发泡工艺对超临界CO2／PP微孔发泡泡孔形态的影响

研究了超临界CO2／PP微孔发泡过程中发泡温度和饱和压力对结晶性聚合物PP泡孔形态的影响。结果表明，温度对泡孔形态影响很大，温度升高，熔体黏度和表面张力降低，泡孔变大，泡孔密度减小。与发泡温度相比，CO2饱和压力对泡孔结构的影响较小。压力太低，CO2的溶解度小，泡孔壁太厚，泡孔分布不均匀。随着压力升高，CO2的溶解度增加，熔体黏度减小，所以泡孔直径和泡孔密度都增加，泡孔壁变薄。     

剪切对PP/HDPE共混体系微孔发泡成型的影响

在熔体流动方向垂直叠加一个轴向脉动剪切,研究转子转动产生的剪切和轴向脉动剪切对PP/HDPE共混体系微孔发泡成型的影响。研究结果表明,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。在熔体流动方向垂直叠加一个轴向脉动剪切以后,泡孔的取向现象减小,泡孔逐渐趋于圆形,泡孔结构得到改善。而且随着振动振幅和频率的增加,泡孔直径减小,泡孔密度增加。     

二氧化碳制备聚乳酸及其增韧体系微孔材料的研究

以CO2为物理发泡剂,采用间歇式升温发泡法制备了纯聚乳酸(PLA)发泡体系,质量分数为10%的丁二醇–己二酸–对苯二甲酸共聚酯(PBAT)增韧PLA发泡体系以及在此基础上添加1份硫酸盐类成核剂(LAK)后所制备的三元发泡体系,绘制了不同饱和压力下这3种体系的CO2解吸附曲线,研究了发泡工艺中CO2饱和压力以及解吸附时间对这3种体系泡孔结构的影响。结果表明,3种体系的CO2吸附率相当且解吸附曲线相似。随饱和压力的增大,3种体系泡孔尺寸均不同程度地减小,泡孔密度增大,尺寸分布趋于均匀。PBAT的加入减小了PLA的泡孔尺寸,增大了泡孔密度,在此基础上添加LAK可进一步改善PLA的泡孔结构,且在CO2的压缩条件(饱和压力为5 MPa)下,PBAT与LAK更能发挥其改善PLA泡孔结构的作用。随解吸附时间的增加,3种体系泡孔尺寸均不同程度地增大,泡孔密度减小,泡孔尺寸分布均匀性变差。在解吸附过程中,PLA/PBAT/LAK体系的泡孔尺寸始终最小,泡孔密度始终最大。     

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。     

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。     

β成核剂对聚丙烯发泡材料的结晶行为和发泡性能的影响

在聚丙烯(PP)中加入β成核剂(TMB-5),以超临界二氧化碳(CO2)作为发泡剂,用高压发泡釜对其进行间歇发泡。研究β成核剂用量、饱和温度、饱和压力对β成核/PP发泡材料的结晶和发泡性能的影响。结果表明,β成核剂有效促进了β晶的形成,发泡材料中β晶相对含量最高可达到92.4%,但增大饱和压力却会抑制β晶产生。β成核剂同时起到异相成核作用,使泡孔成核更容易,制得的样品发泡性能较好。另外,饱和温度的升高会使PP熔体强度降低,导致泡孔的尺寸增大、密度减小;而随着饱和温度降低,饱和压力升高,气体在熔体中的溶解度增大,泡孔成核数量增多,使泡孔密度增大、泡孔尺寸减小。饱和压力为22 MPa时,泡孔密度可达2.72×108个/cm3。     

生物可降解PCL/PLA开孔发泡材料制备及吸油性能

以聚己内酯(PCL)为基体,添加不同含量聚乳酸(PLA)熔融共混制备具有不同分散相形态的PCL/PLA共混物,利用超临界二氧化碳(scCO₂)微孔发泡工艺制备不同发泡倍率和开孔率的PCL/PLA多孔材料用于吸油应用。针对边长3 mm正方体样品溶解度实验发现100 min后CO₂在PCL中已达到饱和吸附状态。PLA分散相含量的增加显著增大了PCL/PLA共混物泡孔密度,并使共混泡孔尺寸减小且分布更加均匀;发泡温度升高6℃,泡孔尺寸增大50%,发泡倍率增大38%,开孔率减小了20%。PCL/PLA开孔材料具有明显的亲油疏水性,发泡倍率越高,疏水性越好;针对花生油和硅油的吸油实验发现材料吸油率与发泡倍率和开孔率整体呈正比,实际吸油量高于理论计算值,10次循环吸油测试后样品吸油率仅降低8.5%,材料吸油量与油品特性黏度关系不大。     

连续挤出发泡聚乳酸泡孔结构的影响因素

介绍了采用超临界CO2作为发泡剂,连续挤出聚乳酸泡沫塑料的方法。在不同的实验条件下,对聚乳酸进行挤出发泡,得到聚乳酸发泡样品。通过对样品的ESM照片的分析研究,得出了不同的发泡条件对挤出聚乳酸泡沫泡孔结构的影响。结果表明螺杆转速的增加使得泡孔数量增加,泡孔形态更加规整均匀。模头温度影响了泡孔形态,较高的温度会使得样品的泡孔形态受到不利的影响。水分的存在不利于聚乳酸发泡成为均匀发泡倍率高的泡沫制品。成核剂促进异相成核,使发泡样品的泡孔结构更加均匀,大大提高了聚乳酸泡沫塑料的泡孔密度。     

影响聚丙烯发泡倍率和泡孔结构的主要工艺参数研究

以自行研制的高熔体强度聚丙烯为原料,在同向双螺杆挤出机-熔体泵发泡系统上,采用超临界二氧化碳为发泡剂,分析研究了影响聚丙烯发泡倍率和泡孔结构的主要因素.结果表明:随发泡剂注入量增大,聚丙烯发泡倍率提高,但发泡剂注入量应控制在一定的范围内,小于气体在聚丙烯熔体中的溶解度,否则,泡孔容易破裂、合并,发泡倍率降低;熔体温度是影响聚丙烯发泡倍率的关键因素,随熔体温度降低,聚丙烯发泡倍率增大,控制熔体温度在聚丙烯树脂结晶温度以上5℃左右内,能够得到发泡倍率高,泡孔结构好的聚丙烯发泡体;聚丙烯泡孔结构参数与机头压力和熔体温度密切相关,提高机头压力有利于气泡成核,降低熔体温度有利于减少气泡合并和破裂,得到泡孔尺寸小且均匀、泡孔密度高的聚丙烯发泡制品.     

超临界CO2/PS静态发泡参数的研究

研究了超临界条件下CO2在PS中的溶解度、发泡PS膨胀率、玻璃化转变温度和泡孔密度、尺寸等与压力、温度的关系。结果表明：压力的增加，使CO2在PS中的溶解度增加；塑料膨胀率与压力和温度双参数的结合有关，当压力大于9MPa，而温度大于80℃时，PS才开始膨胀；经过CO2溶胀后，PS的玻璃化转变温度为80-95℃，比纯PS的低10-25℃；泡孔密度随压力的增加而增加，随温度的增加而减少；泡孔尺寸则随压力的增加而减小。     

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。     

聚乙烯挤出发泡的发泡特性研究

本文作者用Ｈａａｋｅ流变仪发泡材料实验附件，研究了聚乙烯化学发泡物料在用于连续挤出发泡时的发泡特性。实验比较了不同发泡剂含量、不同聚乙烯在相同条件下的发泡特性曲线，确定了适合于连续挤出发泡的最佳特性曲线。结果证实。用发泡特性曲线来指导连续挤出发泡配方设计是可行的。     

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。     

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。     

陶瓷抛光废渣高温发泡机理分析

本文以陶瓷抛光废渣为研究对象,通过600～ 1200℃烧成温度处理废渣,分析试样体积、重量、晶相随温度的变化规律.研究结果表明,陶瓷抛光废渣在1000～1200℃时,物料相变成为热熔体,部分组分氧化分解,产生气体,气体加速热熔体相界面位移,形成多孔结构;气孔的生成阻碍晶体的生长,当热熔体冷却后,大量的晶体转化为非晶体.     

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。     

组合发泡剂对聚丙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丙烯(PP)和高熔体强度聚丙烯(HMSPP)在自制的单螺杆串联单螺杆挤出发泡机组上进行挤出发泡试验。通过真密度计/开闭孔率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,采用组合发泡剂后,大部分PP和HMSPP发泡制品的泡孔密度提高,发泡倍率增加,泡孔尺寸分布更加均匀,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。     

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。     

发泡剂类型对聚乙烯醇发泡行为的影响

采用挤出发泡法制备了不同聚乙烯醇（PVA）发泡材料,利用差示扫描量热仪、热重分析仪、扫描电子显微镜等研究了放热型、吸热型、热平衡型及反应型发泡剂对PVA发泡行为及性能的影响。结果表明,加入不同发泡剂提高了PVA的结晶度及起始结晶温度,但基体的热稳定性却有不同程度的降低,吸热型发泡剂对PVA基体热稳定性影响较低,反应型发泡剂制备的PVA发泡体系热稳定性最差;反应型发泡剂制备的PVA发泡体系泡孔均匀,密度远远低于其他发泡体系,但力学性能较差。     

不同高密度聚乙烯发泡体系的挤出发泡行为研究

通过挤出成型的方法制备了7600M, 5000S和5200B 3个牌号高密度聚乙烯(PE-HD)及其纳米蒙脱土(nano-OMMT)复合材料的发泡样品,采用差示扫描量热仪(DSC)研究了7600M,5000S和5200B的结晶行为,使用真密度计和扫描电子显微镜(SEM)测试了3个牌号 PE-HD及其nano-OMMT复合材料发泡样品的密度和电镜照片。结果表明,熔体流动速率对于发泡过程有很大影响,3种PE-HD中,熔体流动速率居中的5200B发泡效果最好,发泡剂用量为2份时,发泡样品的密度达到0. 59 g/crn3;加入nano-OMMT可以改善熔体流动速率较高的树脂的发泡效果。