聚丙烯的流变性能及发泡性能研究

采用凝胶渗透色谱仪(GPC),差示扫描量热仪(DSC)、高级流变扩展系统(ARES),熔体拉伸流变仪对等规聚丙烯(PP1)、接枝改性聚丙烯(PP2)及Borealis的高熔体强度聚丙烯(PP3)进行了测试和表征,并利用自行研制的超临界流体挤出发泡实验装置,对上述3种PP进行了超临界二氧化碳挤出发泡研究,初步探讨了聚丙烯的流变性能对聚丙烯发泡性能的影响。结果表明,带有支化结构的PP2和PP3具有较高的熔体强度和熔体弹性,能够得到泡孔均匀的挤出发泡样品,具有较好的可发泡性。     

不同聚丙烯发泡体系的挤出发泡行为研究

通过热失重行为研究了不同升温速率对吸热型发泡剂（HP40P）和放热型发泡剂（AC）分解行为的影响；考察了线形聚丙烯（LPP）和长链支化聚丙烯（LCBPP）共混体系（LPP／LCBPP）的挤出发泡行为；制备了LPP／纳米黏土复合材料，并对其进行了挤出发泡研究。结果表明，吸热型发泡剂的分解区间较宽，分解过程平稳，可以作为聚丙烯挤出发泡很好的发泡剂，但需要通过提高螺杆转速来抑制分解过程中的气体损失；LPP／LCBPP／HP40P是良好的聚丙烯挤出发泡体系，可以得到泡孔直径100μm左右、泡孔密度接近106个／cm^2的聚丙烯挤出发泡材料；LPP／纳米黏土复合材料的挤出发泡中并未发生严重的气泡破裂和塌陷现象。动态流变性能研究结果表明该材料表现出很好的熔体弹性，可以作为聚丙烯挤出发泡的良好发泡体系。     

辐照改性制备长支链型高熔体强度聚丙烯流变性能(Ⅱ)拉伸流变

通过辐照法制备了长支链型高熔体强度聚丙烯(LCB-HMSPP),采用Rheotens熔体拉伸流变仪研究了辐照改性PP的熔体强度和拉伸流变行为,讨论了敏化剂含量、辐照剂量、高分子量物质和温度对PP拉伸流变行为的影响。研究结果表明：PP的熔体强度、拉伸应力、拉伸黏度等拉伸流变物理量随敏化剂增加而显著增强,并随辐照剂量呈先上升后下降的趋势,辐照剂量为5kGy时,熔体强度和拉伸黏度到达最大。添加极少量高分子量物质(UHMWPE)也能有效提高PP的熔体强度。LCB-HMSPP的熔体强度活化能显著降低,熔体强度温度敏感性下降,可在较宽的温度范围内表现出较高的熔体强度。     

线性和长支链聚丙烯/氯化钠共混物的流变性能及发泡形态的研究

制备了线性和长支链聚丙烯/氯化钠(NaCl)共混物,通过流变仪、差示扫描量热仪(DSC)及超临界二氧化碳发泡方法研究了共混物的流变性能、热性能及发泡形态。流变结果表明,紫外辐照挤出改性后的聚丙烯(PP)样品都接入了长支链,NaCl的加入没有改变长支链结构,且NaCl加入得越多,拉伸黏度越小。通过DSC可知,随着长支链的引入,聚丙烯的熔程变宽,结晶温度有所提升,而NaCl的加入使得结晶温度下降,熔点变化不大。通过紫外辐照反应挤出改性引入长支链可有效改善PP的发泡形态。加入致孔剂可制得开孔材料,开孔程度随着致孔剂的含量的增大而增大。     

聚丙烯高发泡材料

为提高聚丙烯(PP)的熔体强度,改善PP的发泡性能,用双螺杆挤出机对PP进行硅烷交联改性,制备出了高熔体强度聚丙烯(HMSPP)后,进行了模压法发泡的研究.结果表明:HMSPP随着引发剂含量的增加,改性PP的熔体强度提高;PP发泡材料的密度降低至0.118 g/cm3.发泡剂AC的用量及成核剂的含量对发泡材料的表观密度有很大影响,当发泡剂含量为2.5份、成核剂含量为1份时,得到的PP发泡板材密度降低,发泡倍率增大,泡孔均匀致密,力学性能较好.     

模压法制备高发泡聚丙烯/木粉复合泡沫材料

为制备出高发泡倍率的聚丙烯(PP)/木粉复合泡沫材料,对其在制备过程中所面临的发泡剂分解温度太高、PP熔体强度过低及木粉与PP界面相容性差这三大关键难题进行分析并解决。结果表明:当活化剂ZnO添加量为发泡剂AC的0.3倍时,AC分解温度符合发泡过程的要求,提高温度有利于缩短发泡剂分解前诱导期及发泡剂的分解时间;交联剂添加量为9份,助交联剂添加量为7份时,材料的交联效果最好,交联时间控制在7min左右最佳;当偶联剂添加量2份时处理木粉最为合适,此时木粉与PP的界面相容性的改善效果最佳。     

紫外光辐照反应挤出制备高熔体强度聚丙烯的研究

提出一种新的PP改性方法,紫外光辐照反应挤出制备高熔体强度PP。通过测定试样的DSC、熔体强度、熔体质量流动速率和凝胶率,研究并分析紫外辐照对PP光降解和支化交联的影响。结果表明,在紫外光辐照下,通过加入光分解促进剂二苯甲酮(BP)和交联剂季戊四醇三丙烯酸酯(PETA),可以达到支化改性的目的,有效提高聚丙烯的熔体强度。当BP质量分数为0.1%、PETA质量分数为3%时,PP熔体强度改善比较明显。     

反应挤出制备高熔体强度PP

采用反应挤出方法制备高熔体强度聚丙烯,通过凝胶渗透色谱仪、差示扫描量热仪、偏光显微镜等研究了改性产品的结构与性能,并进行挤出发泡应用实验。结果表明：采用特殊的过氧化物引发剂和支化促进剂,与聚丙烯基础树脂共混后通过双螺杆挤出机熔融连续反应挤出,可以直接制备具有长链支化结构的聚丙烯,熔体强度提高300％;挤出发泡试样泡孔均匀,发泡倍率达到50倍,具有较好的可发性能。     

聚乳酸扩链改性及其挤出发泡的研究

采用扩链剂对聚乳酸（PLA）进行扩链改性,研究了扩链剂对PLA流变性能的影响。采用3种不同类型的化学发泡剂：发泡剂A（发泡母粒）、发泡剂B\[自制复合发泡剂：偶氮二甲酰胺（AC发泡剂）/碳酸氢钠(NaHCO3)\]、发泡剂C(自制改性AC发泡剂),利用单螺杆挤出机对PLA进行挤出发泡。采用扫描电子显微镜观察分析了发泡材料的断面泡孔结构。结果表明,加入扩链剂可有效提高PLA的熔体强度和黏度及降低其熔体流动速率,改善PLA的发泡效果,扩链剂含量为0.8份（质量分数,下同）时,发泡材料的发泡效果最好;实验所用的3种发泡剂中,发泡剂C的发泡效果最好,发泡剂含量为1.5份时,发泡样品的表观密度较小（0.6 g/cm3）,泡孔直径最小(约为57 μm),泡孔密度最大（约为7.69×10^6个/cm3）,泡孔分布均匀,无明显泡孔破裂和连通现象。     

双氰胺改性偶氮二甲酰胺在聚丙烯中的发泡特性研究

以偶氮二甲酰胺（AC）为参照,通过TG、DSC、动态粘弹性分析和发泡体系熔体回弹高度差测试,研究双氰胺改性AC发泡剂的分解温度,放热量及其在各种聚丙烯基体中的发泡特性。     

高熔体强度聚丙烯发泡性能的研究

对高熔体强度聚丙烯进行发泡研究。在物理发泡和连续挤出成型工艺条件下,高熔体强度聚丙烯能发泡成圆柱形制品,而其在圆环形口模下吹胀成型时,发泡稳定性差,不能成型。实验分析得出热机械曲线中高弹态的温度范围太窄是产生这一现象的原因。     

PP/HDPE/滑石粉复合材料微孔发泡实验研究

为了改善聚丙烯(PP)的微孔发泡性能,将PP与高密度聚乙烯(HDPE)共混,提高其熔体强度;然后在PP/HDPE共混体系中加入少量滑石粉,研究滑石粉的用量对共混体系熔体强度及微孔发泡过程的影响。研究结果表明,滑石粉的加入使体系的熔体强度提高,发泡样品的泡孔结构变得更均匀。而且,随着滑石粉用量的增加,泡孔尺寸减小,泡孔密度增加。     

聚丙烯挤出发泡中的关键技术——发泡体系的性能和发泡机理研究

从聚丙烯挤出发泡体系的性能包括聚丙烯熔体的黏弹性、发泡剂的溶解度和扩散系数、聚丙烯的结晶行为和成核剂的性能以及聚丙烯挤出发泡的气泡成核机理和气泡增长机理系统介绍了聚丙烯挤出发泡中的一些关键技术。研究表明：具有显著应变硬化行为和高熔体强度的长链支化聚丙烯是获得优质PP发泡材料的前提；发泡剂的溶解度和扩散系数、聚丙烯的结晶行为和成核剂的种类和性能对发泡材料的泡孔密度、泡孔尺寸和泡孔尺寸分布有显著影响；气泡成核和气泡增长机理对于聚丙烯挤出发泡的配方设计、工艺确定和设备选型具有极其重要的意义。     

提高发泡聚丙烯熔体强度的研究进展

介绍了聚丙烯(PP)泡沫塑料的特点、国内外发展概况及其发泡研究中存在PP熔体强度较低的普遍问题。重点概述了提高PP熔体强度的4种方法,即采用高熔体强度PP、PP部分交联、PP共混改性及PP/无机物复合材料,并分别介绍了这4种方法的国内外研究进展、特点。指出PP化学交联及共混改性仍是今后PP发泡研究的重点及热点。     

Preparation and foamability of high melt strength polypropylene based on grafting vinyl polydimethylsiloxane and styrene

A novel strategy was developed by melt grafting reaction in the presence of macromonomer vinyl polydimethylsiloxane (VS) and comonomer styrene (St) for preparing high melt strength polypropylene (HMSPP), and the rheological behavior, melt strength, and foaming ability of HMSPP were investigated. The results showed that VS and St were successfully grafted onto isotactic polypropylene (iPP), and the melt strength of HMSPP increased by more than 12 times compared to that of the virgin iPP. Moreover, HMSPP exhibited excellent foaming ability with smaller cell size, higher cell density, and higher expansion ratio compared to the virgin iPP when supercritical carbon dioxide was used as the blowing agent. POLYM. ENG. SCI., 55:251–259, 2015. © 2014 Society of Plastics Engineers     

高熔体强度聚丙烯的研制

用过氧化物引发聚丙烯(PP)交联制备高熔体强度聚丙烯(HMSPP),研究了过氧化物的用量、反应温度、螺杆转速对HMSPP性能的影响。得到的HMSPP比普通PP的熔体强度提高约3倍。用所研制的HMSPP进行发泡实验,制得泡孔结构较均匀且闭孔的发泡制品。     

聚丙烯接枝改性及其挤出发泡研究

采用过氧化二异丙苯（DCP）为引发剂，苯乙烯（St）为助引发剂，双螺杆挤出机为反应器，使甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）接技到聚丙烯（PP）链上。通过FT-IR等测试方法对接枝PP的结构和性能进行了研究，结果表明在1727cm^-1处有较为明显的羰基吸收峰；抗熔垂能力的测定表明，接枝反应有效地改善了PP的熔体强度，从而得到适于挤出发泡的聚丙烯接枝改性优化配方：PP100份、GMA8份、DCP0．06份、St3．5份。     

发泡聚丙烯材料的研究进展

概述了聚丙烯发泡的机理、途径、工艺及聚丙烯发泡材料的应用，重点叙述了高熔体强度聚丙烯发泡、交联发泡、共混发泡三种发泡工艺及其国内外发展状况。     

Bubble growth in the microcellular foaming of CO2/polypropylene solutions

This article is concerned with bubble growth dynamics in the CO₂/polypropylene microcellular foaming process. The effect of the melt strength on the bubble growth was thoroughly investigated in theory for the first time. The theoretical results indicate that enhanced melt strength effectively restrains the bubble growth and stabilizes the bubble oscillation. Higher melt strength leads to lower bubble growth rate, shorter growth time, and smaller ultimate bubble size. Compared to the melt strength, the viscoelasticity and the gas pressure have less effect on the microcellular foaming process. The bubble growth varies a little as the viscoelasticity is varied. The bubble oscillation and growth rate are enhanced with increasing gas pressure, which leads to the augmentation of the bubble size. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

Microcellular foaming of PE/PP blends

Three different polyethylene/polypropylene (PE/PP) blends were microcellular foamed and their crystallinities and melt strengths were investigated. The relationship between crystallinity, melt strength, and cellular structure was studied. Experimental results showed that the three blends had similar variation patterns in respect of crystallinity, melt strength, and cellular structure, and these variation patterns were correlative for each blend. For all blends, the melt strength and PP melting point initially heightened and then lowered, the PP crystallinity first decreased, and then increased as the PE content increased. At PE content of 30%, the melt strength and PP melting point were highest and the PP crystallinity was least. The blend with lower PP crystallinity and higher melt strength had better cellular structure and broader microcellular foaming temperature range. So, three blends had best cellular structure at PE content of 30%. Furthermore, when compared with PE/homopolymer (hPP) blend, the PE/copolymer PP (cPP) blend had higher melt strength, better cellular structure, and wider microcellular foaming temperature range, so it was more suited to be microcellular foamed. Whereas LDPE/cPP blend had the broadest microcellular foaming temperature range because of its highest melt strength within three blends. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 104: 4149–4159, 2007