超临界二氧化碳间歇式发泡法制备PP、PP/POE微孔发泡材料

采用超临界二氧化碳间歇式发泡法，成功制备了聚丙烯(PP)、PP/POE(乙烯-辛烯共聚物)微孔发泡材料。研究了发泡温度、饱和压力、POE含量对PP复合材料发泡性能的影响，并且，通过研究发泡材料的微观形貌、泡孔直径和膨胀倍率，得到最佳POE添加量。结果表明，在156℃、20 MPa条件下，PP可形成泡孔直径均一、高体积膨胀比的闭孔结构材料。加入POE后，PP复合材料的发泡性能得到改善，对发泡区间影响显著，PP/POE(80∶20)的发泡温度区在40℃以上；PP/POE(80∶20)随着发泡温度的上升，泡孔平均直径先增加后下降，泡孔密度和体积膨胀比逐渐增大；在120℃、20 MPa条件下，添加20%POE,得到了发泡范围大且泡孔均一性较好的发泡材料，泡孔密度为1.13×10¹¹个/cm³,泡孔孔径为2.81μm。     

PP/微球复合材料的发泡行为及力学性能

选用PP(EPS30R)、PP(K9928)为基体材料,分别加入EK405、EK406微球母粒,在二次开模条件下制备微发泡PP/微球复合材料,研究不同特性树脂和微球母粒对PP/微球复合材料发泡行为及力学性能的影响规律。结果表明:微球母粒EK406适合于PP/膨胀微球复合材料的发泡,发泡倍率达12%,泡孔平均直径和泡孔密度分别为29.94μm、7.93×106个/cm3,能够获得泡孔细小、均匀而致密的微发泡聚丙烯材料。熔体指数低的PP材料适合于微球发泡,发泡质量较好,综合性能理想,拉伸和冲击强度分别为18.52 MPa、13.18 kJ/m2,比强度达到23.03。     

木粉/POE协同改性PP的超临界CO2发泡性能

采用超临界二氧化碳作为发泡剂,用自制的高压反应釜,在一定温度、压力和保压时间等工艺条件下,探讨经预处理的木粉对高熔体强度聚丙烯(PP)/木粉发泡材料发泡性能的影响。当木粉用量为4份时,PP/木粉发泡材料发泡性能最佳,其发泡倍率最大,为12.6倍,表观密度最小,为0.069g/cm~3,泡孔平均直径为79μm。在木粉用量为4份基础上,研究乙烯–辛烯共聚物(POE)用量对PP/木粉/POE发泡材料发泡性能的影响。结果表明,当POE用量为15份时,得到最佳发泡性能的PP/木粉/POE发泡材料,其发泡倍率最大,为14.8倍,表观密度最小,为0.06g/cm~3,泡孔平均直径为174μm,泡孔分布最均匀。     

微发泡PP/Nano-SiO_2复合材料泡孔结构与力学性能研究

采用化学注塑发泡法制备了微发泡聚丙烯/纳米二氧化硅(PP/nano-SiO2)复合材料,研究了发泡量对微发泡PP/nano-SiO2复合材料泡孔结构和力学性能的影响。结果表明:发泡量对微发泡PP/nano-SiO2复合材料的泡孔结构具有很大影响。随着发泡量的增加,微发泡材料逐渐呈现欠发泡、均衡发泡、过发泡状态,而且微发泡材料的拉伸强度逐渐降低,冲击强度则先增加后减小,并在发泡量为8%时达到最大值(5.398 kJ/m2)。另外通过非线性回归分析法对微发泡PP/nano-SiO2复合材料力学性能与相对密度之间的关系进行了预测,并获得了与其他相关研究一致的结论。     

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。     

POE/EVA复合发泡材料性能

采用化学发泡法制备以聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)为基体,不同含量乙烯-辛烯共聚物(POE)及马来酸酐(MAH)接枝的乙烯-辛烯共聚物的复合发泡材料,并研究POE对EVA发泡材料发泡行为及力学性能的影响。结果表明:随着POE含量的增加,一方面增加了发泡材料的弹性,压缩永久变形降低,但拉伸及撕裂强度降低,另一方面减小了泡孔直径,增加泡孔密度,POE在质量分数30%的时候性能最好,泡孔直径是79.2μm。而随着POE-g-MAH含量的增加,一方面显著提高了发泡材料的拉伸、撕裂强度及耐磨强度,另一方面进一步降低了泡孔直径,增大了泡孔密度。接枝马来酸酐的POE质量分数在30%～40%发泡材料的性能最好,泡孔直径为68.1μm。     

发泡剂对微发泡PP材料表面外观与基本性能的影响

利用化学发泡注塑技术制备了微发泡聚丙烯(PP)材料,研究了碳酸氢钠母粒含量对微发泡材料泡孔结构、表面外观、力学性能和挥发性有机化合物(VOC)的影响。结果表明:发泡剂母粒添加质量分数小于1. 0%时可获得表观质量较好的制件;当发泡剂母粒添加质量分数为1. 0%时,材料泡孔数目最多,泡孔致密且泡孔平均直径最小,相对未发泡PP材料,比弯曲模量增加,比拉伸强度无明显变化,比冲击强度略有降低;微发泡PP材料的VOC含量,尤其是醛类和总挥发性有机化合物(TVOC)含量低于普通注塑PP材料。     

结晶特性对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响

以化学发泡注塑成型技术为主线,在二次开模条件下制备微发泡PP材料;通过DSC、XRD技术分析了结晶特性对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响。结果表明:结晶特性对气泡的成核、长大和定型过程具有明显的影响;添加滑石粉的改性PP材料结晶特性较差,发泡质量明显降低,泡孔直径和泡孔密度分别为36.98μm、3.29×107个/cm3;添加云母粉的改性PP材料具有合适的结晶温度和结晶度,发泡质量较理想,泡孔直径和泡孔密度分别为22.09μm、4.76×108个/cm3;能够获得泡孔细小、均匀的微发泡PP材料。     

PP/GO发泡复合材料的性能研究

在二次开模注塑成型条件下制备了聚丙烯/氧化石墨烯(PP/GO)发泡复合材料,研究了GO用量对PP微发泡复合材料力学性能、结晶性能和发泡行为的影响。结果表明:GO加入PP发泡复合材料中,能够明显改善PP复合材料泡孔结构,提高其发泡质量;当GO用量为3份时,PP/GO发泡复合材料的发泡性能相对最好,其泡孔直径为24.8μm,泡孔密度2.5×10~8个/cm~3。     

POE-g-MAH对SGF/POE/PP泡沫复合材料结构和性能的影响

采用型内二次发泡工艺制备马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)共混改性短玻璃纤维/聚烯烃弹性体/聚丙烯(SGF/POE/PP)泡沫复合材料,考察POE-g-MAH含量对复合材料泡孔形貌、微观结构和力学性能的影响.结果表明:少量POE-g-MAH的引入有利于降低平均泡孔和提高泡孔密度;同时POE、SGF与基体间的界面结合均得到了增强,SGF/POE/PP泡沫复合材料的冲击韧度和弯曲强度分别在POE-g-MAH的含量为5%和8%时达到最大值,而压缩强度则呈逐步下降的变化趋势.     

POE和EVA对IXPE发泡材料的改性研究

研究添加不同比例EVA树脂（乙烯-乙酸乙烯酯）和弹性体POE（乙烯-辛烯共聚物）对IXPE发泡材料的表观密度、拉伸性能及泡孔结构的影响。结果表明POE和EVA添加量增加,IXPE表观密度增大;当POE/EVA〈26份时,POE对IXPE发泡材料的拉伸强度的改性效果优于EVA,当POE/EVA〉26份时,EVA对IXPE发泡材料的拉伸强度的改性效果优于POE;POE对IXPE发泡材料断裂伸长率的改性效果较好;添加不同比例POE和EVA,都能制备出泡孔结构均匀IXPE发泡材料。     

原位成纤PTFE对PP/CNT微孔注塑发泡材料电磁屏蔽性能的影响

采用聚丙烯(PP)为基体、以多壁碳纳米管(CNT)为碳纳米填料,制备二元复合泡孔材料PP/CNT,并且,当CNT含量为1%时,复合微孔材料泡孔质量及电磁屏蔽性能均较好。以聚四氟乙烯(PTFE)为原位成纤增强相,进行微孔注塑发泡成型,探究PP/CNT/PTFE三元复合微孔材料的电磁屏蔽性能,制备了力学性能较好、对电磁辐射吸收率较高的微发泡电磁屏蔽复合材料;研究了PTFE微纤含量对PP/CNT/PTFE三元复合微孔材料注塑发泡泡孔形貌及电磁屏蔽性能的影响规律;得到了该实验条件下PTFE的最佳添加量。结果表明,当PTFE含量为1%时,原位成纤效果较好,三元复合微孔材料的泡孔直径显著减小,电磁屏蔽性能从未添加PTFE时的12.6 dB提高至24.8 dB。     

PP/GF/EPDM微发泡复合材料制备及性能研究

通过微发泡注塑成型制备了聚丙烯/玻纤/三元乙丙橡胶(PP/GF/EPDM)复合材料,并研究了EPDM对微孔发泡PP/GF/EPDM复合材料微观形态和力学性能的影响。结果表明:随着EPDM用量的增加,泡孔直径呈先变小后变大、泡孔密度呈先变大后变小的趋势;当EPDM用量为15%时,微发泡制品的微观形态最好。同时,随着EPDM用量的增加,微发泡制品的拉伸强度有所降低,而冲击强度有所提高,且拉伸强度和冲击强度下降比值均呈先减小后增大的趋势;当EPDM用量为15%时,强度下降比值最小。此时PP/GF/EPDM微发泡制品的综合性能最好,其多项性能指标优于纯PP微发泡制品,达到了增强增韧的预期目的。     

GF增强母粒对微发泡PP/GF复合材料力学性能的影响

采用熔融共混挤出的方法制备了A、B两种玻璃纤维(GF)增强母粒。将两种母粒与自制发泡母粒、助剂母粒按一定比例混合,在二次开模条件下制备了PP/GF复合微发泡材料,研究了两种GF增强母粒对微发泡PP/GF复合材料力学性能的影响,同时还探讨了结晶行为对微发泡复合材料力学性能的影响。结果表明:A母粒制备的微发泡PP/GF复合材料性能优于B母粒,在GF含量为30%时,A母粒制备的微发泡复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为55.72 MPa、7.58 kJ/m2,与B母粒制备的发泡PP/GF复合材料比较,其拉伸强度和冲击强度分别提高了9.97 MPa、1.1 kJ/m2。     

微发泡聚丙烯复合材料发泡行为研究

以PP(聚丙烯)为基体材料,分别添加发泡剂母粒、发泡剂和助剂母粒及发泡剂、助剂、成核剂母粒,在二次开模条件下注塑制备微发泡PP复合材料,分析了发泡助剂及成核剂对微发泡复合材料发泡行为的影响规律。结果表明,添加发泡助剂以后,PP体系的发泡质量得到明显改善;助剂和成核剂同时添加,微发泡PP体系的发泡质量最好,泡孔平均直径为26.79μm,泡孔密度达到4.76×106个/cm3。     

发泡母粒对ABS发泡材料泡孔结构及力学性能的影响

采用化学注塑发泡制备了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯(ABS)发泡材料,研究发泡剂母粒载体分别为高抗冲聚苯乙烯(PS–HI),PS–HI+苯乙烯–丁二烯–苯乙烯塑料(SBS),SBS,ABS及聚烯烃弹性体(POE)时发泡剂母粒对ABS泡孔结构及力学性能的影响。结果表明,发泡母粒载体对ABS发泡试样的泡孔结构及力学性能具有较大的影响,以POE为发泡母粒载体所制得的ABS发泡样品的泡孔结构、力学性能较好。其泡孔平均直径为18.5μm,泡孔密度为4.183×107个／cm3,冲击强度为11.7 kJ／m2,拉伸强度为30.8 MPa。     

纳米ZnO改性PLA/PBS及其发泡体系的性能

采用熔融共混法制备了纳米氧化锌(ZnO)填充聚乳酸/聚丁二酸丁二酯(PLA/PBS)复合材料。研究了ZnO质量分数对复合材料的力学性能、结晶性能以及动态流变性能的影响。结果表明,随着ZnO含量的增加,复合材料的力学性能和结晶度先升高后降低,当ZnO质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值40.99 MPa和8.82 k J/m~2,比未添加ZnO时分别提高了6.3%和28.2%,同时结晶度达到24.4%。动态流变性能测试表明,ZnO的质量分数为0.5%时,复合材料的损耗模量和储能模量均为最大值,反映出此时复合材料内部氢键和交联网络最完善,协同作用效果达到最佳状态,因此力学性能也最优。在ZnO质量分数为0.5%的基础上,采用超临界二氧化碳发泡法对复合材料进行间歇发泡,结果显示添加ZnO的发泡材料泡孔密度比未添加的高出一个数量级,泡孔尺寸分布更加集中,体积膨胀率更高。     

成核剂对聚丙烯微发泡行为及力学性能的影响

将自制的发泡母料添加到共聚聚丙烯(PP)中,采用化学发泡注塑工艺制得微发泡材料。通过SEM和TGA分析,研究了不同成核剂制得的发泡母料对PP微发泡材料力学性能和泡孔行为的影响。结果表明:发泡母料含量为5%时,制得的发泡PP复合材料性能优异;以硫酸钙作为成核剂时,所得制品泡孔直径较小,且均匀性最好。     

泡孔结构参数对微孔发泡聚丙烯力学性能影响

采用化学发泡法制备聚丙烯(PP)微发泡材料,研究了不同泡孔结构参数对其力学性能的影响。结果表明:微孔发泡PP材料的拉伸强度和冲击强度随着表观密度的增加而提高;随着泡孔尺寸和泡孔尺寸分散度的增大,发泡PP材料的拉伸强度和冲击强度都显著下降。     

发泡剂母粒对微发泡PP材料泡孔结构与力学性能的影响

通过化学发泡注塑工艺制备微发泡聚丙烯(PP)材料,研究不同碳酸氢钠发泡剂母粒对微发泡材料泡孔形态、表面质量与力学性能的影响。结果表明:发泡剂母粒B发气量居中,在添加质量分数为2%下,与添加其他两款发泡剂母粒后的发泡材料相比,泡孔更加致密,泡孔平均直径最小,表面无明显缺陷产生。相对未发泡PP材料,发泡材料的拉伸强度、弯曲模量和冲击强度均降低。而加入质量分数为2%的发泡剂母粒B的微发泡PP材料的比弯曲模量增加,比拉伸强度和比冲击强度无明显变化。综合发泡质量和力学性能等影响因素,发泡剂母粒B适合于制备表面质量和力学性能要求较高的微发泡PP制品。