聚丙烯/纳米二氧化钛复合材料的超临界流体微孔发泡

以聚丙烯(PP)/nano-TiO2复合材料为研究对象,采用快速降压超临界微孔发泡技术,制备了泡孔密度、泡孔直径分别为2.8×107cell/cm3~3.15×109cell/cm3,46.36μm~6.08μm的PP/nano-TiO2微孔复合材料。研究了复合材料中nano-TiO2的质量分数、饱和压力及发泡温度对PP/nano-TiO2复合材料发泡行为的影响,通过扫描电镜(SEM)对微孔形貌进行表征。结果表明,加入nano-TiO2可以改善PP的发泡性能,并得到泡孔分布均匀的闭孔发泡材料;随复合材料中nano-TiO2质量分数由1%提高到5%,泡孔密度增加,泡孔直径减小。对于nano-TiO2质量分数为3%的PP/nano-TiO2复合材料,随着饱和压力的增加,泡孔直径和泡孔密度都增加;随着发泡温度的升高,泡孔密度减小,泡孔直径变大。     

聚丙烯微孔发泡材料泡孔结构控制的研究进展

聚丙烯微孔发泡材料具有较好的性能和较高的比强度,泡孔结构是影响聚丙烯微孔发泡材料性能的关键因素,其主要由聚丙烯基体性质、共混改性、添加纳米粒子、控制工艺条件等因素控制。从这些影响因素出发,综述了近年来聚丙烯微孔发泡材料泡孔结构控制的研究进展,并展望了其应用前景。     

聚丙烯亲水性微孔膜的制备及在锂电池中的应用

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为改性剂与聚丙烯熔融共混,通过单向拉伸工艺制备亲水性聚丙烯微孔膜。使用差示扫描量热仪和红外光谱表征流延基膜的取向片晶结构,使用压汞仪和扫描电镜表征微孔膜的孔结构,使用Gurley值、水接触角和水蒸气透过率表征微孔膜的透过性和亲水性,将微孔膜组装成电池并测定电池的性能,研究PPg-MAH含量对微孔膜孔结构、亲水性、透过率及电池性能的影响。结果表明,PP-g-MAH共混含量为2.5%的微孔膜孔隙率和透气性得到提升,进一步增加PP-g-MAH含量会导致微孔膜孔结构变差,透过性能下降。微孔膜表面亲水性随PP-g-MAH含量增加持续改善,水蒸气透过率在PP-g-MAH含量为5%时达到最大值,但由于微孔膜孔结构在较高PPg-MAH含量下受到破坏,使得高PP-g-MAH含量下微孔膜水蒸气透过率下降。PP-g-MAH含量为2.5%和5%的微孔膜由于具有较好的孔结构和一定的电解液浸润性,使得锂电池的电荷转移电阻较低,首次充放电比容量较高。     

滑石粉对微孔发泡木粉/聚丙烯复合材料结晶行为及泡孔结构的影响

以滑石粉为成核剂,超临界CO_2为发泡剂,采用间歇釜式方法制备微孔发泡木粉/聚丙烯复合材料。采用DSC、XRD和SEM对微孔发泡木粉/聚丙烯复合材料的结晶行为与泡孔结构进行了测定与分析。结果表明:滑石粉的添加能够提高微孔发泡木粉/聚丙烯复合材料的结晶温度,诱导产生不完善的α晶型;能够提高聚合物基体的熔体黏度,减小泡孔尺寸,增加泡孔密度,促使泡孔尺寸分布更均匀,最终能够形成泡孔密度为1.0×10~9个/cm~3、平均泡孔半径为16.4μm、发泡倍率为18倍、表观密度约为0.055g/cm~3的微孔发泡木粉/聚丙烯复合材料。     

聚丙烯发泡技术的进展

阐述了超临界流体技术的概念及其在聚丙烯发泡技术中的应用情况,对高熔体强度聚丙烯的性质,应用及其挤出发泡设备的最新进展作了介绍,并对交联发泡聚丙烯,聚丙烯共混发泡技术和应用等作了概述。     

PP/PP-g-MAH/MMT纳米复合材料微孔发泡的研究

通过熔融共混法制备聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/蒙脱土(PP/PP-g-MAH/MMT)纳米复合材料母粒。利用"二次开模"法注塑成型制得PP/PP-g-MAH/MMT纳米复合微孔发泡材料。研究了MMT和PP-g-MAH的用量对纳米复合微孔发泡材料发泡质量的影响。结果表明:5%的MMT和6%的PP-g-MAH有较好的协同效应,微孔发泡材料发泡倍率最大,泡孔平均直径最小,泡孔密度较大,泡孔尺寸分布范围较窄。     

环氧树脂微孔材料的制备与性能

采用以超临界CO₂为物理发泡剂的固态间歇发泡技术制备了环氧树脂微孔材料,利用SEM和DSC研究了环氧树脂微孔材料的制备工艺,分析了发泡前后环氧树脂的力学性能和介电性能。结果表明:环氧树脂片材的预固化度为75%~85%时,气体浓度达到5.11%~5.43%,气体饱和时间为48 h,泡孔排列紧密尺寸均匀。发泡温度的提高和发泡时间的延长会使环氧树脂微孔材料的平均泡孔直径逐渐增大,泡孔密度逐渐降低。当环氧树脂片材预固化度为75%、发泡温度为120 ℃、发泡时间为10 s时,环氧树脂微孔材料的平均泡孔直径为10.6 μm,泡孔密度为1.03×109 个/cm3,泡孔呈均匀致密的球形或多边形结构。与未发泡材料相比,环氧树脂微孔材料的断裂伸长率和冲击强度分别提高了43%和39%,介电常数降低了42%,介电损耗降低了50%。      

聚丙烯挤出发泡材料的泡孔结构

利用旋转流变仪、单螺杆挤机、扫描电镜等考察了高熔体强度聚丙烯(HMSPP)流变性能,研究了温度及机头压力对泡孔形态的影响。结果表明,通过接枝交联可以制备HMSPP;在冷却过程中,梯度温度分布导致泡孔尺寸沿棒材中心到边缘呈梯度分布;机头压力对泡孔形态影响较大,当机头压力从9.6 MPa上升到13.6 MPa时,泡孔密度从9.46×105cm-3上升到1.11×108 cm-3,泡孔直径从91μm下降到29μm,当机头压力从11.9 MPa下降到7.1 MPa时,泡孔密度从2.35×107 cm-3降低到5.15×106 cm-3,泡孔直径从51μm升高到123μm。此外,较低的机头压力导致泡孔呈双峰分布。     

微孔发泡聚合物泡孔形貌控制的研究进展

使用超临界流体技术制备微孔发泡聚合物,泡孔形貌是影响微孔聚合物性能的关键因素。针对微孔发泡聚合物泡孔形貌控制,即增加泡孔密度、减小泡孔直径、均化泡孔尺寸分布,从工艺条件、基体性质、共混改性、纳米添加剂、外加力场等影响因素出发,综述了近年来微孔发泡聚合物泡孔形貌控制的研究进展;最后展望了微孔发泡聚合物的前景。     

戊二醛交联淀粉微孔发泡材料(SMCF)的制备及表征

以玉米淀粉为原料,将糊化后的淀粉溶液与戊二醛交联,采用溶剂置换制得高白度、表面带有微孔结构、并具有一定抗水性能的淀粉微孔发泡材料(starch microcellular foam,SMCF).研究了交联反应及溶剂置换各因素对SMCF白度、湿含量及微孔形成的影响,确定最优工艺:交联剂戊二醛的用量为10g戊二醛/100g...     

微孔聚丙烯的分形特征

泡孔结构具有分形特征,可以用分形维数来描述其形态复杂性。文中应用MATLAB编写的数盒子算法,计算了应用超临界二氧化碳作为发泡剂间歇发泡制备的微孔聚丙烯的盒维数,并讨论了二值化阈值对分形维数的影响。结果表明,聚丙烯微孔结构具有典型的分形特征,分形维数与微孔聚丙烯的泡孔密度有关,在一定阈值下,分形维数随着泡孔密度的增加而增加。分形维数是发泡聚丙烯微孔结构的几何特性之一,体现了聚丙烯在特定条件下的发泡能力。     

EP含量对PP/PP-g-MAH/EP微孔发泡复合材料发泡行为及力学性能的影响

采用化学发泡法制备了聚丙烯/聚丙烯接枝马来酸酐/环氧树脂(PP/PP-g-MAH/EP)微孔复合发泡材料,研究了EP粉体含量对其发泡行为及力学性能的影响。结果表明,EP粉体在发泡过程中起异相成核作用,且与PP-g-MAH反应形成的交联网络结构提高了复合材料的熔体强度,从而显著改善了泡孔结构。随着EP含量增加,微孔发泡材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都呈现先增大后减小的趋势。当EP含量为5%时,复合材料的泡孔尺寸最小,泡孔密度最大,泡孔分布最均匀,微孔发泡材料的冲击强度最大;当EP含量为1%时,拉伸强度、弯曲强度最大,发泡材料的综合力学性能最佳。     

氮源和初始NaHCO3浓度对转Tα1基因聚球藻7942生长与表达的影响

研究了氮源和初始NaHCO3浓度对转基因聚球藻7942生长与胸腺素α1表达的影响。结果表明：最适的氮源为NaNO3，NaNO3浓度低于1g／L时，增加NaNO3浓度能提高藻细胞的生长和表达，但1～2．5g／LiNaNO3对转基因聚球藻7942生长与表达没有明显的影响。最适的初始NaHCO3浓度为8．0g／L。生长在8．0g／L初始NaHCO3浓度培养基中藻细胞密度和胸腺素α1最大表达能力分别为BG-11培养基中的1．94倍和2．01倍。     

超临界CO_2下聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物共混物微孔发泡材料的制备

用熔融共混的方法制备了不同含量乙烯-辛烯共聚物(POE)的聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)的共混物,研究了共混物的相形态和流变性能。用超临界二氧化碳(sc-CO_2)作为物理发泡剂,制备了PP/POE的共混物微孔发泡材料。研究了POE含量、温度和压力对微孔发泡材料泡孔的影响。结果表明,发泡材料平均泡孔尺寸在2~7μm之间,泡孔密度大于109 cm~(-3)。随着POE含量的增加、温度的升高,泡孔直径增大,泡孔密度降低;随着压力的增大,泡孔尺寸先增大后减小,泡孔密度逐渐增大。     

NaHCO3对纳米碳酸钙粉末形貌的修饰作用

采用碳化-陈化法制备形貌规整、粒径分布窄、分散性好的立方形纳米碳酸钙,研究了影响碳酸钙颗粒形貌的主要工艺因素,探讨了陈化过程中体系发生的物理化学变化及晶形修饰剂的作用机理。采用TEM、XRD等对样品微观结构进行表征。结果表明,陈化过程中加入NaHCO3促使线性中间体中的氢氧化钙转变为碳酸钙,进而发生线性中间体断裂,Ostwald熟化及颗粒表面重排。在NaHCO3添加量为0～4%时,颗粒粒径随添加量的增加而增大;在陈化温度为55～65℃时,陈化进程随陈化温度的升高而加快,但温度超过70℃,碳酸钙形貌发生立方形向片状的转变。     

纳米CaCO_3/PET短纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能

制备了纳米CaCO3/聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)短纤维/聚丙烯、CaCO3/PET短纤维/聚丙烯复合材料。分别测试了复合材料的力学性能,结果发现,与纳米CaCO3/聚丙烯、PET短纤维/聚丙烯两相复合材料相比,三相复合材料的力学性能尤其是冲击性能有明显的提高。采用X射线衍射(XRD)、动态力学分析(DMA)、电子扫描(SEM)系统研究了复合材料的增强机理,结果发现,在三相复合材料中,纳米CaCO3的加入明显提高了PET短纤维与聚丙烯基体界面之间的作用力和相容性,同时纳米CaCO3与PET短纤维的协同效应诱导了聚丙烯β晶的生成。     

纳米CaCO3/PP复合纤维的制备及力学性能研究

通过共混包覆法与母粒法制备出纳米CaCO3/PP复合纤维,研究了2种工艺对复合纤维力学性能和分散性能的影响,分析了其力学性能的不匀率,并讨论了其增强机理.结果表明,在共混包覆法中,高速混合机所提供的高剪切力和聚合物的强黏附性使纳米CaCO3在PP中具有良好的分散性,由FTIP可知在纳米CaCO3与PP之间形成了C-O-Ca键,使纳米粒子与PP基体形成较强的结合力,进而提高了纤维的强度,且加工简易,有效地降低了生产成本,而母粒法效果较差.