模压成型ABS微孔发泡材料的研究

采用化学交联模压法制备了丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)微孔发泡材料,研究了发泡温度、发泡压力、发泡时间等加工参数对泡孔性能的影响,采用力学测试方法、扫描电子显微镜(SEM)研究了ABS微孔发泡材料的力学性能和泡孔形态。研究结果表明,当发泡温度为170℃、发泡压力为10 MPa、发泡时间为12 min时,制得的ABS微孔发泡材料泡孔尺寸、泡孔密度适中,表观密度最小,同时具有较好的冲击强度。在此模压工艺参数下,材料的平均泡孔直径约为50μm,泡孔密度约为3.2×108个/cm3,满足工业上微孔发泡材料泡孔密度的要求。     

加工参数对微孔PC泡孔性能的影响

采用模压法成功制备了薄型微孔聚碳酸酯（PC）片材,研究了加工参数（发泡时间、发泡压力和发泡温度）对泡孔性能的影响,结果表明：泡孔尺寸随发泡时间的延长先减小后增大,随发泡压力的增加而减小,随发泡温度的增加而增大;泡孔密度的变化趋势随与泡孔尺寸的变化趋势相反;相对密度则随加工参数的增加而降低。通过比较各加工参数对泡孔性能的影响,可以发现发泡时间对微孔PC片材泡孔性能影响最大,且最佳的发泡时间约为8min。     

发泡工艺对超临界CO_2/PLA微孔发泡泡孔形态的影响

研究了超临界CO2/PLA微孔发泡过程中,发泡温度、饱和压力、剪切速率对聚合物PLA泡孔形态的影响。结果表明,发泡温度对泡孔形态影响很大,温度降低,熔体强度增加,泡孔塌陷和合并减少,发泡材料的泡孔密度增大,泡孔尺寸减小,但温度太低时,熔体黏度和表面张力增加,发泡样品泡孔密度较低,泡孔壁较厚;压力对发泡形态的影响也是很显著的,压力太低,CO2的溶解度小,泡孔壁厚,泡孔分布不均匀。随着压力升高,CO2的溶解度增加,发泡样品的泡孔密度增加,泡孔更加均匀;随着转子转速增加,泡孔尺寸减小,气泡成核密度增大。但是转子转速过快,泡孔沿剪切的方向被拉长,泡孔取向严重,泡体质量变差。     

微孔塑料挤出成型的研究

以超临界CO2作为物理发泡剂,对低密度聚乙烯(LDPE)进行了微孔发泡的研究。介绍了微孔塑料成型过程中聚合物/气体均相体系的形成、气泡成核和气泡长大及定型这三个步骤。并分析了加工工艺因素(温度、压力)等对制品中泡孔尺寸和密度的影响:泡孔直径随挤出压力的增加而减小;泡孔密度随压力的增加而增加;泡孔直径随压力降速率的增大而减小;泡孔密度随压力降速率的增大而增加;而适当提高温度有利于减小泡孔直径、增加泡孔密度。     

溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物发泡材料的制备及性能

以氮气为物理发泡剂,采用间歇式发泡法对溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物(BIMSM)基体材料进行发泡,研究了高岭土用量及发泡温度对BIMSM发泡材料力学性能及泡孔结构的影响。结果表明,在相同发泡温度下,随着高岭土用量的增加,发泡材料的密度、邵尔C硬度、拉伸强度及撕裂强度均增大,泡孔尺寸呈先增大后减小的趋势,泡孔密度则先减小后增大,泡孔分布不均匀程度增加。当高岭土用量相同时,随着发泡温度的升高,发泡材料的密度、邵尔C硬度、拉伸强度及撕裂强度均降低,泡孔尺寸增大,泡孔分布更加均匀。     

工艺参数对PC塑料泡孔结构影响

采用自制的微孔发泡模拟机研究了温度和压力以及气体饱和时间对微孔聚碳酸酯（PC）泡孔结构的影响。结果表明，对于微孔PC泡沫塑料的成型存在一个最佳温度值;随着饱和压力升高，泡孔直径变小，泡孔的密度增大；气体饱和时间对PC泡沫塑料泡孔结构的影响不是很明显，在一定的饱和时间范围内，延长PC发泡时间有利于得到更均匀的泡孔结构。     

超临界N_2微孔发泡PA6的制备及性能研究

采用超临界N2微孔发泡注射成型方法制备微孔发泡尼龙(PA)6材料,研究了注射温度、成核剂含量对泡孔密度、直径的影响。采用扫描电子显微镜考察了注射温度对泡孔大小、密度以及分布的影响。结果表明,随着注射温度的升高,泡孔直径变大,泡孔密度减小;成核剂含量增加泡孔密度变大,成核剂到达一定含量后泡孔密度增大不显著,成核剂含量对泡孔直径无显著影响。     

微孔聚碳酸酯的制备工艺与泡孔结构研究

使用超临界CO2流体作为发泡剂在不同条件下制得一系列微孔聚碳酸酯(PC)。通过扫描电子显微镜观察分析了各种制备工艺参数对微孔PC泡孔结构和分布的影响。结果表明,饱和阶段的时间超过3.5 h时,试样中的CO2基本达到饱和;饱和阶段压力的增加会使泡孔直径减小,泡孔密度增大;而发泡温度的增加和发泡时间的延长则会使泡孔直径增大,泡孔密度减小。当完全发泡时,试样的泡孔结构在厚度方向上有明显区别:试样表皮部分未发泡,有致密的表皮结构;试样表层附近泡孔直径较小,泡孔密度较大;试样中心处的泡孔直径较大,泡孔密度较小。     

发泡倍率对聚丙烯/纳米二氧化硅复合微孔发泡材料结构与性能的影响

采用双螺杆熔融共混法制备聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料。用化学发泡法注塑成型制备聚丙烯/纳米二氧化硅复合微孔发泡材料。研究了发泡倍率对微孔发泡材料结构与性能的影响。结果表明:泡孔平均直径随着发泡倍率的增加先减小后增大,泡孔密度随着发泡倍率的增加先增加后减少;微孔发泡材料的缺口冲击强度随着发泡倍率的增加而增加,拉伸强度随着发泡倍率的增加而线性降低。     

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。     

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。     

CM与PVC共混发泡性能的研究

采用模压法进行发泡,研究了氯化聚乙烯(CM)与聚氯乙烯(PVC)的共混比和发泡剂用量对发泡体的泡体性能、泡孔结构的影响。结果表明,不同CM/PVC共混比的复合材料,随体系中CM的增加,发泡密度逐渐减小、泡孔体积和发泡倍率逐渐增大,当CM/PVC=50/50时,发泡材料具有较好的综合性能;改变共混体系中发泡剂AC的用量,测试泡体性能及观察泡孔结构得出,随AC发泡剂用量的增加,发泡材料的发泡密度减小,其相应的物理机械性能如拉伸强度、撕裂强度逐渐降低。     

微发泡PP/竹塑复合材料发泡行为及性能研究

采用注塑成型方法,在二次开模条件下制备微发泡聚丙烯(PP)/竹粉复合材料,分析了不同含量的竹粉对微发泡PP复合材料力学性能和发泡行为的影响。结果表明:随着竹粉用量的增加,泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐增加。竹粉用量为30%时,泡孔直径最小,为23.4μm,泡孔密度达到10.4×106个/cm3,具有理想的发泡效果。竹粉用量在20%时,发泡材料的冲击强度和纯PP基本相同,在性能不降低情况下,节约了原材料成本。     

ABS微孔发泡材料的制备与性能研究

利用化学交联模压法制备了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)微孔发泡材料,研究了发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)、活化剂氧化锌(ZnO)、交联剂过氧化二异丙苯(DCP)用量对ABS微孔发泡材料力学性能和泡孔结构形态的影响。结果表明,当AC为2份、DCP为0.15份、ZnO为0.2份时,制得的ABS微孔发泡材料的泡孔密度为1.31×108cells/cm3,平均泡孔尺寸为24μm,比强度达到44.7 N/tex,综合性能最佳,可以满足微孔发泡材料的要求。     

纳米SiO_2对微发泡聚丙烯复合材料发泡行为的影响

将改性的纳米二氧化(硅SiO2)以不同含量加入到聚丙(烯PP)中,在二次开模条件下制备微发泡PP/纳米SiO2复合材料,分析了纳米SiO2含量对微发泡复合材料发泡行为的影响。结果表明:随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的平均泡孔直径减小,泡孔密度增加,当纳米SiO2含量为4%时,复合材料的泡孔直径为16.3μm泡,孔密度达1.41×109个/cm3具,有理想的发泡效果。     

动态发泡工艺参数对PS微孔塑料泡孔结构的影响

以超临界CO2为发泡剂,用振动诱导发泡模拟装置研究了微孔塑料动态成型过程中气体饱和压力、压力释放速率、温度、气体饱和时间、稳态剪切速率、振动等工艺参数对聚苯乙烯（PS）微孔塑料泡孔结构的影响。研究发现,PS微孔塑料试样的泡孔结构随着气体饱和压力和压力释放速率的提高而得到改善,而温度、气体饱和时间、稳态剪切速率则存在一个最佳的操作范围,在此范围内制得的PS微孔塑料试样泡孔密度最大,泡孔尺寸最小。在稳态剪切速率一定的情况下,通过施加振动可以进一步改善泡孔结构．     

Generation of microcellular polymeric foams using supercritical carbon dioxide. II: Cell growth and skin formation

We have generated microcellular polymeric foam structures using a pressure induced phase separation in concentrated mixtures of supercritical CO₂ and poly(methyl methacrylate). The process typically generates a microcellular core structure encased by a nonporous skin, the thickness of which decreases with increasing saturation pressure. This trend can be described by a model for skin formation that is based on the diffusion rate of gas out of the sample. Significant density reductions on the order of 30 to 70% can be achieved by changing the pressure and temperature conditions in the foaming process. There are several ways in which the saturation pressure affects the average cell size, with the net effect that cell size decreases sharply with increasing pressure above 2000 psi, leveling out at higher pressures. Cell size increases with increasing temperature from 40°C to 70°C. A model for cell growth, based on a cell model of Aremanesh and Advani, modified to include the effect of CO₂ on model parameters, reproduces these trends.     

新型多孔聚酯纤维的制备

介绍了一种制备发泡聚酯纤维的方法,并研究了处理工艺与多孔结构的影响。通过光学显微镜结果分析及计算,研究了加压压力、加压时间、发泡温度及发泡时问等参数对纤维中气泡密度的影响。结果表明,在其他工艺条件不变的情况下,发泡聚酯纤维中气泡密度分别随着压力、加压时间、发泡温度和发泡时间的增加而增大。其中发泡时间大于10 s后,时间对气泡密度无明显影响。     

Microcellular thin PET sheet foam preparation by compression molding

This study has created a new way of microcellullar processing PET thin sheet foam using a conventional hydraulic press by compression molding and by setting the temperature of press plates differently. Comparing this study with our previous work, the emphasis is on the difference of plate temperature. The nonisothermal condition is used to control the foaming agent decomposition to lead to more uniform cell size microcellular foam. A variety of cell sizes, cell densities, and relative densities are obtained as a consequence of the different foaming temperature, time, pressure, and foaming agent content via isothermal and nonisothermal conditions. The effect of isothermal and nonisothermal foaming on the cell size, cells density, and relative density has been discussed. The electrical properties of the microcellular poly(ethylene terephthalate) (PET) samples prepared in nonisothermal foaming have been investigated. The experimental results show that the microcellular PET foam has lower dielectric constant and dielectric loss and higher electric resistivity than unfoamed PET. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 93: 1698–1704, 2004     

Preparation and characterization of microcellular thin polycarbonate sheets

A new method was developed for the microcellular processing of polycarbonate (PC) thin sheets by compression molding above PC's glass‐transition temperature and below its melting temperature within a few minutes. The effects of the foaming time, foaming pressure, foaming temperature, and foaming agent active ratio on the cell size, cell density, and relative density were studied. The structures of the microcellular PC foam were controlled in the foaming process by carefully choosing the foaming parameters. In addition, the thermal, dynamic mechanical thermal, and electrical properties of the microcellular PC foam were investigated. A differential scanning calorimetry analysis showed that the microcellularly processed PC may have a plastication effect. The variation of the storage modulus, loss modulus, and tan δ under dynamic mechanical thermal analysis was in accord with the calorimetry analysis. The measurement of the electrical property demonstrated that the insulation ability of the microcellular PC thin sheet was obviously enhanced and the dielectric strength of the microcellular PC foam was decreased compared to the unfoamed PC. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 99: 1760–1766, 2006