超临界CO2技术在PP中应用进展

综述了超临界CO2(SC-CO2)技术在聚丙烯(PP)接枝改性、结晶改性、PP微发泡材料、加工和复合材料等方面应用,并展望了SC-CO2技术在PP中的应用前景。     

利用超临界二氧化碳渗透法制备多种微孔聚合物材料

采用超临界二氧化碳快速升温法制备出PS、PMMA、PET、PP的微孔材料，并对聚丙烯发泡材料进行力学性能测试．结果表明，聚丙烯经过超临界二氧化碳发泡与未经过超临界二氧化碳发泡PP相比，其拉伸强度比值降为0．86、断裂伸长率比值降为0．08、弯曲强度比值降为0．89，冲击强度却有显著提高，为未经过超临界二氧化碳发泡PP的2．41倍。     

用超临界CO2制备抗静电聚酯薄膜

用超临界流体插嵌技术制备了共混形抗静电聚酯薄膜.通过改变温度、压力和抗静电剂在超临界流体中的浓度,得到抗静电剂含量不同的抗静电聚酯薄膜,具有良好的抗静电效果.     

超临界流体制备聚合物微孔材料技术研究进展

上世纪90年代，超临界流体(SCF)制备聚合物微孔材料实现了工业化，这种方法制备的微孔材料具有非常多的优点，被誉为是“21世纪的新型材料”。本文首先介绍了SCF的概念、性质，以及其在相关领域的应用情况。然后对采用SCF制备聚合物微孔材料的理论研究进展进行了介绍，主要讨论了在聚合物中的溶解行为、微孔的形成和长大机理以及聚合物／SCF体系的流变行为等三个方面的研究内容。本文还介绍了采用SCF制备聚合物微孔材料的应用研究进展，探讨了非连续方法和连续方法的发展过程，并重点对连续成型方法的设备进行了介绍。     

振动剪切场下超临界CO2／PS微孔塑料气泡成核的研究

以超临界CO2 为发泡剂 ,用自行研制的电磁动态发泡模拟机 ,将机械振动力场引入到PS微孔塑料成型过程中 ,初步研究了稳态剪切力场和动态剪切力场对微孔塑料气泡成核的影响。实验发现 ,提高转速可以提高熔体的剪切应力 ,从而提高气泡成核率 ,但不如施加振动效果明显。施加振动后 ,泡孔直径随振幅和振频的增加而减小 ,泡孔密度随振幅和振频的增加而提高。在低温 (13 0℃ )、低压 (9MPa)下制备出泡孔直径约为 2 0 μm、泡孔密度约为6× 10 7个 /cm3 的微孔塑料。     

超临界CO_2微孔发泡制备聚乳酸/磷酸三钙多孔材料

利用超临界二氧化碳(sc-CO2)微孔发泡方法制备聚乳酸/磷酸钙(PLA/TCP)多孔材料,通过扫描电子显微镜(SEM)观察TCP颗粒分散和泡孔形态。结果表明,TCP质量分数为1 wt%和3 wt%时,微米级TCP颗粒均匀分布在PLA基体中,在发泡过程中起到异相成核的作用,减小泡孔尺寸同时增加泡孔密度。当TCP含量为5 wt%时,TCP颗粒出现团聚,异相成核作用减弱,泡孔密度下降。随着发泡温度升高,泡孔尺寸增大的同时泡孔壁变薄甚至破裂,发泡温度对泡孔密度影响不大。增加发泡压力,泡孔的数量急剧增加,同时泡孔的尺寸减少,泡孔壁变厚。     

利用超临界二氧化碳渗透法制备多种微孔聚合物材料

采用超临界二氧化碳快速升温法制备出PS、PMMA、PET、PP的微孔材料,并对聚丙烯发泡材料进行力学性能测试,结果表明,聚丙烯经过超临界二氧化碳发泡与未经过超临幕二氧化碳发泡PP相比,其拉伸强度比值降为0．86、断裂伸长率比值降为0．08、弯曲强度比值降为0．89,冲击强度却有显著提高,为未经过超临界二氧化碳发泡PP的2．41倍。     

在超临界水中添加剂对PS泡沫分解的影响

本文研究了在超临界水中,添加剂的品种和用量对聚苯乙烯泡沫塑料分解的影响。实验结果显示,添加剂品种和用量都能不同程度地加速分解反应。在反应开始后约０．５—１ｈ内,促进效果最明显。分析结果表明,油状分解产物的组成是苯的衍生物。     

超临界CO2对PMMA的渗透作用及其微孔材料的制备

在40～80℃、15～30MPa下，用超临界CO2渗透0．72mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜，作用8～10h，制得超临界CO2作用后的PMMA膜样品，根据Fickian扩散理论对PMMA膜的CO2解吸附数据进行处理，同时对分步升温法制备的PMMA微孔结构进行了分析。实验表明，PMMA中的CO2饱和吸附量随着温度的升高而降低，随着压力的增大而升高；由超临界CO2制备的PMMA微孔材料的微孔径随着吸附压力的升高而变小。     

CO2／PS等静态微孔发泡研究

对ＣＯ２与ＰＳ在高压设备中进行等静压处理的微孔发泡进行了研究。结果表明,改变ＣＯ２的压力可以控制发泡的泡孔密度和泡孔大小。增加等静压的压力和ＰＳ中ＯＣ２的浓度,可以提高泡孔的密度,减小泡孔的直径。     

振动力场作用下温度对超临界CO2/PS微孔塑料气泡形态的影响

以超临界CO2为发泡剂,用自行研制的动态发泡模拟机将机械振动力场引入到PS微孔塑料成型过程中,初步研究了振动力场作用下温度对微孔塑料气泡形态的影响.实验发现,发泡温度越高,气泡核长大的速度越快,导致气泡合并甚至破裂.但发泡温度过低时,超临界CO2在PS熔体中的扩散速率较低,最终制品的泡孔密度小,气泡分布也不均匀.在微孔塑料成型过程中施加振动,有利于发泡剂在熔体中的分散和混合,从而在较低的温度(130℃)下制备出泡孔直径为18μm、泡孔密度为7×107个/cm3的微孔塑料.     

发泡工艺对超临界CO2／PP微孔发泡泡孔形态的影响

研究了超临界CO2／PP微孔发泡过程中发泡温度和饱和压力对结晶性聚合物PP泡孔形态的影响。结果表明，温度对泡孔形态影响很大，温度升高，熔体黏度和表面张力降低，泡孔变大，泡孔密度减小。与发泡温度相比，CO2饱和压力对泡孔结构的影响较小。压力太低，CO2的溶解度小，泡孔壁太厚，泡孔分布不均匀。随着压力升高，CO2的溶解度增加，熔体黏度减小，所以泡孔直径和泡孔密度都增加，泡孔壁变薄。     

CO2／PS挤出微孔发泡成核速率及其影响因素的研究

微孔物理发泡是利用气体／聚合物熔体系在高温高压下的热力学不稳定性,在释压降温过程中气体产生相分离而获得发泡的方法。在连续挤出过程中,要提高体系的热力学不稳定性则必须有大量的气体在高压下溶解到聚合物熔体中去。     

超临界CO_2/PS微孔塑料挤出成型中CO_2浓度对气泡成核影响的数值模拟

通过CFD软件对超临界CO_2/PS均相熔体在快速降压口模中流动状态的数值模拟,研究了CO_2浓度对CO_2/PS均相熔体气泡成核的影响。结果表明:当其他工艺条件不变时,在CO_2溶解度范围以内,增加CO_2浓度有利于提高成核率,从而产生更多的气泡,但不利于小尺寸泡孔的生成。     

微孔发泡过程中脉动剪切对聚合物/超临界 CO2均相体系形成的影响

提出一种聚合物／超临界CO2均相体系快速形成的新方法——将振动力场引人到发泡过程，在简单剪切的基础上垂直叠加一个脉动剪切场，考察了该方法对均相体系形成的影响。实验材料用聚苯乙烯(PS)，用自行设计的电磁动态发泡模拟机，了不同剪切速率、振动力场及混合时间对聚合物／超临界CO2均相体系形成的影响。结果表明，随着剪切速率的增加，聚合物和气体的混合程度明显增强；而振动力场的引入进一步增强了剪切混合的效果，使聚合物／超临界CO2均相体系能够在较短的时间内形成。     

超临界CO2制备微孔聚碳酸酯及其泡孔特性研究

采用超临界微孔发泡技术制备出一系列聚碳酸酯微孔泡沫塑料,通过扫描电子显微镜、密度测试等方法研究了发泡温度和发泡时间对聚碳酸酯微孔泡沫塑料泡孔特性和体积密度的影响。结果表明,在测试范围内,随发泡温度的升高,泡孔密度增加,泡孔孔径先增加后降低,体积密度降低;随发泡时间的增加,泡孔密度和孔径均增加,体积密度降低。     

超临界流体辅助挤出微孔塑料的研究

介绍了超临界流体的基本性质;并就其在制备聚合物微孔塑料中的应用进行综述;主要介绍了连续挤出法制备微孔塑料。     

超临界CO2/PS微孔塑料挤出成型中成核数对气泡核自由长大的影响

以超临界CO2为发泡剂,研究了PS微孔塑料挤出成型中气泡核自由长大的机理,选用球形模型为表征气泡长大的物理模型,利用Dewitt本构方程、守恒定律和理想气体状态方程导出了气泡核自由长大阶段的数学模型。通过此数学模型着重对气泡成核数与气泡核自由长大平均半径之间的关系进行了数值模拟预测,并以实验验证了其正确性,结果表明：当其他加工条件不变时,增加气泡的成核数,气泡长大的平均半径将变小。因此,在制备微孔塑料时,我们可以通过增加气泡的成核数来改善制品的泡孔结构。     

超临界CO2流体萃取的应用进展

超临界CO2流体萃取技术已成为一种新兴分离技术,具有操作简单、快速、效率高、无毒、无污染等优点使其广泛应用于各个领域。文章主要介绍了超临界CO2流体萃取技术的原理及优点,综述了近年来超临界流体萃取技术在食品工业、天然香料工业及中草药开发中的应用,并进行了展望,指出了存在的问题和今后发展的趋势。