聚苯砜微孔材料的制备及其力学性能

以超临界CO_2为发泡剂,采用固态升温发泡技术制备了微米级和纳米级泡孔结构的聚苯砜(PPSU)泡沫材料,通过扫描电镜对PPSU发泡样品的泡孔形貌进行了表征。在饱和压力为8~25 MPa、发泡温度为160~220℃的范围内制备的PPSU泡沫材料孔径在0.2~2μm之间,泡孔密度为10~(11)~10~(13)cell/cm3,发泡倍率为1~2.5。发泡时间固定为30 s时,泡孔孔径随着发泡温度的升高呈现出先增大后减小的趋势,而且随着饱和压力的升高,孔径不断减小;泡孔密度的变化趋势则与之相反。对发泡密度都为0.6 g/cm~3,且具有不同孔径大小的发泡样品进行了力学性能测试,结果表明:随着泡孔尺寸的减小,拉伸强度和压缩强度均显著提升,孔径为206 nm的发泡样品与孔径为1 920 nm的发泡样品相比,压缩和拉伸强度分别提高了256.1%和106.1%。     

不同熔体强度对聚乳酸微发泡行为的影响

合适的熔体强度是取得良好发泡效果的关键。通过对熔体强度的聚乳酸(PLA)进行微发泡注射实验,对其发泡密度、泡孔尺寸及分布情况及常规力学性能进行了测试和表征。实验结果表明:不同的熔体强度会对聚乳酸的发泡行为产生不同的影响,熔融指数在11.2 g/10min时,得到PLA发泡制品最低密度值为0.0928 g/cm~3,平均泡孔直径为38.5μm,泡孔密度为2.08×106个/cm~2;随着熔体强度的降低,PLA发泡制品的平均泡孔直径先增大后减小,泡孔密度先减小后增大,PLA发泡制品的发泡密度值和常规力学性能呈现先减小后增大的变化趋势。对熔融指数为11.2 g/10min的PLA进行微发泡后具有良好的泡孔结构和综合力学性能。     

从丝瓜络废料中提取纤维素纳米纤维及在聚乙烯醇超临界二氧化碳复合发泡材料中的应用

通过TEMPO氧化法从废弃丝瓜络中成功提取出纤维素纳米纤维(CNF),并通过超临界二氧化碳(scCO₂)发泡技术制备聚乙烯醇(PVA)/CNF复合发泡材料。对CNF在复合材料中的结晶性进行表征,探究了CNF含量对泡孔形貌的影响以及CNF含量对发泡材料收缩性能的影响。结果表明,CNF在发泡过程中可作为异相成核点,提高成核效率,减小了平均泡孔尺寸,增加了泡孔密度,同时减少了泡孔褶皱,降低了发泡材料的收缩率。当CNF含量为2%时,平均孔径从99.96μm下降至41.96μm,泡孔密度增加了大约一个数量级,收缩率从12.19%下降至5.02%。     

压力场对微发泡PP复合材料发泡行为的影响

采用欠注成型工艺制备微发泡聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅复合材料,通过建立物理模型分析外加压力场对PP复合材料发泡行为的影响规律。结果表明:随着外加压力的增大,PP复合材料的泡孔直径和密度都呈减小趋势;当外加压力为0.7 MPa时,泡孔直径为38.72μm,泡孔密度达到3.66×106个/cm3,分散度为17.85μm,材料发泡效果较理想。     

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。     

乙酸-乙酸乙烯酯橡胶/聚乳酸共混体系的发泡及阻尼性能

以乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM)/聚乳酸(PLA)共混物为基体材料,过氧化二异丙苯(DCP)为硫化剂、偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,经模压发泡制备橡塑共混发泡材料,用扫描电子显微镜观察材料的泡孔结构及泡孔尺寸分布,采用动态黏弹谱仪对发泡材料的阻尼性能进行研究,考察了AC和DCP用量、发泡时间及白炭黑用量对EVM/PLA发泡材料泡孔结构及阻尼性能的影响。结果表明,随着AC用量的增加,材料的泡孔数目增多但孔径相差不大,阻尼性能也无明显变化,在AC用量为4份时材料的阻尼性能较好;随着DCP用量的增加,材料的泡孔尺寸略有减小,阻尼性能变化不大,DCP用量为5份时材料的阻尼性能较好;随着发泡时间的延长,泡孔尺寸逐渐减小,阻尼性能逐渐提高,发泡时间为5 min时,泡孔孔径与损耗因子均出现突变;填料用量增加,泡孔孔径减小,发泡材料整体损耗因子上升。     

聚丙烯/木粉釜压珠粒发泡研究

以CO_2为发泡剂,用高压釜式法制备了聚丙烯/木粉发泡珠粒。利用旋转流变仪、差示扫描量热仪(DSC)研究了不同木粉含量的聚丙烯/木粉复合材料的流变和结晶性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了发泡珠粒的泡孔结构。结果表明,木粉对聚丙烯珠粒发泡有较大影响,随木粉含量增加,聚丙烯/木粉复合材料的黏度增加、损耗角正切值降低,熔融、结晶温度均提高,复合发泡珠粒的发泡倍率和泡孔密度先增大后减小,泡孔尺寸先减小后增大。当木粉含量为10%时,发泡珠粒的发泡倍率为10.4倍,平均泡孔直径、泡孔密度分别为67.69μm、5.791×10~7个/cm~3。     

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。     

成型温度对环氧树脂基发泡材料发泡行为的影响

采用化学发泡模压成型制备环氧树脂基发泡材料,以不同成型温度下环氧树脂基发泡材料的表观密度、泡孔平均直径、泡孔尺寸分布、泡孔密度的统计和SEM观察,考察成型温度对化学发泡制备环氧树脂基发泡材料发泡行为的影响。结果表明:在一定温度下环氧树脂固化速率与发泡剂的分解速率相当时,环氧树脂固化与泡孔形核、长大、定型的同步协调性较好,实验范围内,当成型温度为160℃,可获得泡孔尺寸为78μm、泡孔密度为1.23×106个/cm3、泡孔尺寸分布均匀的微孔发泡环氧树脂基材料。     

超临界二氧化碳/乙醇发泡体系制备聚苯乙烯微孔发泡材料

使用超临界二氧化碳和乙醇作为混合发泡剂,研究聚苯乙烯间歇发泡材料制备过程,并用扫描电镜观察发泡后样品的泡孔结构.通过比较吸附量、泡孔直径、泡孔密度等方面,分析加入乙醇后对发泡荆在聚合物中的溶解度的影响和对发泡样品泡孔结构的影响.结果显示:加入乙醇后,发泡荆在聚合物中的溶解度显著增加,发泡样品表观密度减小,泡孔直径增大,泡孔密度减小.