、结晶速率随着CE含量的增加而增加、可发性提高,在添加了5份CE的共混物中得到了微纳复合泡孔,泡孔密度达到10¹³ 个/cm³,相对于PLA泡沫,共混物泡沫的断裂伸长率提高了40 %。     

聚乳酸扩链改性及其挤出发泡的研究

采用扩链剂对聚乳酸（PLA）进行扩链改性,研究了扩链剂对PLA流变性能的影响。采用3种不同类型的化学发泡剂：发泡剂A（发泡母粒）、发泡剂B\[自制复合发泡剂：偶氮二甲酰胺（AC发泡剂）/碳酸氢钠(NaHCO3)\]、发泡剂C(自制改性AC发泡剂),利用单螺杆挤出机对PLA进行挤出发泡。采用扫描电子显微镜观察分析了发泡材料的断面泡孔结构。结果表明,加入扩链剂可有效提高PLA的熔体强度和黏度及降低其熔体流动速率,改善PLA的发泡效果,扩链剂含量为0.8份（质量分数,下同）时,发泡材料的发泡效果最好;实验所用的3种发泡剂中,发泡剂C的发泡效果最好,发泡剂含量为1.5份时,发泡样品的表观密度较小（0.6 g/cm3）,泡孔直径最小(约为57 μm),泡孔密度最大（约为7.69×10^6个/cm3）,泡孔分布均匀,无明显泡孔破裂和连通现象。     

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。     

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。     

聚乙烯醇/微纤化纤维素复合微发泡材料的制备

通过溶液浇铸法制备了聚乙烯醇(PVOH)/微纤化纤维素(MFC)复合薄膜材料,以超临界二氧化碳(scCO₂)为物理发泡剂,采用间歇式降压法制备了一系列PVOH/MFC复合微发泡材料,主要讨论了在没有水分的影响下,不同发泡温度和时间以及MFC含量对PVOH/MFC复合微发泡材料的泡孔形貌、泡孔尺寸和泡孔密度的影响;同时,也对MFC的分散性和PVOH/MFC复合材料的流变性能和热性能对发泡行为的影响进行了研究。实验结果表明,均匀分散在PVOH基体中的MFC作为异相成核剂提高了气孔成核能力,且随着MFC含量的增加,泡孔尺寸降低,泡孔密度增大;并研究了发泡温度对PVOH/MFC复合材料的发泡形貌的影响,获得最优发泡温度。     

聚丁二酸丁二醇酯扩链及其发泡行为的研究

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为基体,ADR-4370S为扩链剂,通过熔融共混法制备了扩链PBS;通过扭矩曲线、凝胶含量测试、差示扫描量热仪测试、旋转流变仪测试,研究了PBS扩链前后分子结构、热性能、流变性能的变化;利用超临界二氧化碳(CO_2)作为物理发泡剂,通过间歇式釜压发泡成型制得不同类型的PBS泡沫样品,研究了扩链剂添加量和发泡温度对PBS发泡行为的影响。结果表明,随着扩链剂的加入,PBS的分子链由线形转变为长支化结构,甚至形成了部分交联网状结构;PBS的结晶温度和黏弹性逐渐提高;当扩链剂添加量为1.5份(质量份,下同),发泡温度为105℃时,PBS的发泡倍率取得最大值。     

聚醚砜超临界CO2发泡行为研究

以超临界CO₂为发泡剂,采用间歇发泡法制备了聚醚砜（PES）泡沫。采用旋转流变仪和扫描电子显微镜分析表征了PES发泡的均相成核行为,继而分别以滑石粉和二氧化硅（SiO₂）作为异相成核剂,探究了PES发泡过程中的异相成核行为。结果表明,间歇发泡法制备PES泡沫的发泡区间为200~230 ℃;最佳浸泡压力为20 MPa;最佳浸泡时间为3 h;未改性PES的泡孔直径均可在10 μm以下,泡孔密度在10⁹~10¹⁰ 个/cm³之间,但泡孔壁较厚;SiO₂相对于Talc,表现出更显著的异相成核作用;在210 ℃、3 h、20 MPa的发泡条件下,添加0.9 %（质量分数,下同）的SiO₂,可得到泡孔直径为0.77 μm,泡孔密度为7.14×10¹¹ 个/cm³的PES微孔泡沫。     

碳纤维含量对热塑性聚氨酯弹性体复合材料发泡性能的影响

利用装有静态混合器的挤出机,制备热塑性聚氨酯弹性体/纳米碳纤维(TPU/CF)复合材料,以超临界二氧化碳(SC-CO2)为发泡剂,通过快速泄压法制备TPU/CF发泡样品,研究CF含量对复合材料熔体流动速率、泡孔结构、导电性能和力学性能的影响。结果表明：随着CF含量的增加,TPU/CF复合材料的熔体流动速率逐渐降低,发泡制品的泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐升高。当CF含量为24.65%,泡孔密度为4.20×10⁹个/cm³,与TPU相比提高172.7%,泡孔平均直径为4.29μm,与TPU相比下降36.2%。CF含量为4.95%时,发泡倍率达到最大值(1.65)。随着CF含量的增加,发泡倍率逐渐下降。发泡使TPU及其复合材料的电阻率降低。CF的加入提高TPU的拉伸强度,降低断裂伸长率。CF含量为9.89%时,发泡前后材料的拉伸强度达到最大值,分别为8.76 MPa和5.24 MPa。     

硼酸锌含量对聚乳酸发泡行为及力学性能的影响

通过熔融共混法制备聚乳酸(PLA)与硼酸锌(ZnBO₃)复合材料,利用超临界二氧化碳釜压发泡和成型机分别制备了PLA/ZnBO₃膨胀珠粒与泡沫板材。采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和万能试验机,研究了ZnBO₃含量对PLA发泡行为以及力学性能的影响。结果表明,PLA基体中ZnBO₃的加入,可以提高PLA的发泡能力与结晶度,改善PLA的泡孔形态。实验表明,当ZnBO₃质量分数为0.5%时,泡孔形貌最佳,泡孔尺寸为77μm,堆积密度为0.08 g/cm³,发泡倍率为16倍,泡孔密度为5.4×10⁷个/cm³,PLA泡沫板材的压缩模量可达1.5 GPa。当ZnBO₃质量分数增加为0.7%时,堆积密度降低至0.06 g/cm³,发泡倍率高达21倍,泡孔密度提高至8.92×10⁷个/cm³,泡沫板材压缩模量下降为1...     

赤泥对聚乳酸热性能、力学性能和发泡行为的影响研究

通过熔融共混法制备了二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）改性的聚乳酸/赤泥（PLA/RM）复合材料,并利用超临界CO₂固相发泡法对复合材料进行发泡,采用差示扫描量热仪、万能试验机和固相发泡法对复合材料的结晶行为、力学性能和发泡行为进行了研究。结果表明,RM对PLA具有促进结晶的效果,结晶度由5.34 %提高至13.89 %;RM含量对材料的泡孔参数具有明显控制作用;当加入5 %（质量分数,下同）的RM时,发泡材料的泡孔密度降低至1.82×10⁷ 个/cm³,发泡倍率达到2.25倍,当RM为3 %时添加MDI时,泡孔密度由3.28×10⁷个/cm³提高到12.46×10⁷个/cm³,发泡倍率由2.26倍提高到12.40倍;RM和MDI协同作用对PLA泡沫的泡孔形态和力学性能具有显著的调控作用。     

增容作用对聚乳酸/高密度聚乙烯合金发泡行为的影响

以乙烯甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（GEMA）为增容剂,采用熔融共混法制备了聚乳酸（PLA）/高密度聚乙烯（PE-HD）增容合金。以CO2为发泡剂进行釜压发泡,制备出PLA/PE-HD增容合金泡沫。结果表明,加入GEMA后,聚合物合金的结晶能力有所下降和流变性能略有提高;随着GEMA含量的增加,PE-HD分散相尺寸减小,数量增多,聚合物合金发泡样品的泡孔结构可以实现从复合泡孔到单一泡孔的转变。     

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。     

尼龙6/扩链剂/纳米纤维素复合材料的制备及其发泡行为研究

通过熔融共混法制备尼龙6/扩链剂(PA6/CE)和尼龙6/扩链剂/纳米纤维素(PA6/CE/α-Cellulose)复合材料,使用差示扫描量热仪、旋转流变仪、扫描电子显微镜等仪器,研究不同α-Cellulose添加量对PA6/CE6/α-Cellulose复合材料的结晶性能、流变性能及发泡性能的影响。结果表明：α-Cellulose的添加使得PA6的结晶温度提高,流变性能明显改善。PA6/CE/α-Cellulose的熔体强度进一步提高。α-Cellulose的添加可以降低PA6结晶成核能垒,促进PA6结晶,提高PA6结晶度。当α-Cellulose添加量为0.5份,通过调控发泡温度为205℃,成功制备泡孔直径为约21.60μm,泡孔密度为2.48×10⁹个/cm³,发泡倍率约为16倍的低密度PA6泡沫材料。     

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。     

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。     

ABS微孔发泡材料气体扩散行为分析

采用化学交联模压法制备了丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)微孔发泡材料,研究了发泡温度、发泡压力及发泡时间对ABS微孔发泡材料气体的扩散行为及泡孔结构的影响,结果表明:气体吸收量随着发泡温度、发泡压力和发泡时间的增加,先增大后减小;随着气体吸收量的增加,制品的泡孔尺寸逐渐减小,泡孔密度逐渐增大,增加气体吸收量有利于提高发泡效果。当发泡温度为170℃、发泡压力为10 MPa、发泡时间为12min时,泡孔密度约为2.87×108个/cm3,可满足工业上微孔发泡材料泡孔密度的要求。