李妍凝
,
刘智峰
,
包锦标
,
陈忠仁
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.017.003
开孔发泡材料以其独特三维骨架形态广泛应用于吸音材料、生物医药材料、光学材料和过滤薄膜材料等领域.超临界流体(scCO2、scN2)具有溶解度大、无毒环保、价格低廉和临界点易于达到等诸多优点,作为一种绿色物理发泡剂在制备开孔发泡材料领域有巨大的潜力,利用超临界流体微孔发泡制备开孔发泡材料也成为当前的研究热点.综述了利用超临界流体技术制备开孔发泡材料的最新国内外研究进展,阐述了开孔发泡的机理、制备方法以及其应用领域,最后对目前利用超临界流体微孔发泡制备开孔材料存在的问题进行分析和展望.
关键词:
超临界流体
,
微孔发泡
,
开孔机理
,
制备方法
严庆光
,
范金
,
宋维平
材料科学与工艺
针对微孔发泡气泡非等温长大过程,以PS/C02系统为例,考虑了温度对聚合物流变性质、亨利常数、扩散系数、表面张力的影响,基于细胞模型建立气泡非等温长大问题的数学模型,研究非等温条件下气泡长大情况的变化和不同工艺参数对气泡长大的影响.结果表明:冷却过程中亨利系数的增大和扩散系数的减小是导致气泡长大速度降低的主要因素;增加冷却速度是获得具有高密度、小尺寸泡孔形态微孔塑料的有效手段.这为微孔发泡气泡长大过程的控制提供了一定的理论依据.
关键词:
泡沫塑料
,
微孔发泡
,
气泡长大
,
非等温长大
,
数值模拟
,
机理
严庆光
,
范金
,
千承辉
高分子材料科学与工程
假设聚丙烯/超临界CO2微孔发泡气泡长大为等温过程,结合动量方程、质量方程、扩散方程以及本构方程建立了气泡长大问题的数学模型.利用可视化间歇发泡实验结果对模型进行了验证,研究了初始气泡大小、形核密度、饱和压力、压强降速率和聚合物粘弹性对气泡长大的影响.结果表明,形核密度的增加、饱和压力和压强降的降低都会阻碍气泡的长大.当松弛时间足够短时,气泡长大速度回减慢,而且在后期气泡会发生收缩.气泡初始大小对气泡初始长大过程有影响,但和最终平衡值无关.
关键词:
高聚物工业
,
微孔发泡
,
气泡长大
,
数值模拟
李彩凤
,
应三九
,
肖正刚
高分子材料科学与工程
以聚丙烯（PP）/nano-TiO2复合材料为研究对象,采用快速降压超临界微孔发泡技术,制备了泡孔密度、泡孔直径分别为2.8×107cell/cm3~3.15×109cell/cm3,46.36μm~6.08μm的PP/nano-TiO2微孔复合材料。研究了复合材料中nano-TiO2的质量分数、饱和压力及发泡温度对PP/nano-TiO2复合材料发泡行为的影响,通过扫描电镜（SEM）对微孔形貌进行表征。结果表明,加入nano-TiO2可以改善PP的发泡性能,并得到泡孔分布均匀的闭孔发泡材料;随复合材料中nano-TiO2质量分数由1%提高到5%,泡孔密度增加,泡孔直径减小。对于nano-TiO2质量分数为3%的PP/nano-TiO2复合材料,随着饱和压力的增加,泡孔直径和泡孔密度都增加;随着发泡温度的升高,泡孔密度减小,泡孔直径变大。
关键词:
微孔发泡
,
聚丙烯
,
纳米二氧化钛
,
泡孔结构
王勇
,
周维燕
,
李璐
,
张爱民
高分子材料科学与工程
采用充油的SEBS、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、偶氮二甲酰胺(AC)、过氧化二异丙苯(DCP)、纳米白炭黑对再生橡胶(RR)进行改性,使之能够适用于鞋用改性微发泡材料.实验结果表明,充油的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)能显著改善再生橡胶的加工流动性;EVA可使发泡材料的力学性能得到改善,而硅烷偶联剂处理的白炭黑的加入,使材料的撕裂强度及硬度上升,但白炭黑用量超过10%后,会导致材料的发泡倍率过小.改变发泡剂内AC和交联剂DCP的用量,可对再生橡胶微发泡材料的密度进行调整.最终,得到了密度为0.8 g/cm3～1.0/cm3的微发泡材料,此材料可用于皮鞋、运动鞋等鞋类产品的大底,具有普通橡胶硫化底的优异性能.
关键词:
再生橡胶
,
微孔发泡
,
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯
,
乙烯-醋酸乙烯共聚物
鲁德平
,
管蓉
,
刘剑洪
高分子材料科学与工程
微孔发泡材料是新型的改性热塑性高分子材料,微孔的引入提高了高分子材料的韧性、绝缘性、耐热性和耐疲劳性能等.文中以美国麻省理工学院Suh教授等研制开发的微孔发泡材料为主线,综述了微孔发泡高分子材料的研究背景,发展历史,性能特征,泡孔成核模型公式、制备以及应用前景,以推动我国的研究在该领域的发展.
关键词:
微孔发泡
,
高分子材料
,
制备
,
性能
张纯
,
何力
,
于杰
,
周国治
,
廖永灵
,
何颖
高分子材料科学与工程
通过对比微孔发泡PP、HDPE以及相应的未发泡PP、HDPE在不同实验温度下的Izod冲击强度,研究实验温度对微孔发泡PP、PE材料冲击性能的影响.结果表明:在实验温度范围内微孔发泡PP、HDPE以及相应的未发泡PP、HDPE相比较,随实验温度的降低,两者的Izod冲击强度的变化规律存在差异;通过对不同实验温度的冲击断口SEM分析,微孔对PP、HDPE冲击强度的作用机理为:一是裂纹扩展时微孔周围的树脂变形(及孔的变形)消耗能量,二是微孔的存在松弛了裂纹尖端应力集中,并会诱使主裂纹分解成次生裂纹,使裂纹扩展的方向和方式都发生变化,表现为裂纹扩展的阻力,三是微孔的引入减小了试样(材料)的有效承载面积.
关键词:
微孔发泡
,
聚丙烯
,
高密度聚乙烯
,
冲击强度
,
实验温度
张纯
,
于杰
,
何力
,
胡智
,
周国治
高分子材料科学与工程
设计了注塑工艺参数对高密度聚乙烯(HDPE)化学发泡质量影响的正交实验,用SEM对发泡HDPE材料样品的泡孔形态和尺寸进行了观察和测量统计,系统研究了注塑温度、注塑压力、注塑速度和冷却固化时间对化学发泡法制备高密度聚乙烯(HDPE)发泡材料泡孔平均直径、泡孔尺寸分布、泡孔密度的影响.结果表明,注塑温度对发泡HDPE的结构参数影响最大,其次为注塑压力.注塑温度的影响与其对发泡剂分解速度、产气量、熔体强度的影响而导致泡孔的形核和长大(并泡)过程有关.通过优化工艺,获得了泡孔平均直径为21μm、泡孔密度为每立方厘米3.2×107个、泡孔尺寸分布均匀的HDPE发泡材料样品.
关键词:
高密度聚乙烯
,
注塑工艺参数
,
注塑温度
,
微孔发泡
向帮龙
,
管蓉
,
方荃
,
蒋亚静
,
肖兆新
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.02.021
为制备采用微孔挤出法、微孔注射法及常规发泡方法难以制备的薄型微孔发泡聚碳酸酯(PC)片材,首次采用具有制备周期短、工艺简单、操作容易、制备价格低廉等优点的模压法,通过快速降温降压制备了薄型微孔发泡PC片材,并探讨了加工参数对泡孔结构的影响,利用显微镜对泡孔结构进行了表征.实验结果表明:随着发泡时间的增加,泡孔尺寸先增加后恒定不变,泡孔密度先增加后降低;随发泡压力的增加,泡孔尺寸快速减小后变化不大,泡孔密度先快速增加后变化较小;随着发泡温度的增加,泡孔尺寸快速增加,泡孔密度快速降低;随活化比的增加,泡孔尺寸先减小后增加,泡孔密度则先增加后降低.通过控制发泡时间、发泡压力、发泡温度、活化比等加工参数可以控制微孔发泡PC的泡孔结构.
关键词:
模压法
,
微孔发泡
,
聚碳酸酯(PC)
,
制备
范晓龙
,
张广成
,
李建通
,
樊勋
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151123.003
采用以超临界CO2为物理发泡剂的固态间歇发泡技术制备了环氧树脂微孔材料,利用SEM和DSC研究了环氧树脂微孔材料的制备工艺,分析了发泡前后环氧树脂的力学性能和介电性能.结果表明:环氧树脂片材的预固化度为75％～85％时,气体浓度达到5.11％～5.43％,气体饱和时间为48 h,泡孔排列紧密尺寸均匀.发泡温度的提高和发泡时间的延长会使环氧树脂微孔材料的平均泡孔直径逐渐增大,泡孔密度逐渐降低.当环氧树脂片材预固化度为75％、发泡温度为120℃、发泡时间为10 s时,环氧树脂微孔材料的平均泡孔直径为10.6 μm,泡孔密度为1.03×109个/cm3,泡孔呈均匀致密的球形或多边形结构.与未发泡材料相比,环氧树脂微孔材料的断裂伸长率和冲击强度分别提高了43％和39％,介电常数降低了42％,介电损耗降低了50％.
关键词:
超临界CO2
,
环氧树脂
,
微孔发泡
,
泡孔结构
,
力学性能
,
介电性能
