聚丙烯珠粒发泡研究进展

聚丙烯(PP)珠粒发泡材料具有优异的耐热、隔音、抗冲击以及耐化学腐蚀等性能,近年来被广泛应用在包装、建筑、汽车等行业。PP在其熔点温度附近的熔体强度会急剧下降,低熔体强度导致其难以得到好的泡孔结构,所以PP珠粒发泡的技术难度大,目前只有少数国家掌握了PP珠粒发泡的技术,因此PP珠粒发泡的研究受到了国内外的广泛关注。文中从制备工艺、发泡装备、性能改进、表征方法等方面综述了近年来国内外PP珠粒发泡的研究动态,并对该领域今后的研究方向进行了展望。     

聚四氟乙烯微粉对超临界CO2发泡聚丙烯泡孔结构及性能的改善

通过挤出制备了三种不同聚四氟乙烯微粉(PTFE)含量(1.0%、5.0%、10.0%,质量分数)的聚丙烯/聚四氟乙烯(PP/PTFE)共混物样品,采用超临界二氧化碳(scCO2)作为物理发泡剂对样品进行间歇发泡,研究了发泡样品的微观泡孔结构,并分析其形成机理。结果表明:挤出剪切作用下由分散PTFE为原料制造的微粉可以变成具有一定长径比的纤维状,并相互缠结形成网状结构,进而显著增加PP的熔体强度。流变性能测试结果表明,在低频区PP/PTFE复数黏度增强更加明显;制备的PP/PTFE发泡材料具有良好的微孔结构,泡孔均匀性明显改善,且随着PTFE添加量的增加,发泡材料孔径变小(平均值约31μm),孔密度增加10倍,达到7.4×10~8cells/cm~3,这归因于在发泡过程中PTFE颗粒增强PP异相成核且较高的熔体强度保证了完整泡孔的形成。相比于纯PP泡沫材料,PP/PTFE(1.0%)泡沫具有较大的发泡倍率,发泡倍率可达8倍,拉伸应力从原来6 MPa增加到11 MPa,断裂伸长率从107%增加到230%。     

宁波材料所在纳米粒子调控聚丙烯发泡机制方面取得系列进展

聚苯乙烯发泡材料广泛应用于保温、缓冲包装、餐饮包装等多个领域,聚苯乙烯树脂本身具有的特点,如难于环境降解性、较低的耐温性、冲击性能差、加工过程易产生有毒有害气体等,影响了聚苯乙烯泡沫材料的加工回收方式,决定了其的应用温度范围。开发更高耐温等级、更优冲击性能的聚合物发泡材料一直得到学术界和工业界的关注。相对于聚苯乙烯,聚丙烯(PP)具有明显的力学性能优势和耐温优势,以及一     

辐射交联聚丙烯的超临界二氧化碳发泡

为了提高直链型聚丙烯(PP)的发泡性能,选用三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)为交联剂与PP共混热压成PP片材,用伽玛射线对PP片材进行辐射改性。采用超临界二氧化碳发泡技术对不同TAIC含量和不同吸收剂量PP片材进行发泡研究。结果表明,TAIC的质量分数为0.5%~2%时,PP较为适宜发泡。当TAIC质量分数为2%(PP2)时,辐射交联增加了PP2的交联度,降低了PP2的熔体流动速率,提高了PP2的发泡性能。PP2片材吸收剂量为10 k Gy时,交联最为充分,此时PP2发泡的性能较好(泡沫的泡孔尺寸分布均匀,体积膨胀率为15)。在相同的发泡条件下,辐照改性PP2的泡孔直径大小随吸收剂量的增加而增大。     

辐射交联聚丙烯的超临界二氧化碳发泡EI北大核心CSCD

为了提高直链型聚丙烯(PP)的发泡性能,选用三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)为交联剂与PP共混热压成PP片材,用伽玛射线对PP片材进行辐射改性。采用超临界二氧化碳发泡技术对不同TAIC含量和不同吸收剂量PP片材进行发泡研究。结果表明,TAIC的质量分数为0.5%~2%时,PP较为适宜发泡。当TAIC质量分数为2%(PP2)时,辐射交联增加了PP2的交联度,降低了PP2的熔体流动速率,提高了PP2的发泡性能。PP2片材吸收剂量为10 k Gy时,交联最为充分,此时PP2发泡的性能较好(泡沫的泡孔尺寸分布均匀,体积膨胀率为15)。在相同的发泡条件下,辐照改性PP2的泡孔直径大小随吸收剂量的增加而增大。     

聚丙烯发泡塑料性能突显研究开发大有可为(下)

<正>(上接《塑料包装》2014年第5期)4.聚丙烯泡沫塑料的成型工艺聚丙烯PP泡沫塑料常用的成型方法有挤出、注塑及模压成型等。挤出成型是泡沫塑料成型加工的主要方法之一,一般的异型材、板材、管材、膜片、电缆绝缘层等发泡制品都采用挤出成型。挤出成型过程中可以采用物理发泡或化学发泡两种发泡方法。物理发泡主要采用一些碳氟化合物及其混合物,以及其它的低沸点液体,另外,直接注入气体的物理发     

聚丙烯/线型低密度聚乙烯开孔泡沫的制备及吸油性能

以超临界二氧化碳为发泡剂,通过连续挤出发泡法制备聚丙烯/线型低密度聚乙烯(PP/LLDPE)共混物开孔泡沫,并用于吸油性能研究。文中系统研究了发泡温度、原料配比和口模直径对PP/LLDPE泡沫开孔结构和吸油倍率的影响,并研究了泡沫的亲油疏水性和吸油的重复使用性。结果表明,当发泡温度为170℃,LLDPE的含量为10%,口模直径为0.5 mm时,发泡样品的密度低、开孔率高、吸油倍率高;PP/LLDPE泡沫对水的接触角为137.8°,疏水性能好;对机油10次重复使用后仍具有很高的吸油倍率。因此,该复合开孔泡沫在污水处理、溢油事故和环境保护中具有潜在的应用价值。     

iPP/PET原位微纤复合材料的超临界二氧化碳发泡行为

利用微纳层叠共挤技术中独特的剪切拉伸复合流动场作用实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在聚丙烯(i PP)中的原位微纤化,研究了PET的原位微纤化对i PP/PET复合材料发泡行为的影响。扫描电子显微镜结果显示,经过微纳层叠共挤装置挤出后,PET在i PP中形成直径为0.2~1μm的微纤。PET微纤化显著地改善了i PP的结晶性能、流变性能及发泡性能。差示扫描量热测试结果表明,PET微纤对i PP具有明显的异相成核作用,能提高i PP的结晶温度和熔点;拉伸流变行为分析发现,PET微纤的形成使得i PP产生明显的应变硬化现象;通过超临界二氧化碳发泡发现,i PP/PET原位微纤复合材料的泡孔比纯i PP更加稳定,尺寸更小,密度更大,且泡孔内存在三维微纤网络结构。     

iPP/PET原位微纤复合材料的超临界二氧化碳发泡行为EI北大核心CSCD

利用微纳层叠共挤技术中独特的剪切拉伸复合流动场作用实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在聚丙烯(i PP)中的原位微纤化,研究了PET的原位微纤化对i PP/PET复合材料发泡行为的影响。扫描电子显微镜结果显示,经过微纳层叠共挤装置挤出后,PET在i PP中形成直径为0.2~1μm的微纤。PET微纤化显著地改善了i PP的结晶性能、流变性能及发泡性能。差示扫描量热测试结果表明,PET微纤对i PP具有明显的异相成核作用,能提高i PP的结晶温度和熔点;拉伸流变行为分析发现,PET微纤的形成使得i PP产生明显的应变硬化现象;通过超临界二氧化碳发泡发现,i PP/PET原位微纤复合材料的泡孔比纯i PP更加稳定,尺寸更小,密度更大,且泡孔内存在三维微纤网络结构。     

聚丙烯对超高分子量聚乙烯加工流变性能的影响

PP能显著提高UHMWPE的加工流动性能，一定量PP的加入可使UHMWPE在通用加工设备上进行塑化加工．纯UHMWPE不存在常见的假塑性流动区，在低剪切速率下就无法正常挤出，挤出压力振荡不定．一定量PP的加入，UHMWPE呈现假塑性流动，未出现压力振荡现象。     

不同熔融指数聚丙烯微孔发泡的研究

对不同熔融指数的聚丙烯(PP)进行微发泡实验,寻求熔融指数与微孔发泡PP性能之间的关系.用自制的发泡母粒.发泡助剂经过2次开模工艺注塑成标准"哑铃"样条,对其常规力学性能、密度进行了潮试,并在扫描电镜下观察了不同熔融指数的聚丙烯微孔发泡的泡孔尺寸及分布情况,实验结果表明对于发泡来说,低熔融指数的PP进行微发泡后具有良好的综合机械性能.     

增容剂对热塑性淀粉/聚丙烯复合材料的力学及流变加工性能的影响

先通过甘油对淀粉进行塑化制备热塑性淀粉(TPS),然后以马来酸酐接枝聚丙烯(MA-g-PP)作为增容剂将聚丙烯(PP)与TPS共混,制成TPS/PP复合材料。通过电子拉力机、热重法、转矩流变仪、挤出毛细管流变仪以及熔融指数仪,研究了不同含量的MAg-PP对TPS/PP性能的影响。结果表明,MA-g-PP的添加可有效提高材料的力学和加工性能,综合生产成本和增容效果考虑,当MA-g-PP的添加量为PP/TPS总量的4%(质量分数)时,材料具有较高的力学性能和较佳的加工性能。     

超临界流体辅助醋酸纤维素溶液加工的流变性能

为了改善二醋酸纤维素(CDA)加工的流变性能,采用超临界二氧化碳辅助CDA溶液单螺杆挤出加工,通过狭缝流变仪进行流变测试,研究了注入超临界二氧化碳和加工条件(挤出温度、溶剂含量)对CDA溶液流变行为的影响。结果表明,CDA溶液和CDA/CO_2溶液体系均是非牛顿假塑性流体;CDA溶液和CDA/CO_2溶液体系的剪切黏度随着挤出温度或溶剂量的增加而降低;注入超临界二氧化碳显著降低了CDA溶液的黏度、挤出温度、剪切黏度对温度的敏感程度、口模压力和溶剂量,提高CDA溶液的挤出流量和非牛顿指数。随着温度升高,6 r/min和8 r/min时CDA/CO_2溶液体系黏度下降值大,黏度降低值可以达到47.93%;同一溶剂含量下,6 r/min时注入超临界二氧化碳后CDA溶液黏度下降值较大,降低值可以达到48.10%。     

微层共挤出PP/EVOH共混物的阻隔性能

利用微层共挤出技术对聚丙烯(PP)/乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)共混物进行二次加工,制备出了气体阻隔性能显著提高的PP/EVOH共混复合材料。通过电子扫描显微镜、气体渗透实验研究了微层共挤出共混物的形态结构及其对共混物阻隔性能的影响。研究结果表明,微层共挤出技术能够有效调节EVOH分散相在PP基体中的形态结构,随着层数的增加,使其从零维球形变形为一维纤维状,进而演变成二维片状,这些形态导致128层微层共挤出共混物的气体阻隔性能较普通共混物提高了52倍。     

温度对微孔发泡PP和HDPE材料冲击性能的影响

通过对比微孔发泡PP、HDPE以及相应的未发泡PP、HDPE在不同实验温度下的Izod冲击强度,研究实验温度对微孔发泡PP、PE材料冲击性能的影响。结果表明:在实验温度范围内微孔发泡PP、HDPE以及相应的未发泡PP、HDPE相比较,随实验温度的降低,两者的Izod冲击强度的变化规律存在差异;通过对不同实验温度的冲击断口SEM分析,微孔对PP、HDPE冲击强度的作用机理为:一是裂纹扩展时微孔周围的树脂变形(及孔的变形)消耗能量,二是微孔的存在松弛了裂纹尖端应力集中,并会诱使主裂纹分解成次生裂纹,使裂纹扩展的方向和方式都发生变化,表现为裂纹扩展的阻力,三是微孔的引入减小了试样(材料)的有效承载面积。     

SGF增强POE改性二次发泡聚丙烯的力学性能

用单螺杆挤出机制备了短玻璃纤维(SGF)改性聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)预发泡粒料,并用型内二次发泡工艺制备了发泡聚丙烯(FPP),考察了SGF含量、分布及界面性能对PP/POE共混体系的发泡效果和力学性能的影响。结果表明,SGF和POE的共同加入改善了FPP的发泡效果,获得泡径约0.38 mm且分布均匀的闭孔结构;SGF的加入提高了PP/POE发泡体系的冲击韧性,并在20%含量时达到最大值64.89 kJ/m2;FPP的弯曲强度和压缩强度随着SGF的增加呈现先上升后下降的变化趋势,表明适量SGF的引入可以保持POE改性FPP的强度和韧性之间的平衡。     

微孔发泡材料成型装置及其可视化研究进展

微孔发泡材料成型装置对微孔发泡材料的制备及基础研究至关重要。微孔发泡材料成型装置的设计与创新直接关系到发泡制品质量的改善、生产效率的提高以及微孔发泡相关基础研究。根据成型方式的不同,微孔发泡材料成型装置主要分为四类,即间歇发泡成型、连续挤出发泡成型、注塑发泡成型、模压发泡成型装置,分别阐述了各类装置设计原理和结构特点,并总结了几种发泡装置的优点和不足;同时总结了各种可视化装置设计方案,与挤出、注塑发泡成型方式下的可视化装置相比,自由发泡可视化装置结构较简单、成本较低廉、操作较简便,目前研究和应用居多;但是,存在与发泡环境相差很大的问题,很难用于实际生产。最后展望了当前微孔发泡材料成型装置设计中亟需解决的问题,并提出了今后微孔发泡材料成型装置的设计思路及研究前景。     

非均质秸秆纤维复合材料保险杠蒙皮刚度分析

目的 研究非均质秸秆纤维复合材料保险杠蒙皮的刚度性能.方法 采用试验与模拟分析的方法,通过共混挤出与化学发泡注塑工艺制备微发泡秸秆纤维/聚丙烯(SF/PP)复合材料试样,通过试验测试非均质结构试样的力学性能与微观结构,通过有限元分析手段建立非均质微发泡秸秆纤维/PP复合材料结构分析模型,并分析非均质材料保险杠蒙皮的刚度...     

聚丙烯/纳米二氧化钛复合材料的超临界流体微孔发泡

以聚丙烯(PP)/nano-TiO2复合材料为研究对象,采用快速降压超临界微孔发泡技术,制备了泡孔密度、泡孔直径分别为2.8×107cell/cm3~3.15×109cell/cm3,46.36μm~6.08μm的PP/nano-TiO2微孔复合材料。研究了复合材料中nano-TiO2的质量分数、饱和压力及发泡温度对PP/nano-TiO2复合材料发泡行为的影响,通过扫描电镜(SEM)对微孔形貌进行表征。结果表明,加入nano-TiO2可以改善PP的发泡性能,并得到泡孔分布均匀的闭孔发泡材料;随复合材料中nano-TiO2质量分数由1%提高到5%,泡孔密度增加,泡孔直径减小。对于nano-TiO2质量分数为3%的PP/nano-TiO2复合材料,随着饱和压力的增加,泡孔直径和泡孔密度都增加;随着发泡温度的升高,泡孔密度减小,泡孔直径变大。     

三相存在下聚丙烯/纤维复合发泡材料的力学性能

采用密炼方式分别制备碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)、芳纶纤维(AF)增强聚丙烯(PP)母粒,通过注塑成型制备相应的聚丙烯/纤维复合发泡材料,研究了3种纤维对微发泡聚丙烯/纤维复合发泡材料力学性能的影响。结果表明,PP/CF复合发泡材料的综合性能提高的幅度最大,其中拉伸、压缩、弯曲强度分别提高了100.9%,80.4%,126.5%;PP/AF复合发泡材料的韧性最好,相对于纯PP提高了151.2%;并且,PP/CF复合发泡材料的泡孔参数最好,泡孔尺寸为28.97μm,泡孔密度为8.58×106cm~(-3),泡孔尺寸分布达到9.22μm。