聚乳酸/聚丙烯共混体系的制备及其发泡行为研究

采用马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)作为相容剂,制备了聚乳酸(PLA)/聚丙烯(PP)共混物体系并研究了其发泡行为。采用差式扫描量热仪和旋转流变仪分别研究其热行为和流变行为,采用扫描电镜观察了共混体系的冲击断面形貌及泡孔形态。结果表明,随着MAH-g-PP添加量的增加,共混体系的相容性得到提高,加入PP促进了PLA的结晶,当MAH-g-PP含量达到7%时,PLA的绝对结晶度达到6.07%,同时加入PP提高了PLA/PP共混体系的熔体强度,使其发泡行为得到改善,共混体系的发泡倍率最大可以达到8.1倍。     

聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯合共混体系发泡行为研究

采用多环氧基团增容剂制备了聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PLA/PBAT)共混物,研究了增容剂含量对于PLA/PBAT共混体系的结晶和流变性能的影响。并采用高压釜发泡的方法进行PLA/PBAT共混物的间歇发泡,研究增容剂对发泡材料泡体结构的影响。结果表明,增容剂加入后会降低其绝对结晶度,以及显著改善PLA/PBAT共混体系的熔体弹性,提高其可发性;增容剂可以有效地改善共混体系的泡体结构,降低共混物发泡密度,提高其发泡倍率。     

PCL/PLA共混物微孔发泡行为研究

通过熔融共混制备了不同聚乳酸(PLA)含量的聚己内酯(PCL)/PLA共混物,研究了PLA含量对共混物相形态以及流变性能的影响,并通过超临界CO2发泡研究了相形态及黏弹性对泡孔结构的影响。结果表明,随着PLA含量的增加,分散相的尺寸和密度均有所增加,并且PLA的添加提高了共混物的黏弹性。在超临界CO2发泡过程中,异相成核点增加,泡孔密度提高,且熔体强度的提高有效抑制了发泡过程中泡孔的塌陷,泡孔形貌得到改善,并且对孔隙率和开孔率进行了分析,给出了开孔机理。     

环氧基POSS对PLA/PBAT共混材料发泡行为的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯/聚倍半硅氧烷(PLA/PBAT/POSS)复合材料,并利用超临界二氧化碳(CO_2)固相发泡法对复合材料进行发泡,通过差示扫描量热仪、高级动态流变仪和扫描电子显微镜等对复合材料的结晶行为、流变行为和发泡行为进行了研究。结果表明,POSS粒子对基体树脂具有增塑效应,PLA的冷结晶温度降低,结晶度提高;复合体系的流变性能明显提高,其发泡材料的泡孔密度和发泡倍率均随着POSS粒子含量的增加而增大,当加入7份(质量份,下同)POSS时,发泡材料的泡孔密度提高至8.25×10~7个/cm~3,发泡倍率达到13倍;POSS粒子对PLA泡沫的泡孔形态具有显著的调控作用。     

PCL/PLA共混材料的结晶行为及对微发泡的影响

基于单因素实验分析方法,研究了工艺参数对聚己内酯(PCL)/聚乳酸(PLA)共混材料结晶行为的影响,并通过间歇微发泡实验,研究结晶对共混材料微发泡行为的影响。结果表明,PCL/PLA共混材料的结晶度和晶体尺寸随着结晶温度及结晶时间的增加而增加;在PCL/PLA共混物微发泡过程中,晶粒能够诱导泡孔成核,且泡孔的长大过程受到晶体的限制,使得微发泡泡孔数目增多,泡孔密度增大,泡孔尺寸更为均匀,改善了PCL/PLA共混物的发泡性能。     

纳米CaCO_3对PP/HDPE共混体系微孔发泡过程的影响

聚丙烯(PP)是结晶性聚合物,熔体强度低,发泡性能差。为了提高PP的微孔发泡性能,本文首先将PP与高密度聚乙烯(HDPE)共混,提高其熔体强度;然后在PP/HDPE共混体系中加入少量纳米CaCO3,研究CaCO3的含量对共混体系熔体强度及发泡材料泡孔结构的影响。研究结果表明,纳米CaCO3的加入使体系的熔体强度提高,且随着CaCO3含量的增加,泡孔尺寸减小,泡孔密度增加。然而,加入CaCO3以后,泡孔结构不是很规整,泡孔分布不均匀。     

聚乳酸/聚氨酯复合多孔材料制备及吸油性能研究

以聚乳酸（PLA）为基体,添加不同含量聚氨酯（TPU）熔融共混制备具有不同相形态的PLA/TPU共混物,基于超临界二氧化碳（scCO₂）微孔发泡工艺,研究不同发泡温度下PLA/TPU复合多孔材料泡孔结构、发泡倍率和开孔率对样品吸油性能的影响。结果表明,随着TPU含量从10 %（质量分数,下同）增加到50 %,共混物从典型的“海?岛”相形态转变为部分共连续相形态,PLA基体黏弹性提升,结晶能力下降;PLA70组分发泡后泡孔结构更为均匀,随着发泡温度的增加,泡孔尺寸和发泡倍率先增大后减小,在94 ℃发泡温度下发泡样品发泡倍率达到29.1倍,最大开孔率75 %;TPU的加入显著增加了PLA基体的弹性回复能力,94 ℃发泡温度下的发泡样品具有最大的抗压强度,永久形变量最小;针对硅油和环己烷的吸油测试发现对硅油的吸油量大于环己烷,发泡材料的吸油量与发泡倍率和开孔率的乘积成正比,针对硅油单次最大吸油量为10.4 g/g。     

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。     

PBAT/NPCC复合体系发泡材料的制备与表征

将NPCC与PBAT熔融共混制备复合材料,并使用超临界CO_2间歇发泡法制备发泡材料。并对复合材料的结晶行为、流变性能、力学性能和发泡行为进行研究。结果表明:活性NPCC会提高PBAT的结晶温度和结晶度;PBAT复合体系的拉伸强度和断裂伸长率也在特定NPCC含量下出现上升趋势;同时,随着活性NPCC含量的增加,PBAT的熔体弹性和可发性线性提高。PBAT/NPCC复合材料泡沫的泡孔密度和发泡倍率也随着NPCC含量的增加而出现上升趋势,PBAT/NPCC泡沫的泡孔形态显著改善。     

三官能环氧树脂在聚乳酸交联挤出发泡中的应用

将三官能团环氧树脂作为交联剂用于聚乳酸（PLA）的挤出化学发泡成型,研究了三官能环氧树脂含量对PLA熔融结晶性能、交联度、熔体强度的影响以及对PLA化学挤出发泡试样的泡孔形态的影响。结果表明,随着三官能环氧树脂含量的增加,冷结晶温度提高,且添加三官能环氧树脂后熔融峰由单峰变成双峰,结晶峰面积、熔融峰面积以及结晶度都是先增加后减少的趋势;PLA体系的交联度和熔体强度的显著提高随着三官能团环氧树脂的增加;PLA体系泡孔破裂减少,开孔率减少,泡孔尺寸先减小后增大;较佳挤出机头温度为170~175 ℃。     

PP/HDPE/滑石粉复合材料微孔发泡实验研究

为了改善聚丙烯(PP)的微孔发泡性能,将PP与高密度聚乙烯(HDPE)共混,提高其熔体强度;然后在PP/HDPE共混体系中加入少量滑石粉,研究滑石粉的用量对共混体系熔体强度及微孔发泡过程的影响。研究结果表明,滑石粉的加入使体系的熔体强度提高,发泡样品的泡孔结构变得更均匀。而且,随着滑石粉用量的增加,泡孔尺寸减小,泡孔密度增加。     

硅酸钙对PBAT流变性能与发泡行为的影响

通过熔融共混法制备聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/硅酸钙复合材料,对复合材料的结晶行为、流变行为和发泡行为进行研究。结果表明,活性硅酸钙粉体的加入降低PBAT的分子链运动能力,导致绝对结晶度由15.17%降低至13.79%。此外,PBAT的熔体弹性和可发性随着硅酸钙加入而提高。发泡成型后,PBAT泡沫的泡孔密度和发泡倍率都随着硅酸钙含量增加出现上升趋势,加入质量分数4%的硅酸钙后,PBAT发泡材料的泡孔密度提高至5.93×10~7个/cm~3,发泡倍率达到15.26倍。硅酸钙对PBAT发泡材料的泡孔形态具有显著的调控作用。     

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。     

聚丙烯共混体系结晶行为及发泡性能研究

以均聚聚丙烯(PP-H),嵌段共聚聚丙烯(PP-B)及其共混体系为研究对象,以超临界CO2为发泡剂,选择典型工艺条件进行发泡实验,采用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究共混前后样品的结晶行为和球晶形貌,通过熔体流动速率测试仪间接表征其熔体强度,然后采用扫描电子显微镜观察发泡样品的泡孔形态,比较其发泡行为。研究结果表明:在共混比例为70∶30的PP-H/PP-B共混体系中,由于结晶温度较高,PP-B不仅可以作为结晶成核剂,细化球晶并提高结晶密度,而且还可以作为物理交联点,提高体系的熔体强度。这两方面的改变有效地改善了共混体系的发泡性能,使其泡孔尺寸显著减小,泡孔密度有所提高并且没有明显的泡孔塌陷。     

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 %。     

PP/HDPE共混物的黏弹性对泡孔结构的影响

将聚丙烯(PP)分别与两种高密度聚乙烯(HDPE)共混,并采用超临界二氧化碳(SC-CO2)作为发泡剂进行高压釜发泡,得到PP/HDPE发泡材料。同时考察了PP/HDPE熔体的黏弹性,并研究了其对PP/HDPE发泡材料泡孔结构的影响。结果表明:PP与黏弹性低于其本身的HDPE共混时,随着HDPE含量的增加,熔体的黏弹性逐渐减小,其中当HDPE含量为25%时,能够得到均匀细小的微孔结构;PP与黏弹性高于其本身的HDPE共混时,随着HDPE含量的增加,熔体的黏弹性逐渐增大,但所得PP/HDPE发泡材料的泡孔尺寸、孔隙率却不减反增,且泡孔结构完整。     

聚丙烯/超高摩尔质量聚乙烯釜压发泡材料的研究

以二氧化碳(CO_2)为发泡剂,采用釜内受限发泡的方法制备了超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)共混改性的聚丙烯(PP)发泡材料。采用旋转流变仪、示差扫描量热仪研究了UHMWPE对PP的流变特性和结晶特性的影响,还通过扫描电子显微镜、万能试验机等探究了共混体系的发泡特性与其发泡材料的静态压缩特性。结果表明,UHMWPE的加入能提高PP的熔体强度,改善其发泡特性。在UHMWPE含量为20%时,得到平均泡孔尺寸最小(8.443μm)及泡孔密度最大(10.566×10~9个/cm~3)的发泡材料;同时共混体系的静态压缩特性与其发泡特性具有直接的关系,泡孔形态更好的发泡材料对应的压缩特性也更好。     

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。     

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。     

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。