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。     

聚丙烯/木粉釜压珠粒发泡研究

以CO_2为发泡剂,用高压釜式法制备了聚丙烯/木粉发泡珠粒。利用旋转流变仪、差示扫描量热仪(DSC)研究了不同木粉含量的聚丙烯/木粉复合材料的流变和结晶性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了发泡珠粒的泡孔结构。结果表明,木粉对聚丙烯珠粒发泡有较大影响,随木粉含量增加,聚丙烯/木粉复合材料的黏度增加、损耗角正切值降低,熔融、结晶温度均提高,复合发泡珠粒的发泡倍率和泡孔密度先增大后减小,泡孔尺寸先减小后增大。当木粉含量为10%时,发泡珠粒的发泡倍率为10.4倍,平均泡孔直径、泡孔密度分别为67.69μm、5.791×10~7个/cm~3。     

挤出发泡聚丙烯研究

通过添加少量高熔体强度的支化聚丙烯,制备了开孔率低、泡孔密度大、泡孔尺寸小、泡孔分布均匀的聚丙烯挤出发泡材料;通过发泡材料断面的SEM分析,比较了成核剂类型和粒径对泡孔密度和尺寸的影响。以偶氮二甲酰胺为发泡剂,添加1％的成核剂,所得发泡材料的泡孔密度为5．331×106个／cm3、泡孔直径为93μm。同时发现较高的螺杆转速有利于得到均匀的泡体结构。     

聚丙烯可发性珠粒的制备及其发泡性能研究

以多官能团丙烯酸酯类单体为辐照敏化剂,在氮气氛围中经60Co-γ射线辐照,制备了高熔体强度聚丙烯（HNSPP）并以此为原料,制备了聚丙烯可发性珠粒。通过扫描电镜观察了可发性珠粒的泡孔形态,探讨了发泡剂、成核剂对珠粒密度的影响,测试了可发性珠粒模塑成型后的力学性能。结果表明:体系发泡剂含量为6份,成核剂SiO2的含量为2份的时候,聚丙烯可发性珠粒的发泡效果最好,珠粒密度最小为0.09 g/cm3,且力学性能较之普通聚丙烯发泡珠粒所得的制品有了很大的提高。     

釜式法制备聚丙烯发泡珠粒研究进展

概述了聚丙烯发泡珠粒的性能及用途,釜式法制备聚丙烯发泡珠粒的机理(即过饱和气体原理)以及一般的工艺流程,着重介绍了发生泡孔成核、膨胀过程的原理以及温度、压力、保温时间、冷却方式、降压速率等工艺参数对发泡效果的影响.综述了发泡配方、基体树脂的选择方法和后成型加工过程的特点,发泡珠粒主要的性能指标.展望了聚丙烯发泡材料的发展趋势.     

不同成核剂及模温对聚丙烯注塑发泡材料性能的影响

采用化学发泡注塑成型技术,在二次开模的条件下研究了不同成核剂及模温对聚丙烯(PP)注塑发泡材料性能(如泡孔尺寸分布、泡孔密度、皮层厚度及力学性能)的影响。结果表明:成核剂及模温的改变均会对泡孔形貌产生影响,添加成核剂和提高模温均可有效促进成核过程,增加泡孔数量。成核剂的引入对发泡PP力学性能的影响不大,而模温可以影响发泡PP的皮层厚度,进而使材料的力学性能发生变化。在泡孔结构(泡孔尺寸及其分布、泡孔数量)相近的情况下,皮层越厚材料的力学性能则越好。     

成核剂CaCO_3对聚丙烯开孔发泡性能影响的研究

将高熔体强度聚丙烯(HMSPP)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、成核剂CaCO3共混后在自制超临界CO2动态发泡模拟机上发泡制备了聚丙烯开孔泡沫材料,研究了CaCO3的粒径和含量对聚丙烯开孔发泡性能的影响。结果表明:2 500目CaCO3在HMSPP/LLDPE共混体系中的分散效果比5 000目CaCO3的好。添加2 500目和5 000目CaCO3后,发泡样品的发泡倍率减小,泡孔密度增大,泡孔直径减小,泡孔形貌变得规则,泡孔直径分布变窄,泡孔均匀性增加。添加3%的2 500目和5 000目CaCO3时发泡性能最好。在共混体系中添加成核剂CaCO3能够提高发泡样品的开孔性能。     

成核剂对聚丙烯釜压发泡的影响

用超临界二氧化碳（CO2）釜压发泡的方法,研究了成核剂类型、成核剂粒径以及成核剂添加量对聚丙烯（PP）发泡材料泡孔结构的影响。结果表明,用碳酸钙（CaCO3）作成核剂时PP泡沫的泡孔完整性高,泡孔尺寸分布均匀,且发泡倍率比添加蒙脱土及滑石粉时的要大;成核剂粒子粒径越小,体系的成核点越多,发泡时产生的气泡核越多,所得到的PP泡沫的泡孔密度越大,但是由于纳米碳酸钙（nano-CaCO3）更容易出现团聚现象,直接导致最终发泡制品产生泡孔破裂以及发泡倍率的降低;成核剂CaCO3的添加量为3份时,与添加1份和5份相比,可得到发泡倍率更高,泡孔密度更大的PP泡沫。     

原位添加α晶成核剂对高熔体强度聚丙烯性能的影响

采用过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,通过一步反应挤出法将接枝单体苯乙烯(St)和端乙烯基硅油(VS)接枝到等规聚丙烯(i PP)上制备高熔体强度聚丙烯(HMSPP),同时在制备过程中原位添加α晶成核剂S20或NA11,考察了两种不同的α晶成核剂对HMSPP的制备及其结晶性能、力学性能和发泡性能的影响。熔体流动速率和分子量分布的测试结果表明,S20或NA11的原位添加没有影响i PP接枝反应的进行;差示扫描量热研究表明,成核剂的加入可以有效促进HMSPP的成核结晶,消除了HMSPP结晶过程中的双结晶峰现象,但成核剂的加入对HMSPP的力学性能并无显著影响。S20或NA11的加入可以有效调控发泡样品的泡孔尺寸,使得泡孔直径从38μm增大到50μm以上,发泡倍率也分别从25倍增大到36倍和37倍。     

β成核剂对聚丙烯发泡材料的结晶行为和发泡性能的影响

在聚丙烯(PP)中加入β成核剂(TMB-5),以超临界二氧化碳(CO2)作为发泡剂,用高压发泡釜对其进行间歇发泡。研究β成核剂用量、饱和温度、饱和压力对β成核/PP发泡材料的结晶和发泡性能的影响。结果表明,β成核剂有效促进了β晶的形成,发泡材料中β晶相对含量最高可达到92.4%,但增大饱和压力却会抑制β晶产生。β成核剂同时起到异相成核作用,使泡孔成核更容易,制得的样品发泡性能较好。另外,饱和温度的升高会使PP熔体强度降低,导致泡孔的尺寸增大、密度减小;而随着饱和温度降低,饱和压力升高,气体在熔体中的溶解度增大,泡孔成核数量增多,使泡孔密度增大、泡孔尺寸减小。饱和压力为22 MPa时,泡孔密度可达2.72×108个/cm3。     

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。     

聚丙烯挤出发泡中的关键技术——发泡体系的性能和发泡机理研究

从聚丙烯挤出发泡体系的性能包括聚丙烯熔体的黏弹性、发泡剂的溶解度和扩散系数、聚丙烯的结晶行为和成核剂的性能以及聚丙烯挤出发泡的气泡成核机理和气泡增长机理系统介绍了聚丙烯挤出发泡中的一些关键技术。研究表明：具有显著应变硬化行为和高熔体强度的长链支化聚丙烯是获得优质PP发泡材料的前提；发泡剂的溶解度和扩散系数、聚丙烯的结晶行为和成核剂的种类和性能对发泡材料的泡孔密度、泡孔尺寸和泡孔尺寸分布有显著影响；气泡成核和气泡增长机理对于聚丙烯挤出发泡的配方设计、工艺确定和设备选型具有极其重要的意义。     

聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯泡沫塑料的制备

以超临界CO_2流体为物理发泡剂,CaCO_3为成核剂,采用釜压发泡法制备了聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯泡沫塑料,考察了成核剂含量和工艺参数对泡沫塑料性能的影响。结果表明:成核剂的加入可降低泡沫塑料的体积密度和泡孔直径,较理想的成核剂质量分数为10%;工艺参数对产物性能有明显影响,其中,发泡温度和浸泡温度对产物性能有较大影响,浸泡时间过短可导致泡孔尺寸不均一,泡孔塌陷明显。较优的工艺参数:浸泡温度为110℃,浸泡时间为60 min,发泡温度为70℃,保压时间为30 min,制备的泡沫塑料体积密度可达0.11 g/cm~3,发泡倍率为10.90倍,泡孔直径为10~50μm。     

无机粉体形状对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响

选取粒径约为20μm的针状MgSO4晶须、片层状云母粉和粒状SiO2,以5%的用量加入到聚丙烯(PP)中,在二次开模条件下制备微发泡PP复合材料;通过异相成核理论和粉体分布的特性,分析了无机粉体形状对微发泡PP复合材料发泡行为的影响。结果表明,片层状云母粉具有良好的相容性、比表面特性和异相成核作用,发泡效果理想;泡孔直径达到22.10μm左右、泡孔密度为6.92×108个/cm3;聚烯烃类材料发泡的成核剂中,以片层状的云母粉较为理想。     

超临界二氧化碳/乙醇共发泡制备聚砜泡沫制品

以超临界二氧化碳(scCO_2)和乙醇为共发泡剂,通过釜压发泡的方法制备特种工程塑料聚砜(PSU)珠粒泡沫制品。研究了乙醇含量、发泡温度、饱和压力对PSU泡沫材料的泡孔结构和珠粒粘接的影响,阐明了共溶剂发泡与泡沫材料泡孔结构的关系。结果表明,乙醇的引入增加了scCO_2在PSU基体中的溶解度,降低了PSU的发泡温度(最低发泡温度为150℃),拓宽了PSU的发泡温度窗口,增大了泡孔尺寸和膨胀倍率。当乙醇含量为33. 9%,发泡温度为180℃,饱和压力为8 MPa时,PSU珠粒泡沫的平均孔径可达86. 0μm,膨胀倍率可达10. 9倍,泡孔密度为9. 4×10~5个/cm~3,其泡沫制品珠粒间粘接良好,力学性能优良,压缩强度可达7. 2 MPa。     

成型温度对环氧树脂基发泡材料发泡行为的影响

采用化学发泡模压成型制备环氧树脂基发泡材料,以不同成型温度下环氧树脂基发泡材料的表观密度、泡孔平均直径、泡孔尺寸分布、泡孔密度的统计和SEM观察,考察成型温度对化学发泡制备环氧树脂基发泡材料发泡行为的影响。结果表明:在一定温度下环氧树脂固化速率与发泡剂的分解速率相当时,环氧树脂固化与泡孔形核、长大、定型的同步协调性较好,实验范围内,当成型温度为160℃,可获得泡孔尺寸为78μm、泡孔密度为1.23×106个/cm3、泡孔尺寸分布均匀的微孔发泡环氧树脂基材料。     

结晶特性对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响

以化学发泡注塑成型技术为主线,在二次开模条件下制备微发泡PP材料;通过DSC、XRD技术分析了结晶特性对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响。结果表明:结晶特性对气泡的成核、长大和定型过程具有明显的影响;添加滑石粉的改性PP材料结晶特性较差,发泡质量明显降低,泡孔直径和泡孔密度分别为36.98μm、3.29×107个/cm3;添加云母粉的改性PP材料具有合适的结晶温度和结晶度,发泡质量较理想,泡孔直径和泡孔密度分别为22.09μm、4.76×108个/cm3;能够获得泡孔细小、均匀的微发泡PP材料。     

PP/GO发泡复合材料的性能研究

在二次开模注塑成型条件下制备了聚丙烯/氧化石墨烯(PP/GO)发泡复合材料,研究了GO用量对PP微发泡复合材料力学性能、结晶性能和发泡行为的影响。结果表明:GO加入PP发泡复合材料中,能够明显改善PP复合材料泡孔结构,提高其发泡质量;当GO用量为3份时,PP/GO发泡复合材料的发泡性能相对最好,其泡孔直径为24.8μm,泡孔密度2.5×10~8个/cm~3。     

超临界二氧化碳发泡软质聚氯乙烯材料的性能研究

采用超临界二氧化碳作为物理发泡剂,进行软质聚氯乙烯(PVC)的发泡试验研究。探讨了实验过程中主要助剂用量对发泡材料的宏观性能和微观泡孔结构的影响。结果表明,当PVC用量为100份,交联剂为0.5份,泡孔调节剂为6份时,发泡材料各项性能较为优异。添加了成核剂纳米Ca CO3后,相比于纯PVC发泡体系,发泡材料的表观密度都有所减小,当成核剂含量为5份时,发泡材料的表观密度最小,为0.294 g/cm3,发泡倍率最大为3.873倍。材料微观的泡孔分布更为均匀,泡孔密度提高到原来的近3倍,泡孔的平均直径较没有添加成核剂的体系缩小了近一半,平均孔径为35.7μm。     

聚丙烯物理法微孔发泡操作条件与泡孔形态的关系研究

以超临界CO2流体和丁烷为发泡剂,用快速释压的方法,对PP的微孔发泡进行了研究,得到了泡孔密度达10^9泡孔／cm^2,泡孔直径为20-50μm的微孔泡沫塑料颗粒。研究表明,改变饱和压力和温度可以控制发泡的泡孔结构和密度。使用CO2为发泡剂,当温度低于90℃或压力低于6．0MPa时,PP很难出现发泡。提高温度使泡孔出现五边形的结构但泡孔尺寸增大;增加饱和压力,泡孔密度增加,泡孔直径减小。用超临界CO2流体和丁烷作发泡剂时所得到的泡孔密度分别为2．0×10^8-10^9和2．0×10^5—10^7泡孔／cm^3,泡孔平均尺寸分别为20—50μm和100—500μm。用超临界CO2流体和丁烷混合气体作为发泡剂时泡孔直径则出现了双峰分布的结构;加入成核剂炭黑后所得到的泡孔尺寸大于未加成核剂的情况,其泡孔密度和泡孔直径分别为7．0×10^6—1．6×10^9泡孔／cm^3和55—300μm。