超臨界流體擴散機理研究和聚丙烯仿藤條發(fā)泡制品開發(fā).pdf

1、超臨界流體(SCF)在高聚物熔體中的溶解是物理發(fā)泡過程中熔體-氣體均相體系形成的關鍵，聚丙烯仿藤條產(chǎn)品的開發(fā)對表面質量、發(fā)泡質量提出非常高的要求。本文針對以上兩個問題，對氣泡在聚合物中的溶解和以此為理論基礎的聚丙烯仿藤條發(fā)泡制品的開發(fā)進行了系統(tǒng)的研究。在發(fā)泡過程中，氣體在熔體中的溶解包含兩個階段:分散混合階段與物理擴散階段。在分散混合階段，建立了簡單剪切場中氣泡分裂所需時間的物理和數(shù)學模型，其正比于兩相界面能，反比于剪切速率的平方、界面

2、黏度，還與分裂次數(shù)有關;在物理擴散階段，則建立了物理擴散時間與氣泡平衡粒徑、剪切速率和擴散系數(shù)的定量關系。根據(jù)氣體在聚合物熔體中的溶解時間和熔體的軸向運動速度，理論計算了發(fā)泡螺桿均化段的最小長度和開槽段的適宜長度，從而確保均相體系的形成和熔體輸送的效率。
　　本文以PP/CO2和PS/CO2體系為例，分別計算不同條件下的氣體溶解時間和均化段、開槽段長度，結果表明螺桿轉速對分散混合時間的影響不顯著，所需開槽段長度較短;物理擴散時間隨

3、轉速的增加而迅速下降;相同轉速下PS/CO2體系的物理擴散時間比PP/CO2體系的大很多，均化段所需要的長度也更長。研究了PP擠出制品表面粗糙度Ra值的影響因素，結果表明加工溫度的升高和剪切速率的減小均能夠降低Ra值;而當口模長徑比增加時， Ra值增加;在配方方面，PE和磨砂劑的加入會使Ra值增加，硅酮母粒的加入會使Ra值下降。提出采用“彎致裂紋系數(shù)”表征擠出發(fā)泡制品對折時產(chǎn)生裂紋的嚴重程度，產(chǎn)生裂紋的條件是形變量超過屈服伸長率。結果表