【摘要】：聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有優(yōu)異的機械性能和熱性能,在家居、包裝、交通、建筑等方面具有廣闊的應(yīng)用前景和市場需求。然而,PP作為結(jié)晶型聚合物,在溫度低于熔點時,由于結(jié)晶區(qū)的存在,相態(tài)為固態(tài),難以發(fā)泡；而當(dāng)溫度一旦超過熔點時,熔體強度急劇下降,引起泡孔發(fā)生聚并和破裂,導(dǎo)致PP的可發(fā)泡溫度窗口非常窄。因此,如何改善PP的發(fā)泡行為是目前研究PP微孔發(fā)泡的焦點。論文通過在PP分子鏈上引入異氰酸酯極性官能團(-NCO)和氧化石墨烯(GO)的方法來改善PP的結(jié)晶行為和熔體強度,以及引入聚二甲基硅氧烷(PDMS)來提高二氧化碳(C02)在PP中的溶解度,并考察這些因素對其超臨界二氧化碳發(fā)泡行為的影響。(1)采用熔融接枝法將3-異丙烯基-α,α’二甲基異氰酸酯(TMI)引入到PP主鏈上制備了異氰酸官能團化的聚丙烯(PP-g-TMI)。TMI的引入提高了PP的結(jié)晶密度,減小了結(jié)晶尺寸,所形成的結(jié)晶不僅能有效的作為超臨界二氧化碳發(fā)泡的異相成核點,而且能限制泡孔的增長,可在發(fā)泡溫度為120℃和20 MPa的飽和壓力下得到平均孔徑為8.7μm,泡孔密度為7.6×109 cells/cm3的微孔發(fā)泡材料。再加上TMI與C02之間的相互作用,降低了C02在PP-g-TMI中的擴散系數(shù),使可發(fā)泡的上限溫度擴展到160℃。(2)利用GO上的羥基與PP-g-TMI中的異氰酸官能團的作用,通過溶液法將GO接枝到PP-g-TMI上,制備了PP-g-TMI/GO復(fù)合物。GO的引入進一步減小了結(jié)晶尺寸和提高了結(jié)晶密度,更有利于泡孔的成核。在發(fā)泡溫度為120℃和20 MPa的飽和壓力下,0.5% GO的加入可使平均孔徑減小至5.6μm,并且泡孔尺寸隨GO含量的增加會進一步減小。此外,GO的加入能提高PP-g-TMI的熔體增強,使PP-g-TMI/GO復(fù)合材料在170℃條件下也能得到較好的泡孔結(jié)構(gòu)。(3)PP-g-TMI可以作為PDMS和PP的相容劑,減小分散相PDMS的相尺寸,使得二氧化碳在PP基體中分布更均勻,可獲得泡孔尺寸小且均勻的微孔發(fā)泡材料。并且,由于二氧化碳在PDMS中的高溶解度,也可使得PP的發(fā)泡上限溫度窗口擴展到170℃。并且,隨著PDMS的用量增加到20%,PP的膨脹倍率可以高達22倍。
【圖文】：

圖２．２發(fā)泡設(shè)備逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．２邋Ｆｏａｍｉｎｇ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ逡逑１８０邋ｊ—下邋２５逡逑１５０－［邐Ｖ邐ｋ－．ｐ｜＇，ｎ逡逑弓＇邐邋ｔｌ：邐－２°邐夏逡逑

邐４．１逡逑２．３．２邋ＰＰ及ＰＰ－ｇ－ＴＭｌ的流變分析逡逑ＰＰ及ＰＰ－ｇ－ＴＭＩ的復(fù)數(shù)黏度如圖２．５所示。通常，聚丙痛在改性中，分子量逡逑會受到機械剪切及過氧化物的作用而下降，Ｈｕ尊Ｉ６９，

本文編號：2550491