淀粉/ PVA挤出发泡复合材料的 流变行为及泡孔形态

将木薯淀粉、聚乙烯醇(PVA)及其他各种助剂共混,通过挤出成型制备了一种可生物降解的复合发泡材料。采用L16(45)正交试验,探讨了淀粉添加质量分数、NaHCO_3发泡剂添加质量分数、甘油/NaOH水溶液复合增塑剂添加质量分数、温度及剪切速率对淀粉/PVA发泡复合材料流变行为的影响,并采用SEM研究了不同熔体黏度对材料泡孔形态的影响。研究结果表明,随着淀粉添加质量分数的增加,材料的熔体黏度升高;随着NaHCO_3发泡剂和甘油/Na OH水溶液复合增塑剂添加质量分数的增加,材料的熔体黏度下降;随着温度的升高和剪切速率的加大,材料的熔体黏度先降低后升高,在温度为145℃、剪切速率为500 s-1时,材料的熔体黏度最低;当熔体黏度为1 600 Pa·s时,材料的泡孔形态较佳。     

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。     

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。     

化学助剂对淀粉/EVA复合发泡材料力学性能的影响

在以淀粉和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)为主料制备复合发泡材料的过程中,原料中各种化学助剂对复合发泡材料的力学性能影响显著。重点研究了发泡剂(NaHCO3)、增塑剂(甘油)、交联剂(DCP)3种化学助剂的用量对淀粉/EVA复合发泡材料拉伸强度和断裂伸长率的影响,结果表明:NaHCO3存在一优化值,使得材料拉伸强度达到最小值,同时断裂伸长率达到最大值;复合发泡材料的拉伸强度随着甘油含量的增加而逐渐降低,断裂伸长率则呈现相反的趋势;当DCP含量在0.6%~0.9%时,拉伸强度和断裂伸长率都达到最大值。     

淀粉/LLDPE-EAA复合发泡材料的制备及性能研究

以淀粉、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)为原料,甘油对淀粉进行塑化改性,碳酸氢钠作为发泡剂,辅以其他各种助剂,利用双螺杆挤出机进行熔融挤出发泡以制备复合发泡材料。通过观察发现当碳酸氢钠发泡剂含量为2%时,泡孔分布均匀,大小适宜,发泡效果最佳。重点探究了各原料的含量对复合发泡材料的拉伸强度和断裂伸长率的影响,研究结果表明,随着淀粉含量的增加,材料的拉伸强度逐渐增加,到一定程度的时候开始下降,材料的断裂伸长率则随之不断减小;LLDPE的含量对复合发泡材料的拉伸强度影响较大,EAA含量对断裂伸长率的影响较大;随着甘油含量的增加,增至10%时拉伸强度达到最大,之后开始逐渐下降,断裂伸长率则随则甘油含量的增加而增加。     

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。     

基于BP神经网络的淀粉/EVA复合发泡材料 流变性能预测模型及应用

以聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA)添加质量分数、甘油添加质量分数、Na HCO3添加质量分数为3个输入量,以淀粉/EVA复合发泡材料熔体的黏度值为输出量,建立了3层BP(back propagation)神经网络模型,并通过毛细管流变仪对复合发泡材料的熔体黏度进行测试,将其正交试验结果作为样本进行训练。研究结果表明,该BP神经网络模型能较为准确地预测复合发泡材料的流变性能;同时发现,随着EVA添加质量分数的增加,复合发泡材料的熔体黏度增加;而随着甘油添加质量分数的增加和Na HCO3添加质量分数的增加,所得复合发泡材料的熔体黏度均下降。     

镁合金表面TaC/TaC-Mg/Mg梯度涂层的 残余热应力分析

采用间歇式挤出发泡工艺制备淀粉/PVA复合发泡材料。在淀粉含量固定、甘油作为增塑剂的情况下,研究偶氮二甲酰胺（AC发泡剂）与聚乙烯醇（PVA）的含量对发泡材料的表观密度、发泡倍率、相对硬度、吸水性能、回弹性能以及压缩性能等的影响。结果表明：随着PVA含量的升高,复合材料的表观密度和压缩模量减小,回弹性能变好。PVA含量对吸水率影响不明显,吸水率稳定在20%左右。吸水至饱和状态后,相对硬度随着PVA含量的增加而不断增加。随AC发泡剂含量的升高,复合材料的表观密度减小,相对硬度降低,发泡倍率和回弹率增加,材料的泡孔孔径逐渐增大但是发泡孔径的均匀性变差。当PVA、AC发泡剂的添加质量分数分别为30%, 1%时,复合材料性能最优。     

淀粉基生物质发泡塑料的缓冲性能研究

以淀粉和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为原料,辅以甘油、NaHCO_3、木粉等助剂,利用平板硫化机进行模压发泡,制备淀粉基复合发泡材料。通过静态压缩特性分析,研究复合发泡材料的缓冲特性,以及淀粉、甘油、NaHCO_3添加量对复合材料缓冲性能的影响。研究结果表明:随着淀粉添加量的增加,复合材料的缓冲性能得到提高,淀粉质量分数为55%时,复合材料的缓冲性能相对最好;甘油的添加可以增加复合发泡材料的柔韧性,当其质量分数为14%时,复合材料的缓冲性能相对最好;NaHCO_3发泡剂的添加对复合发泡材料的缓冲性能影响较大,其质量分数为9%时,复合材料的缓冲性能相对最好。     

木粉对聚乳酸流变、结晶及发泡行为的影响

以超临界CO_2为发泡剂,设计高温保压、低温快速泄压发泡的工艺,制备微孔发泡木粉/聚乳酸复合材料。利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、旋转流变仪对复合体系结晶及流变性能进行分析。采用排水法及扫描电镜研究了木粉含量对发泡材料表观密度、发泡倍率,泡孔密度及泡孔形貌的影响。结果表明,木粉的加入提高了木粉/聚乳酸复合材料熔体的复数黏度和储能模量,降低了聚乳酸的结晶度,提高了泡孔密度,减小了泡孔尺寸。当木粉含量为20%时,木粉/聚乳酸发泡材料表观密度为0.19g/cm~3,发泡倍率达到7倍,泡孔密度为7.23×10~8 cm~(-3),平均泡孔直径为20μm。     

基于冷冻干燥法的淀粉基多孔材料制备与性能

以淀粉为主要原料、剑麻纤维为增强体、水为发泡剂、辅以甘油增塑剂,运用冷冻干燥法制备一种可全降解的环保多孔材料。对致孔机理进行了探究,理清了加工工艺流程,并对样品进行红外光谱分析（FTIR）、扫描电镜（SEM）表征及膨胀率测试。结果表明：相对于挤出法、注塑法多孔材料,冷冻干燥法多孔材料样品的泡孔尺寸较小,孔壁较厚;甘油、水和剑麻纤维的用量对淀粉基多孔材料的膨胀率存在一定的影响,随着剑麻纤维用量的提高,膨胀率逐渐增加,随着甘油及水用量的增加,膨胀率则先增大后减小;当淀粉用量为500 g时,剑麻纤维用量为250 g、甘油为200 g、水为250 g,膨胀率分别达到极大值。运用冷冻干燥法制备淀粉基多孔材料,可有效避免淀粉难以热熔加工的问题,工艺简单、设备成本低,可为淀粉基多孔材料在泡沫、凝胶等制品的实际生产提供新思路。     

淀粉基生物质发泡材料发泡倍率的影响因素

利用植物纤维增强玉米淀粉复合材料的熔融共混挤出发泡试验,通过对样条径向膨胀率的测试,研究了挤出压力、挤出速率、加热温度、含水率对复合发泡材料发泡倍率的影响。结果表明：复合材料的发泡倍率随挤出压力的增大而先增大后减小,当挤出压力为80 MPa时,发泡倍率达最大值,为14.8;随着挤出速率的升高,材料的发泡倍率呈非线性变化,当挤出速率为20 cm/s时,发泡倍率达最大值,为14.8;材料的发泡倍率随加热温度的升高而先增大后减小,当加热温度为135℃时,发泡倍率达最大值,为13.8;材料的发泡倍率随含水率的增加而先增大后减小,当含水率为13%时,发泡倍率达最大值,为13.8。分析材料相关参数与发泡倍率的相关变化曲线,总结其作用机理,对优化材料的加工工艺有着重要意义。     

增塑剂对马铃薯淀粉基复合膜物理机械性能的影响

以马铃薯淀粉、普鲁兰多糖、明胶为成膜物质,氯化钙为交联剂,甘油、山梨醇、聚乙二醇为增塑剂,采用流延法制备了马铃薯淀粉基复合膜,研究了3种增塑剂对复合膜物理机械性能的影响。结果表明:复合膜的抗拉强度和弹性模量均随增塑剂含量的增加而显著减小,断裂伸长率随甘油和山梨醇含量的增加而显著增加,聚乙二醇对其影响不显著;复合膜的水蒸气透过率和水溶性均随增塑剂含量的增加而增加;聚乙二醇能够显著降低复合膜的透光率。     

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。     

高熔体强度聚丙烯的挤出发泡行为

研究了高熔体强度聚丙烯为发泡树脂的挤出发泡行为,分别采用聚合物流变工作站、偏光显微镜、扫描电镜等考察了挤出配方和工艺对发泡体系流变性能及发泡性能的影响。研究发现,高熔体聚丙烯的熔体黏度随发泡剂用量、螺杆温度、螺杆转速的提高而降低,聚丙烯发泡制品的泡孔形态、泡孔密度和尺寸在螺杆温度为(185±3)℃,模头温度为(153±1)℃,螺杆转速为(19±2)r/min,自制发泡剂体系用量为4%时最佳,泡孔尺寸均匀且泡孔密度可以达到每立方厘米2.65×1013个以上,此时发泡倍率为9.6倍。     

聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯发泡材料的制备及性能

通过熔融挤出法制备一种生物可降解缓冲包装材料聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯,并测试其表观密度、热学性能、红外光谱及缓冲性能。利用正交实验的极差分析筛选出发泡最佳工艺,通过差示扫描量热分析仪、傅里叶变换红外光谱、质构仪分别测试缓冲包装材料的热学性能和缓冲性能。结果显示,最佳发泡工艺为发泡剂碳酸氢钠添加量为20%,发泡温度为140℃,发泡时间为25 min,其表观密度为0.18 g/cm~3;NaHCO_3在发泡材料中无残留;30 mm厚的缓冲材料缓冲效果最佳。     

AC／ZnO发泡剂系对植物纤维增强淀粉复合发泡材料性能的影响

用偶氮二甲酰胺（AC）／氧化锌（ZnO）作为发泡剂系制备植物纤维增强淀粉复合发泡材料并讨论其含量对该材料性能的影响。通过TGA曲线确定偶氮二甲酰胺（AC）／氧化锌（ZnO）的最佳比例为2：1;在温度为25℃,RH-50％的环境下保持7d,通过力学性能检测,该材料具有良好的拉伸强度和断裂伸长率,分别为6．38MPa、91...