聚丙烯超臨界CO2發(fā)泡工藝及性能研究.pdf

1、聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱性、熱絕緣性和環(huán)境友好性，在很多領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用，有逐漸取代其他熱塑性發(fā)泡材料的趨勢(shì)。
　　本論文采用超臨界CO2釜壓法對(duì)等規(guī)聚丙烯（IPP）進(jìn)行發(fā)泡，利用正交試驗(yàn)對(duì)其發(fā)泡工藝進(jìn)行了研究，確定了最佳發(fā)泡工藝，并探討了發(fā)泡溫度等因素對(duì)IPP發(fā)泡材料發(fā)泡倍率的影響。
　　正交試驗(yàn)直觀分析法得出發(fā)泡溫度對(duì)IPP發(fā)泡材料發(fā)泡倍率的影響最大，浸潤(rùn)壓力的影響次之，浸潤(rùn)時(shí)間的影響最?。话l(fā)泡倍率隨著發(fā)泡

2、溫度和浸潤(rùn)壓力的升高均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。此外，方差分析法得出發(fā)泡溫度和浸潤(rùn)壓力對(duì)發(fā)泡倍率的影響是顯著的；浸潤(rùn)時(shí)間對(duì)發(fā)泡倍率有一定的影響。
　　通過(guò)分別添加納米MgO和納米SiO2對(duì)IPP進(jìn)行改性，掃描電鏡結(jié)果表明當(dāng)加入量為2mass％時(shí)，兩種納米粒子在IPP中的分散均較好，相比之下，納米SiO2的分散顆粒較小，只有50nm左右，約為2個(gè)納米SiO2粒子的結(jié)合體；而當(dāng)加入量為6mass%時(shí)，兩種納米粒子的分散性均不好，出現(xiàn)了明

3、顯的大塊團(tuán)聚體。
　　分析結(jié)果表明添加納米MgO不能明顯降低IPP發(fā)泡材料的表觀密度，提高其發(fā)泡倍率，也不能明顯改善發(fā)泡材料的泡孔結(jié)構(gòu)，原因可能是加入的納米MgO粒子雖然具有充當(dāng)CO2成核劑的作用，但卻提高了IPP的結(jié)晶度，且沒(méi)有改變結(jié)晶區(qū)域的結(jié)構(gòu)。而添加納米SiO2可以降低發(fā)泡材料的表觀密度，提高其發(fā)泡倍率，且當(dāng)加入量為2mass%時(shí)效果最佳，表觀密度約為0.0511g/cm3，發(fā)泡倍率約為18.03，明顯高于未摻雜納米SiO2

4、的13.17，提高了約36.9%。同時(shí)還能改善IPP發(fā)泡材料的泡孔結(jié)構(gòu)，使之變得更加勻稱，原因是均勻分散在IPP中的納米SiO2粒子使IPP的結(jié)晶區(qū)域發(fā)生了變化，并且還可以充當(dāng)物理交聯(lián)點(diǎn)，提高IPP的熔體強(qiáng)度，使之更有利于發(fā)泡。
　　納米SiO2改性IPP發(fā)泡材料與高熔體強(qiáng)度PP（HMSPP）發(fā)泡材料的對(duì)比結(jié)果表明，在IPP中摻雜2mass%的納米SiO2粒子較好的改善了IPP發(fā)泡材料的泡孔結(jié)構(gòu)，提高了發(fā)泡倍率，達(dá)到了與HMSPP