发泡废纸板纤维/LDPE复合材料的加工流变性及泡孔形态

以废弃瓦楞纸板纤维和低密度聚乙烯(LDPE)为基体辅以相应的相容剂、润滑剂和发泡剂,利用挤出发泡法制备了发泡废纸板纤维/LDPE木塑复合材料.通过熔融指数仪研究了废纸板纤维含量、相容剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)的用量、润滑剂的种类与用量以及发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)的用量对该复合材料加工流变特性的影响;并利用SEM观察不同熔融指数的复合材料对泡孔形态的影响.结果表明:随着废纸板纤维含量的增加,复合材料的熔融指数(MFI)迅速下降;MAH-g-PE增加了纤维填料与树脂基体之间的相互作用,复合材料的熔融指数随着相容剂用量的增加先降低后升高,其含量的转变点为15％;PE蜡对复合材料的综合润滑作用最明显,复合材料的熔融指数随着PE蜡的含量呈近线性变化;AC发泡剂的加入降低了复合材料的熔融指数,AC发泡剂的含量超过5％将使复合材料产生明显的壁滑移;随着熔融指数的增加,复合发泡材料的泡孔逐渐变大,当熔融指数为1.5时,泡孔大小适中且分布均匀.     

废纸板纤维/淀粉发泡复合材料加工流变特性及泡孔形态

将废旧瓦楞纸板粉碎制取废纸板纤维,与玉米淀粉、聚乙烯醇共混辅以发泡剂偶氮二甲酰胺-氧化锌(AC-ZnO),利用注塑发泡法制备废纸板纤维/淀粉发泡复合材料。采用双料筒毛细管流变仪,研究了甘油-邻苯二甲酸二辛酯(G-DOP)混合塑化剂含量、废纸板纤维含量、相容剂聚丙烯酸(EAA)含量、AC-ZnO含量以及温度对废纸板纤维/淀粉发泡复合材料的流变行为的影响,采用SEM研究了不同熔体黏度对泡孔形态的影响。结果表明: 废纸板纤维/淀粉发泡复合材料熔体流动特征表现为假塑性。随着混合塑化剂含量的增加,熔体黏度下降;随着废纸板纤维含量的增加,熔体黏度增加; 随着EAA含量的增加,熔体黏度增加; 随着AC-ZnO含量的增加,熔体黏度下降;随着温度的升高,熔体黏度先降低后升高。随着熔体黏度的降低,泡孔数量减小,孔径增大,当熔体黏度为900 Pa·s时,泡孔合并现象严重。     

化学发泡剂含量对秸秆纤维/聚丙烯复合材料性能的影响机理

目的 揭示发泡剂含量对微发泡注塑成型秸秆纤维/聚丙烯复合材料(SF/PP)密度及力学性能的影响规律,提供制备低密度高性能SF/PP材料的发泡剂用量工艺参考。方法 以偶氮二甲酰胺(AC)为化学发泡剂,制备了注塑发泡SF/PP,利用扫描电子显微镜、电子万能实验机和红外光谱测试等手段,分析了不同发泡剂含量下SF/PP的拉伸、弯曲、冲击性能、泡孔微观形貌和分布以及复合材料红外光谱图,通过实验对比分析了不同发泡剂含量下材料性能的变化规律。结果 当AC含量增加时,微发泡SF/PP的密度先降低后升高,冲击强度则先升高后降低,拉伸和弯曲强度为逐渐降低。当AC的质量分数为4%时,微发泡SF/PP的综合性能最佳,泡孔结构最好;微发泡(SF/PP)红外光谱图结果显示,在3420cm^-1处的—OH伸缩振动峰强度高于未发泡复合材料的,这表明秸秆纤维表面极性增大,秸秆纤维与树脂之间的结合性变差,导致微发泡SF/PP的拉伸强度低于未发泡材料的。结论 适当增加AC含量可使复合材料获得微小、致密的泡孔微观结构,降低材料密度,提升产品的力学性能;但当AC含量过多时,泡孔坍塌会使泡孔直径增大、泡孔结构...     

高密度聚乙烯/低密度聚乙烯共混材料的模压发泡EI北大核心CSCD

用模压发泡法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)共混发泡材料,研究了偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂)、HDPE的用量及模压发泡工艺对于HDPE/LDPE共混泡沫的表观密度、力学性能的影响。结果表明,随着HDPE用量增加,共混发泡材料的表观密度、撕裂强度和拉伸强度均逐渐增加。在一定范围内,AC发泡剂用量增加,泡沫材料的表观密度和力学性能先下降后增加。发泡时间为10min时泡沫表观密度较低,再延长发泡时间,泡沫表观密度变化较小。在0MPa^10MPa范围,模压压力增加,泡沫表观密度缓慢下降。在温度为170℃~180℃范围内,温度升高,泡沫密度逐渐下降。电镜扫描图显示,HDPE/LDPE共混发泡材料泡孔均匀,且多为闭孔。     

高密度聚乙烯/低密度聚乙烯共混材料的模压发泡

用模压发泡法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)共混发泡材料,研究了偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂)、HDPE的用量及模压发泡工艺对于HDPE/LDPE共混泡沫的表观密度、力学性能的影响。结果表明,随着HDPE用量增加,共混发泡材料的表观密度、撕裂强度和拉伸强度均逐渐增加。在一定范围内,AC发泡剂用量增加,泡沫材料的表观密度和力学性能先下降后增加。发泡时间为10min时泡沫表观密度较低,再延长发泡时间,泡沫表观密度变化较小。在0MPa~10MPa范围,模压压力增加,泡沫表观密度缓慢下降。在温度为170℃~180℃范围内,温度升高,泡沫密度逐渐下降。电镜扫描图显示,HDPE/LDPE共混发泡材料泡孔均匀,且多为闭孔。     

植物纤维增强LDPE复合材料的性能研究

以纸纤维和低密度聚乙烯（LDPE）为原料,经配方改性后,利用双螺杆挤出机共混挤出造粒,最后注塑成型复合材料试样。研究了纸纤维的用量、相容剂LDPE-g-MAH的用量及发泡剂AC的用量对该复合材料力学性能的影响。结果表明：纸纤维添加质量分数为40%～50%时,复合材料的拉伸性能最佳,弯曲强度较好;LDPE-g-MAH的加入提高了复合材料的力学性能,且当LDPE-g-MAH添加质量分数为5%时,复合材料的综合性能较好;发泡后复合材料的密度下降,但冲击强度、拉伸强度、弯曲强度都有不同程度的提高,当AC添加质量分数为3%时,复合材料的综合性能较佳。     

废纸浆纤维增强淀粉基复合发泡材料的制备及其性能

以NH4HCO3为发泡剂,废纸浆纤维为增强体,玉米淀粉、PVA为基质,甘油和尿素作为复合增塑剂,辅以其它的各种助剂,利用挤出发泡法制备出一种可生物降解的复合发泡材料。并分别讨论该发泡材料的密度、发泡倍率、吸水性、回弹性以及泡孔形态。研究结果显示,材料的密度随着发泡剂含量的增加先减少后增加,当发泡剂含量为1.2%时,材料的密度最小为0.16g/cm3;发泡倍率、吸水率、线性尺寸变化量均随着发泡剂含量的增加先增加后减少,且在发泡剂含量为1.2%时,均达到最大值;随着发泡剂含量的增加,材料泡孔数量先增加后减少,孔径逐渐增大;当废纸浆含量为20%时,材料的泡孔数量多,孔径较小且分布比较均匀;当复合增塑剂含量为30%时,淀粉与废纸浆相容性较好,材料泡孔数量较多,且泡孔大小分布均匀。     

不同发泡剂制备废纸浆增强淀粉基复合发泡材料性能的对比

分别以水、碳酸氢氨、偶氮二甲酰胺/氧化锌(m(AC)/m(ZnO)=2∶1)为发泡剂,废纸浆为增强体,木薯淀粉为基质,聚乙烯醇(PVA)为增韧体,甘油和尿素作为复合增塑剂,辅以其它的各种助剂,利用挤出发泡法制备出可生物降解复合发泡材料,它们分别记作WPS、NPS、APS。并分别讨论和比较这些发泡材料的密度、发泡倍率、吸水性、热稳定性以及泡孔形态。研究结果显示,随着发泡剂含量的增加材料的表观密度先减少后增加,发泡倍率、吸水率则先增加后减少;NPS的热稳定性能最佳,APS稳定性次之,WPS稳定性最差;随着发泡剂含量的增加,材料泡孔数量先增加后减少,孔径先减小后增大,APS泡孔大小较WPS、NPS分布均匀,泡孔数量较WPS、NPS分布多。     

混合植物纤维微波发泡缓冲材料的制备工艺研究

为了探究瓦楞废纸混合纤维与秸秆微波发泡缓冲包装材料制备工艺的关键,以秸秆粉末和B型瓦楞废纸板为基材,通过微波发泡研制出了一种新型环保缓冲包装材料。通过秸秆与瓦楞废纸纤维质量比为变量的单因素试验研究,以及对发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)用量、发泡剂碳酸氢铵(NH_4HCO_3)用量、成膜剂聚乙烯醇(PVA)用量3个参数的正交优化试验研究,制备了新型缓冲包装材料。并利用静态压缩试验的方法 ,对该新型缓冲材料的弹性比能的影响因素进行了分析。结果表明:以秸秆与瓦楞废纸纤维质量比为3/5(秸秆纤维15g,瓦楞废纸纤维25g)的原料为主,与约0.5g的PVA,约3g的NH_4HCO_3,约1g的AC进行混合,制成的包装材料的静态压缩缓冲性能较好,且泡孔较均匀。此配方制备的混合植物纤维微波发泡缓冲材料性能优良。     

HDPE微发泡塑木复合材料的制备及其性能研究

以废旧高密度聚乙烯(HDPE)、木粉为主要原料,采用模压法制备了HDPE微发泡塑木复合材料,研究了木粉粒径、交联剂添加量、AC发泡剂添加量对HDPE微发泡塑木复合材料性能的影响,结果表明:随着木粉粒径增加,材料的密度逐渐增大,木粉粒径为106μm,交联剂的用量为1.5%时复合材料的物理性能较好,且随着AC发泡剂用量的增大,材料的力学性能和密度都逐渐降低,当AC发泡剂用量超过0.7%时,材料力学性能降低幅度增大。     

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。     

POE/EVA复合发泡材料的研究

将乙烯-辛烯共聚物(POE)应用于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)发泡材料中,考察了POE用量对POE/EVA复合发泡材料性能的影响。对发泡材料的泡孔结构进行扫描电子显微镜观察,对发泡材料的各项物理性能进行了测试。探讨发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)、交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、滑石粉等用量对POE/EVA复合发泡材料性能的影响规律,获得综合性能优良的高弹POE/EVA复合发泡材料的优化配方。     

交联剂对HDPE/竹粉复合发泡材料性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体塑料,偶氮二甲酰胺与氧化锌复配物为发泡剂,过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,采用两步模压发泡法制备了HDPE/竹粉复合发泡材料,并研究了交联剂对复合材料密度和回弹性能、发泡性能、力学性能的影响。结果表明:当交联剂的添加质量分数为0.6%时,HDPE/竹粉复合发泡材料的密度达最小值,为0.054 g/cm~3;回弹率达最大值,为90.5%;当交联剂的添加质量分数为0.4%时,复合发泡材料的泡孔分布相对多而均匀,弯曲强度达最大值,为29.3 MPa,相比未发泡材料约低8.2%,冲击强度为6.8 k J/m~2,相比未发泡材料约低16%。     

竹纤维增强聚氯乙烯发泡复合材料的制备与性能

以竹纤维和聚氯乙烯为原料,加入冲击改性剂、偶联剂、发泡剂等生产助剂,通过熔融混炼挤出,最后注塑成型为复合材料试样.研究了竹粉含量、冲击改性剂含量、偶联剂和发泡剂种类对该复合材料力学性能的影响,并利用扫描电镜分析了发泡复合材料的微观结构.结果表明：竹粉在一定添加量范围内对聚氯乙烯塑料基体的力学性能具有一定的增强效果,当竹粉添加质量分数超过20％后,复合材料的力学性能开始降低;抗冲击改性剂CPE的加入,可以在聚氯乙烯/竹粉复合材料体系中形成橡胶态过渡结构,组成不均匀相,进而提高复合材料的韧性;选用的几种偶联剂中,硅烷偶联剂对复合材料力学性能的作用效果最好,马来酸酐接枝聚丙烯次之,随后是改性EVA、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂;组合发泡剂对聚氯乙烯/竹粉复合材料的发泡效果优于单一发泡剂,当AC＋尿素的添加质量分数为1.0％,且两者的质量比为1∶1时,其作用效果最优,泡孔数量多且均匀.     

双马来酰亚胺泡沫的微观形貌与结构控制研究

以偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂制备了改性双马来酰亚胺(BMI)泡沫,用扫描电镜(SEM)对泡沫的微观形貌进行观察,研究泡沫的发泡过程及不同条件下泡沫的泡孔结构,包括密度、孔径、单位体积的泡孔数目、发泡倍率等。结果表明:改性的BMI泡沫是一种闭孔结构泡沫,其构型为排泄型十二面体。可通过发泡体系的黏度、温度和发泡剂含量控制BMI泡沫的结构,随发泡体系黏度的增加,泡沫密度,成核密度N0和单位体积的泡孔数目Nf增加,泡孔直径减小,均匀性变好。泡沫密度随发泡剂AC含量提高而降低,当AC含量超过7%(质量分数)时,泡沫密度反而上升。随发泡温度提高,泡沫密度降低,孔径增大,泡沫成型稳定性变差。     

麦秸秆/聚丙烯发泡复合材料的热稳定性与微观结构

为探讨发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)添加量对麦秸秆/聚丙烯(PP)发泡复合材料的热稳定性、微观结构以及化学结构的影响,采用TG-DSC、FTIR和体视显微镜分析了麦秸秆/PP发泡复合材料的热稳定性、化学结构和微观结构,并测定了复合材料的线性膨胀系数、导热系数、表观密度和力学性能。结果表明:AC添加量及其热分解程度均对麦秸秆/PP发泡复合材料的热稳定性、泡孔结构和热膨胀性能影响显著;当AC添加量为1.0wt%时,其热分解程度最高,复合材料具有较好的热稳定性,泡孔结构均匀,麦秸秆与基体界面稳定,线性膨胀系数最小。所得结论表明,当AC添加量为1.0wt%时,麦秸秆/PP发泡复合材料具有较好的综合性能。      

Effect of flame retardants on mechanical properties,flammability and foamability of PP/wood–fiber composites

The mechanical properties, flame retardancy, thermal degradation and foaming properties of wood–fiber/PP composites have been investigated. Ammonium polyphosphate (APP) and silica were used as flame retardants. The limiting oxygen index (LOI), thermal gravimetric analysis (TGA) and cone colorimeter (CONE) were employed for the study of fire retardance. At the same time, wood–fiber/PP composite foams were produced with the batch foaming technique using CO₂ as blowing agent. The effects of APP and silica content, pressure and temperature on the final cell structure were investigated. According to LOI, TGA and cone calorimeter results obtained from the experiments, APP and silica are effective flame retardants for wood–fiber/PP composites, and silica was shown to have a flame retardant synergistic effect with APP in wood–fiber/PP composite. The mechanical properties of the composites decreased with addition of flame retardants, except for the tensile strength of small amount of silica filled wood–fiber/PP composite. The results also revealed that the cellular morphologies of the foamed wood–fiber/PP composites are a strong function of the content of APP and silica as well as foaming conditions.     

纳米蒙脱土对木粉/聚丙烯复合材料发泡性能的影响

采用高压釜间歇式发泡法,结合超临界CO₂微孔发泡技术制备了发泡木粉-纳米蒙脱土(NMMT)/聚丙烯(PP)复合材料。通过对复合材料的结晶行为、流变性能、泡孔形貌及压缩性能进行分析,主要研究了NMMT对其微孔结构及力学性能的改善作用。结果表明:NMMT的引入使木粉/PP复合材料中PP基体的结晶速率加快,结晶度减小,有利于发泡均相体系的形成和泡孔生长;PP分子链的运动受到NMMT片层的抑制作用,导致木粉/PP复合材料的熔体弹性提高,泡孔合并与塌陷的现象减少,发泡材料的平均泡孔直径从30.4 μm降低至20.3 μm,并且泡孔尺寸的均匀性得到明显改善,压缩强度和模量分别提高了187%和223%。