基于超临界CO2间歇法制备超轻TPU颗粒的研究

采用超临界流体间歇式微发泡技术制备了超轻热塑性聚氨酯弹性体(TPU)颗粒,利用扫描电子显微镜等研究了发泡温度、饱和时间及饱和压力对制备超轻TPU颗粒密度和性能的影响。结果表明,发泡温度和饱和压力是影响颗粒泡孔结构分布和粒料性能的主要因素;当饱和压力为11 MPa、发泡温度为145 ℃时,所得的超轻TPU颗粒密度较小、粒径较大,其内部泡孔数量较多,泡孔结构分布均匀。     

聚乳酸/聚氨酯复合多孔材料制备及吸油性能研究

以聚乳酸（PLA）为基体,添加不同含量聚氨酯（TPU）熔融共混制备具有不同相形态的PLA/TPU共混物,基于超临界二氧化碳（scCO₂）微孔发泡工艺,研究不同发泡温度下PLA/TPU复合多孔材料泡孔结构、发泡倍率和开孔率对样品吸油性能的影响。结果表明,随着TPU含量从10 %（质量分数,下同）增加到50 %,共混物从典型的“海?岛”相形态转变为部分共连续相形态,PLA基体黏弹性提升,结晶能力下降;PLA70组分发泡后泡孔结构更为均匀,随着发泡温度的增加,泡孔尺寸和发泡倍率先增大后减小,在94 ℃发泡温度下发泡样品发泡倍率达到29.1倍,最大开孔率75 %;TPU的加入显著增加了PLA基体的弹性回复能力,94 ℃发泡温度下的发泡样品具有最大的抗压强度,永久形变量最小;针对硅油和环己烷的吸油测试发现对硅油的吸油量大于环己烷,发泡材料的吸油量与发泡倍率和开孔率的乘积成正比,针对硅油单次最大吸油量为10.4 g/g。     

热塑性聚氨酯高压釜发泡工艺的研究

利用高压釜对热塑性聚氨酯(TPU)进行发泡,考察了发泡温度、泄压速率、熔体流动性对泡孔结构、发泡倍率的影响。结果表明,TPU在发泡温度185和195℃下,均可得到泡孔结构;泡孔平均直径随着泄压速率的增大而减小;两种发泡温度下的泡孔密度随着泄压速率的增大,具有不同的趋势;最大发泡倍率出现在发泡温度195℃、泄压速率1. 72 MPa/s的条件下。     

碳纤维含量对热塑性聚氨酯弹性体复合材料发泡性能的影响

利用装有静态混合器的挤出机,制备热塑性聚氨酯弹性体/纳米碳纤维(TPU/CF)复合材料,以超临界二氧化碳(SC-CO2)为发泡剂,通过快速泄压法制备TPU/CF发泡样品,研究CF含量对复合材料熔体流动速率、泡孔结构、导电性能和力学性能的影响。结果表明：随着CF含量的增加,TPU/CF复合材料的熔体流动速率逐渐降低,发泡制品的泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐升高。当CF含量为24.65%,泡孔密度为4.20×10⁹个/cm³,与TPU相比提高172.7%,泡孔平均直径为4.29μm,与TPU相比下降36.2%。CF含量为4.95%时,发泡倍率达到最大值(1.65)。随着CF含量的增加,发泡倍率逐渐下降。发泡使TPU及其复合材料的电阻率降低。CF的加入提高TPU的拉伸强度,降低断裂伸长率。CF含量为9.89%时,发泡前后材料的拉伸强度达到最大值,分别为8.76 MPa和5.24 MPa。     

热膨胀微球发泡剂对TPU泡沫结构与性能影响

以热膨胀微球(TEM)为发泡剂,采用两步法珠粒发泡工艺制备了热塑性聚氨酯(TPU)泡沫材料,系统分析和讨论了TEM含量对TPU发泡材料微观结构和性能的影响。采用双螺杆挤出机在170℃下挤出,再在温度为180℃的平板硫化机中预热7 min,保压5 min,可制得发泡效果较优的泡沫制品,泡孔分布均匀,呈闭孔结构。TPU泡沫密度随TEM含量增加先减小后增大,发泡倍率先增加后减小,并在TEM含量为5%时达到最小值和最大值,分别为0.515 g/cm~3和2.03。压缩强度和邵氏硬度随TEM含量增加先降低后增加,并在TEM含量为5%时均达到最小值,分别4.75 MPa和55。因此,可通过控制TEM含量制备结构、性能可调控的TPU泡沫。     

共聚聚丙烯釜压发泡工艺研究

采用高分子量的共聚聚丙烯为原料,CO_2作为发泡剂,使用自制高压反应釜进行发泡。研究温度、压力、保压时间变化对PP发泡材料的影响。实验发现,温度是决定发泡成功的关键,随温度升高过程中,发泡倍率先增加后减少,在146℃时有最优值,此时发泡倍率为7.9倍。压力在5 MPa下发泡效果最好,此时发泡倍率为9.3倍,泡孔直径为797μm,过高或过低发泡压力都使发泡倍率降低。饱和时间对发泡过程的影响主要体现在CO_2对PP渗透过程,30 min的保压时间足以使CO_2在PP中达到饱和。     

超临界CO_2发泡聚苯乙烯工艺研究

以超临界CO_2为发泡剂,采用釜压法在不同发泡工艺条件下制备了聚苯乙烯(PS)发泡试样,通过扫描电子显微镜对PS发泡试样的泡孔形貌进行了表征,探讨了不同发泡工艺对PS发泡试样发泡性能的影响。结果表明,随发泡温度的升高,PS发泡试样泡孔尺寸增大,泡孔密度下降,而泡沫密度呈现先降低后升高的趋势,发泡倍率与此相反;增大保压时间和保压压力,可提高试样的发泡效果。当发泡温度为136℃,保压压力为20 MPa,保压时间为4 h时,PS发泡试样的发泡效果最好,其泡沫密度为0.043 g/cm~3,发泡倍率为24.4,泡孔尺寸为59.8μm,泡孔密度为6.20×107个/cm~3。     

组合发泡剂对聚苯乙烯发泡行为的影响研究

采用物理发泡剂和化学发泡剂的组合发泡剂对聚苯乙烯(PS)在串联挤出发泡机组中进行连续挤出发泡,探讨了不同含量发泡剂和不同发泡温度对PS发泡行为的影响。通过真密度测定仪和扫描电子显微镜对发泡制品的密度、发泡倍率和泡孔形态进行测试。研究结果表明,采用组合复合发泡剂后,PS发泡制品的泡孔密度明显提高,发泡倍率增加,泡体结构优于单独使用物理发泡剂或化学发泡剂的发泡制品。在发泡温度为120℃,CO2注气量为5 mL/min,化学发泡剂用量为3份,SiO2用量为1份时,样品具有最佳泡孔形态,发泡倍率为18.42,泡孔密度为3.53×106个/cm3。     

复合发泡剂制备TPU微孔发泡材料

采用CO_2、CO_2/水、CO_2/乙醇作为TPU发泡剂,研究其在TPU中的吸附与解吸附过程,以及其对TPU颗粒发泡行为的影响。结果表明:CO_2/乙醇发泡剂在TPU颗粒中的吸附量最大,在解吸附过程中,扩散速率也最慢;CO_2/水作为发泡剂时次之;CO_2作为发泡剂时最少,扩散速率也最快;同时CO_2/水、CO_2/乙醇降低了TPU颗粒的发泡温度,TPU发泡出来的颗粒密度也更小、泡孔结构更均匀。     

基于喷动床技术的超临界CO_2聚氨酯珠粒发泡工艺

以热塑性聚氨酯为原料,超临界CO_2为发泡剂,通过喷动床发泡技术制备了热塑性聚氨酯发泡珠粒,考察了CO_2流速、饱和温度、饱和压力、泄压速率对珠粒发泡行为的影响。结果表明,珠粒发泡均匀性先随着CO_2流速上升而上升,之后基本不变,表明形成稳定喷动后流速的提升对珠粒发泡均匀性无改善作用。珠粒发泡倍率随着饱和温度和饱和压力的提高先上升后下降,随着泄压速率的提高而提高。饱和温度的提高使泡孔密度下降,泡孔直径增大,饱和压力和泄压速率的提高使泡孔密度上升,泡孔直径下降。当CO_2流速为0.012 m/s、饱和温度为150℃、饱和压力为10 MPa、泄压速率为20 MPa/s时,珠粒发泡倍率最大,达到9倍,泡孔密度为1.13×10~7个/cm~3,平均泡孔直径为82.3 μm。     

超临界二氧化碳釜压发泡法制备生物可降解PBAT发泡颗粒

通过超临界二氧化碳釜压发泡技术制备了生物可降解聚对苯二甲酸丁二醇酯?co?聚己二酸丁二醇酯（PBAT）发泡颗粒,采用核磁共振光谱仪（¹H?NMR）、凝胶渗透色谱仪（GPC）、差示扫描量热仪（DSC）对PBAT的化学组分及热性能进行了表征,并研究了渗透条件对PBAT发泡性能的影响。结果表明,PBAT中己二酸丁二醇（BA）和对苯二甲酸丁二醇（BT）链节含量分别为53 %和47 %（摩尔分数）;PBAT的玻璃化转变温度、最大熔融温度和结晶度分别是-33、122 ℃ 和13.16 %,其分解温度为280 ℃;当渗透温度从76 ℃增加到90 ℃时,PBAT发泡颗粒密度逐渐降低、发泡倍率逐渐增大,且该条件下制备的PBAT发泡颗粒放置1 d后密度增加、发泡倍率降低,继续延长放置时间至7 d时,其密度和发泡倍率保持不变;当渗透时间从0.5 h延长到2 h时,PBAT发泡颗粒密度逐渐降低、发泡倍率逐渐增加;当渗透时间从2 h延长到3 h时,其密度和发泡倍率保持不变;当渗透压力从10 MPa增加到12 MPa时,PBAT发泡颗粒密度逐渐降低、发泡倍率逐渐增加;当渗透压力从12 MPa增加到14 MPa时,其密度和发泡倍率保持不变。     

蒸汽发泡与传统发泡方式对TPU发泡效果的影响

采用超临界流体间歇式微孔发泡技术制备了超轻热塑性聚氨酯弹性体（TPU）颗粒,利用扫描电子显微镜等研究了以水蒸气、热空气、水、甘油4种不同发泡介质对发泡行为的影响。结果表明,高温水蒸气发泡、烘箱发泡、油浴发泡、水浴发泡的最佳发泡时间分别为50、180、30、15 s左右;最佳发泡温度分别为120、115、75、80 ℃左右;从发泡颗粒的外观、颗粒及泡孔结构的均匀性上来看,高温水蒸气发泡优于其他几种方式。     

黏度对水发泡聚苯乙烯发泡性能的影响

采用水作为物理发泡剂,对聚苯乙烯(PS)进行挤出发泡。研究了低温PS水发泡的流变性能,并研究了黏度对PS发泡制品性能的影响。结果表明:水会影响PS在发泡加工过程中的黏度;在低温情况下,水发泡后的PS仍然具有流动性;其黏度随剪切速率的增大而减小,在相同的剪切速率下,温度越高黏度越低。当模头温度为140℃、螺杆转速为15r/min时,可制备出表面光滑、泡孔细密均匀、质轻的PS水发泡制品。     

PLA/CNTs微发泡复合材料的制备

用熔融共混法制备不同含量的聚乳酸(PLA)/碳纳米管(CNTs)复合材料,以超临界二氧化碳作为物理发泡剂,通过快速卸压过程制备PLA/CNTs微发泡复合材料,并对其热性能、形貌结构和电性能进行表征和分析。热分析结果表明,在150℃时,随着发泡压力的增加,由于退火和塑化效应的共同作用,与未发泡复合材料的相比,微发泡复合材料的熔点先上升后下降。通过调控二氧化碳的压力及温度,制得具有不同微孔结构的PLA/CNTs发泡复合材料,利用扫描电子显微镜分析上述因素对微发泡复合材料泡孔结构的影响。当CNTs质量分数为3%时,PLA/CNTs复合材料在150℃,16 MPa条件下发泡制得的材料泡孔形貌较好。在150℃下,随着压力的升高,PLA/CNTs微发泡复合材料的电导率减小,在20 MPa下的电导率为3.6×10-2 S/m,与在14 MPa下的8.93 S/m相比降低约3个数量级。在16 MPa下,随着温度的升高,PLA/CNTs微发泡复合材料的电导率减小,在160℃下的电导率为2.9×10-2 S/m,与在145℃下的9.15 S/m相比降低约3个数量级。     

塑料瓶盖尺寸稳定性影响因素研究

通过调整注塑机注塑温度、冷却时间、着色剂及添加成核剂,测试各因素对注塑聚乙烯板片收缩率的影响,分析其对瓶盖尺寸的影响。结果表明,在一定范围内,注塑温度提高30℃,板片平行于熔体流动方向的收缩率(SMp)增大0.06个百分点;冷却时间延长6s,SMp降低0.09个百分点;橙色色母添加比例提高0.8%,SMp减小0.14个百分点;添加0.06%成核剂,SMp减小0.35%。得出了影响瓶盖收缩率的因素按作用强弱排序依次为:成核剂、着色剂、冷却时间、注塑温度,结果显示成核剂对瓶盖尺寸具有显著影响。     

Cu(Ⅰ)Y催化剂催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯

对气相甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应中的Cu(Ⅰ)分子筛催化剂进行了活性评价,考察了分子筛载体、催化剂制备温度和制备时间对反应活性的影响,并对反应条件进行了优化.结果表明,Y型分子筛为载体催化活件最好.Cu(Ⅰ)Y催化剂,其最佳制备温度为650℃,制备时间为4 h,反应温度为140℃.在O_2流量为1 mL/min时,随着CO/O_2摩尔比值的提高,CMeOH及STY均呈先上升后下降的趋势,而SDMC则呈上升趋势,最佳原料气摩尔比CO/O_2=10/1.     

钢渣砂对砂浆流动性能和膨胀性能的影响

将钢渣砂等体积取代河砂配制砂浆,研究了钢渣砂砂浆的流动性能及其在80℃水热加速养护条件下的膨胀性能。结果表明：钢渣砂砂浆拌合物的需水量随钢渣砂掺量的增大而呈线性增加;在整个龄期内砂浆的线性膨胀率,随钢渣砂掺量的增加都不同程度的增大,其膨胀率的增长率随龄期的增长先是小幅度地逐渐减小而后快速增大,钢渣砂的掺量越大,钢渣砂砂浆膨胀开始加速的龄期越短。     

低温下泡沫混凝土的动态力学性能

为了研究低温下泡沫混凝土的动态力学性能,采用φ100 mm的铝制分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对不同温度下泡沫混凝土试件进行冲击压缩试验,得到了不同温度、应变率下的泡沫混凝土的应力应变曲线、能量参数、破碎形态等。结果表明:当应变率在62.59 s^-1以下时,泡沫混凝土应力应变曲线分为线弹性阶段、屈服阶段、破坏阶段;当应变率超过62.59 s^-1时,其应力应变曲线分为线弹性阶段、屈服阶段、局部失稳、应力平台、破坏阶段;常温、0 ℃、-10 ℃、-20 ℃和-30 ℃下,泡沫混凝土的动态抗压强度以及吸收能在对应的应变率分界点前表现出显著的应变率效应,但超出该分界点后,应变率效应便不再明显;泡沫混凝土的动态峰值抗压强度与吸收能随温度的降低而提高,但峰值应变随温度降低而降低;泡沫混凝土冲击破碎后的块度随着温度的降低逐渐变大。在低温环境下泡沫混凝土的抗动载设计中,对于泡沫混凝土的峰值抗压强度、吸收能,应优先考虑温度效应的影响,而对于其峰值应变,应优先考虑应变率效应。