分子結(jié)構(gòu)與異相成核劑對PA6微孔注塑發(fā)泡性能和發(fā)泡制品力學(xué)性能的影響
發(fā)布時間:2021-06-17 20:28
本文采用MuCell(?)超臨界N2輔助微孔注塑發(fā)泡工藝,在線型聚己內(nèi)酰胺(L-PA6)進行長鏈支化改性的過程中加入幾種不同的成核劑,制備出泡孔密度高、泡孔平均直徑小、泡孔孔徑分布均勻的L-PA6與長鏈支化(LCB-)PA6注塑發(fā)泡制品,并分析泡孔形貌與成核劑對PA6力學(xué)性能的影響。研究表明,LCB-PA6相比于L-PA6具有更高的復(fù)數(shù)粘度與更明顯的剪切變稀現(xiàn)象,同時還具有更低的結(jié)晶溫度,且長鏈支化分子結(jié)構(gòu)在高降溫速率下可以在提高結(jié)晶速率和結(jié)晶度的同時細化晶粒。隨著注塑溫度的升高,PA6發(fā)泡樣條的泡孔密度下降,泡孔平均直徑增大,LCB-PA6在各工藝條件下的泡孔密度都比L-PA6高,但在260℃時LCB-PA6由于均相體系內(nèi)scN2的溶解量過低而無法發(fā)泡。此外,高scN2含量體系在低溫區(qū)時有利于形成更致密的泡孔形貌,而在高溫區(qū)則傾向于形成更大的泡孔尺寸。同時研究還表明,成核劑在聚合物基體中可以提高聚合物的熔體強度并提供大量的成核位點,在發(fā)泡過程中促進異相成核,加快成核速率,同時在結(jié)晶過程中可誘導(dǎo)和加快晶核的形成,使結(jié)晶溫度升高,從而使得泡孔密度升高、泡孔尺寸減小和泡孔孔徑分布變窄。其中...
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1超臨界流體對聚合物熔體粘度的影響%??Figure?2.1?Effect?of?supercritical?fluid?on?polymer?melt?viscosity116】??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚氨酯/石墨烯復(fù)合纖維的制備及其發(fā)泡性能研究[J]. 翁成龍,陳楊,宋林,鐘明強,楊晉濤. 合成纖維工業(yè). 2019(01)
[2]化學(xué)發(fā)泡注塑工藝對PA6/GF微發(fā)泡材料結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的影響[J]. 王濱,蔣頂軍. 工程塑料應(yīng)用. 2018(09)
[3]環(huán)氧型擴鏈劑ADR改性PBT/PA6共混體系及其性能研究[J]. 張遙,顧杰,王燕萍. 合成技術(shù)及應(yīng)用. 2017(03)
[4]ADR對PLA/PE-g-MA共混體系結(jié)構(gòu)與性能影響[J]. 劉映婷,唐宇航,夏浙安,陳建定. 塑料科技. 2016(04)
[5]ADR擴鏈對PLA/PC共混物結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 程偉鵬,張偉陽,張俊超,陸沖,程樹軍. 塑料工業(yè). 2015(03)
[6]PA6/PBT/PP-g-MAH共混體系性能研究[J]. 吳馨,葉正濤. 膠體與聚合物. 2014(02)
[7]基于非連續(xù)超臨界N2注氣系統(tǒng)的聚丙烯發(fā)泡注塑工藝參數(shù)[J]. 夏青,信春玲,賴進枝,閆寶瑞,何亞東,李慶春. 塑料. 2012(03)
[8]PP/Talc/MA-SEBS復(fù)合材料的力學(xué)性能研究[J]. 謝曉春. 化學(xué)與生物工程. 2011(05)
[9]泡沫塑料發(fā)泡劑的現(xiàn)狀及展望[J]. 陳浩,趙景左,劉娟,管蓉. 塑料科技. 2009(02)
[10]Joncryl增容PLA/PBAT共混體系結(jié)構(gòu)及性能研究[J]. 趙正達,劉濤,顧書英. 材料導(dǎo)報. 2008(S2)
博士論文
[1]微細發(fā)泡注塑成型工藝的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡廣洪.上海交通大學(xué) 2009
[2]動態(tài)條件對微孔塑料用超臨界CO2發(fā)泡成核的影響[D]. 牟文杰.華南理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]長鏈支化聚丙烯的制備及性能研究[D]. 楊樂.貴州大學(xué) 2015
[2]ADR4370S擴鏈改性PBT及其復(fù)合材料的性能研究[D]. 王小君.福建師范大學(xué) 2015
本文編號:3235868
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1超臨界流體對聚合物熔體粘度的影響%??Figure?2.1?Effect?of?supercritical?fluid?on?polymer?melt?viscosity116】??
華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第5頁??12????&?0?Pbtsiia?Mek??i?〇-8?;?■_??i>0.6?;?|^j??McH?wilh?Nitrogen??口?Melt?with?Carbon?l>k)xidc??i?0.2?_:??〇?U?_Lm—1.J??PBT?PA??MatenaJ?Type??圖2.1超臨界流體對聚合物熔體粘度的影響%??Figure?2.1?Effect?of?supercritical?fluid?on?polymer?melt?viscosity116】??2.1.3.2注塑成型周期減少??\\^【17]等人的研究表明,相比于傳統(tǒng)注塑成型工藝,微孔注塑發(fā)泡工藝可有效縮短材??料的成型周期,并將原因歸結(jié)為以下幾點:首先在微孔注塑發(fā)泡工藝中,泡孔內(nèi)氣體的??氣壓可為成型提供持續(xù)壓力,省去了保壓階段,縮短了成型周期;其次,微孔注塑發(fā)泡??工藝中的氣體成核和泡孔生長都需要大量吸熱,縮短了冷卻階段;最后,微孔注塑發(fā)泡??制品相比于傳統(tǒng)注塑工藝制品更加輕質(zhì)化,所需冷卻的熔體質(zhì)量更少,從而減少了冷卻??時間。??注射開始?保壓?冷卻??——卜—??保壓冷卻??2?1|???保壓過《縮?冷卻時間埔短??短或者消除??圖2.2超臨界流體對工藝周期的影響??Figure?2.2?Effect?of?supercritical?fluid?on?process?cycle1'81??2.1.3.3注塑件重量降低??Li【19]等人研究了不同材料的注塑制品的厚度與減重程度的關(guān)系,如表2.1所示。研??宄發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品的減重比與流長Z和制品厚度t的比值有關(guān)。通常
5??PET?5?30??TPE?1.5?20??PP?(Containing?30%?talc)?2.1?25??HDPE?5?60??PC/ABS?2.1?23??PA?1.2?9??PA?(With?40%?filler)?2?15??PC?7.2?45??韻?*?????3a?-?\??i?\??ia'?\?\??^?—???-r?1?^?'?,?5B?"'?"?'?aaa??Flow?l^glh?r^iio??圖2.3重量降低與流動比的關(guān)系曲線M??Figure?2.3?Relationship?between?weight?reduction?and?flow?ratio[19]??2.1.3.4注塑件力學(xué)性能下降??注塑發(fā)泡產(chǎn)品中微孔的存在會改變產(chǎn)品的力學(xué)性能。丫丨11[2()]等人研宄了含有30%GF??的PBT在未發(fā)泡和不同減重比例下的拉伸力學(xué)性能、彎曲力學(xué)性能和沖擊力學(xué)性能,??發(fā)現(xiàn)隨著注塑產(chǎn)品的減重比升高,產(chǎn)品的拉伸力學(xué)性能與沖擊力學(xué)性能顯著下降,同時??產(chǎn)品的彎曲力學(xué)性能則變化較校此外,添加填充物可有效提高注塑發(fā)泡產(chǎn)品的沖擊力??學(xué)性能〖21’22]。??2.1.4注塑發(fā)泡制品缺陷分析??微孔注塑發(fā)泡制品除了會表現(xiàn)出與傳統(tǒng)注塑成型制品相同的翹曲和收縮等外觀缺??陷外,還會表現(xiàn)出氣相分離、表面氣泡、銀紋和后吹破等缺陷[18別。??(1)氣相分離:是指產(chǎn)品內(nèi)部氣相分離致使形成中空結(jié)構(gòu),導(dǎo)致表面發(fā)生內(nèi)陷變??形。氣相分離形成的主要原因是聚合物熔體與超臨界流體未能形成良好的均相體系,致??使熔體中溶解的超臨界流體在泡孔成核階段過早逸出至己存
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚氨酯/石墨烯復(fù)合纖維的制備及其發(fā)泡性能研究[J]. 翁成龍,陳楊,宋林,鐘明強,楊晉濤. 合成纖維工業(yè). 2019(01)
[2]化學(xué)發(fā)泡注塑工藝對PA6/GF微發(fā)泡材料結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的影響[J]. 王濱,蔣頂軍. 工程塑料應(yīng)用. 2018(09)
[3]環(huán)氧型擴鏈劑ADR改性PBT/PA6共混體系及其性能研究[J]. 張遙,顧杰,王燕萍. 合成技術(shù)及應(yīng)用. 2017(03)
[4]ADR對PLA/PE-g-MA共混體系結(jié)構(gòu)與性能影響[J]. 劉映婷,唐宇航,夏浙安,陳建定. 塑料科技. 2016(04)
[5]ADR擴鏈對PLA/PC共混物結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 程偉鵬,張偉陽,張俊超,陸沖,程樹軍. 塑料工業(yè). 2015(03)
[6]PA6/PBT/PP-g-MAH共混體系性能研究[J]. 吳馨,葉正濤. 膠體與聚合物. 2014(02)
[7]基于非連續(xù)超臨界N2注氣系統(tǒng)的聚丙烯發(fā)泡注塑工藝參數(shù)[J]. 夏青,信春玲,賴進枝,閆寶瑞,何亞東,李慶春. 塑料. 2012(03)
[8]PP/Talc/MA-SEBS復(fù)合材料的力學(xué)性能研究[J]. 謝曉春. 化學(xué)與生物工程. 2011(05)
[9]泡沫塑料發(fā)泡劑的現(xiàn)狀及展望[J]. 陳浩,趙景左,劉娟,管蓉. 塑料科技. 2009(02)
[10]Joncryl增容PLA/PBAT共混體系結(jié)構(gòu)及性能研究[J]. 趙正達,劉濤,顧書英. 材料導(dǎo)報. 2008(S2)
博士論文
[1]微細發(fā)泡注塑成型工藝的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡廣洪.上海交通大學(xué) 2009
[2]動態(tài)條件對微孔塑料用超臨界CO2發(fā)泡成核的影響[D]. 牟文杰.華南理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]長鏈支化聚丙烯的制備及性能研究[D]. 楊樂.貴州大學(xué) 2015
[2]ADR4370S擴鏈改性PBT及其復(fù)合材料的性能研究[D]. 王小君.福建師范大學(xué) 2015
本文編號:3235868
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