聚丙烯和弹性体SBS共混物的微孔发泡研究
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SBS 与聚丙烯的共混及共混物的性能研究王德胥;周俊【摘要】Polypropylene has good processing performance and low production cost, but its low toughness and poor impact performance, to a certain, limits its application.In this experiment, blends with different contents of SBS were prepared by twin screw extruder and with SBS and polypropylene as raw materials.The experiment used the twin screw, and then impacted, tensile and other mechanical experiments were conducted to study the effects of SBS content on the mechanical properties of blends.The experimental results showed that with the increase of SBS content, the impact strength of blends increased, the tensile strength of blends decreased gradually.The blending of SBS and PP effectively improved the impact strength and toughness of PP, but made a drop inthe intensity of the material.When the SBS content was 20%, the comprehensive performance of composite materials was optimal.%聚丙烯加工性能优良且生产成本低,但其较低的韧性和较差的冲击性能,在一定程度上限制了其应用。
PP/EPDM/SBS共混材料的研究
潘炯玺;段予忠
【期刊名称】《塑料加工应用》
【年(卷),期】1997(019)001
【摘要】本文以EPDM为主增韧剂,SBS为辅助增韧剂,用共混改性的方法研究了共混材料。
过氧化苯甲酰(BPO)作交联剂,使橡胶相内部形成部分交联结构,使材料的力学性能得到改善;通过在材料中填充适量的滑石粉,材料的弯曲强度能够得到保证;并且还讨论了PP/EPDM/SBS的不同配比获得的材料性能基本接近汽车保险杠的技术指标。
【总页数】5页(P1-5)
【作者】潘炯玺;段予忠
【作者单位】青岛化工学院;山东省塑料工业总公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ334.9
【相关文献】
1.PVC/SBS共混材料力学性能研究 [J], 郝成君;刘向云;陶建红
2.无卤阻燃HDPE/MVQ/EPDM共混材料的研究 [J], 陶国良;李靖;沈清;纪波印;刘涌
3.无卤阻燃HDPE/MVQ/EPDM共混材料的研究 [J], 陶国良;李靖;沈清;纪波印;刘涌
4.1,2-PB/SBS/EPDM三元共混物的介电稳定性研究 [J], 邓婷;李容;徐奕
5.抗静电TPU/LDPE/SBS共混材料的性能研究 [J], 叶林忠;刘金台
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PP/PS/SBS共混物的性能研究刘钰馨;莫羡忠;李传英【期刊名称】《工程塑料应用》【年(卷),期】2014(000)006【摘要】通过添加聚苯乙烯(PS)、热塑性弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS),以改善聚丙烯(PP)的性能。
先采用熔融法制备PP/PS共混物,在确定PP,PS最佳配比的基础上,再添加SBS制备PP/PS/SBS共混物,确定了PP,PS及SBS的最佳配比。
研究了PP/PS,PP/PS/SBS共混物的力学性能、热性能及熔体流动行为。
结果表明,当PP与PS的质量比为70∶30时,PP/PS共混物的性能最好,其拉伸强度为28.5 MPa,拉伸弹性模量为1214 MPa,弯曲弹性模量为1752 MPa,冲击强度为14.0 kJ/m2,断裂应变为130%,维卡软化温度为143.9℃。
当PP,PS及SBS的质量比为70∶30∶10时,PP/PS/SBS共混物的性能最好,其拉伸强度为23.2 MPa,拉伸弹性模量1040 MPa,断裂应变为260%,冲击强度为18.0 kJ/m2,弯曲强度为36.5 MPa,弯曲弹性模量为1297 MPa,定挠度弯曲应力为36.1 MPa,弯曲破坏应力为36.5 MPa,熔体流动速率为8.94 g/(10 min),维卡软化温度为139.0℃。
%The properties of polypropylene(PP) were modified by adding polystyrene(PS) and styrene-butadiene-styrene copolymer(SBS) thermoplastic elastomer. PP/PS blends were prepared by melt blending method,and then PP/PS/SBS blends were prepared basingon the best ratio of PP and PS. The mechanical properties,vicat softening temperature (VST) and melt flow behavior of PP/PS and PP/PS/SBS blends were investigated. The results indicate that the comprehensive propertiesof PP/PS blend are the best when the mass ratio of PP and PS is 70∶30. The tensile strength,tensile modulus of elasticity and bending modulus of elasticity of PP/PS blend are 28.5,1 214,1 752 MPa respectively. The impact strength,strain at break and Vicat softening temperature are 14.0kJ/m2,130%and 143.9℃respectively. The comp rehensive properties ofPP/PS/SBS blend are the best when the mass ratio of PP,PS and SBS is 70∶30∶10. The tensile strength,tensile modulus of elasticity,strain at break and impact strength of PP/PS/SBS blend are 23.2 MPa, 1 040MPa,260%and 18.0 kJ/m2 respectively. The bending strength, bending modulus of elasticity,given deflection bending stress and bending breaking stress of PP/PS/SBS blend are 36.5,1 297, 36.1,36.5 MPa respectively. The melt flow rate and Vicat softening temperature are 8.94 g/(10 min) and 139.0℃respectively.【总页数】4页(P31-34)【作者】刘钰馨;莫羡忠;李传英【作者单位】广西师范学院化学与生命科学学院,南宁 530001;广西师范学院化学与生命科学学院,南宁 530001;广西师范学院化学与生命科学学院,南宁530001【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1【相关文献】1.SBS/PS共混物耐疲劳性能研究 [J], 刘钰馨;陈健;李光宪;杨其2.SBS对共混物PS/PE的性能影响研究 [J], 涂巨鹏;王丹丹;陈希朋;李阳阳;单天娇;周俊3.SBS对共混物PS/PE的性能影响研究 [J], 涂巨鹏;王丹丹;陈希朋;李阳阳;单天娇;周俊;4.纳米碳酸钙与SBS/PS的共混及共混物的性能研究 [J], 周麟;黄梦薇;王宇;贾永相;邹翔;周俊5.嵌段共聚物在共混体系中的增容作用研究Ⅰ.PS-b-PMMA对PVC/SBS共混体系力学性能的影响 [J], 李春刚;张邦华;宋谋道;周庆业因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
聚丙烯发泡复合材料的研究与分析摘要:聚丙烯具有良好的力学性能、热性能和耐候性能。
文章首先分析了聚丙烯的定义,然后简要阐述了聚丙烯的生产方法,最后重点就聚丙烯发泡材料的研制进行了详细分析,仅供参考。
关键词:聚丙烯;发泡材料;成型工艺一、聚丙烯的定义聚丙烯(PP)是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂,是一种半结晶性材料,它比聚乙烯(PE)要更坚硬并且有更高的熔点。
通常在均聚物PP中添加1%-4%乙烯可制得无规共聚PP,乙烯加入量继续提高可得嵌段共聚PP,两种PP在温度高于0℃以上时,韧性均高于均聚物PP,这几种类型PP的光泽度、热扭曲温度、刚性和透明度均较低,但是有较强的冲击强度,其冲击强度在一定范围内与乙烯的含量成正比。
PP的结晶度较高,所以表面强度(如表面刚度、抗划痕特性)很好,其制品不存在环境应力开裂问题。
PP的熔体流动速率MFR值范围浮动很大(1%-40%),MFR值较低的PP材料的延展性较差但冲击性能较好,对于相同MFR值的PP,共聚PP的强度高于均聚PP。
由于结晶的存在,相比于其它材料,PP的收缩率较大,一般在1.8%-2.5%之间,但是收缩在方向上的均匀性比PE等材料要好得多。
通常,采用加入玻璃纤维、无机粒子、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性,加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。
另外,PP材料的吸水率极低,材料具有良好的抗酸碱腐蚀性和抗溶解性,可在较恶劣的环境下长期使用。
二、聚丙烯的生产方法及加工工艺丙烯聚合催化剂的使用是聚丙烯在合成过程中最关键的影响因素,丙烯聚合催化剂的发展促使聚丙烯的生产工艺不断优化,达到节能降耗,不但大大降低了生产成本,还提高了聚丙烯产品的性能和质量。
PP的生产工艺经历了低活性、冗杂的第一代,高活性、可省脱灰工序的第二代,以及超高活性、无脱无规物脱灰的第三代三个阶段。
聚丙烯的生产方法主要有溶剂料浆法(简称浆液法)、溶液法、本体法、气相法和Catalloy-Hivalloy法五种。
PP/SEBS共混改性及其发泡性能的研究近年来,聚丙烯(PP)发泡材料因为其性价比高、绝缘性好、耐热性好、质量轻、综合力学性能好等优点,使其在包装、食品、汽车、建筑等领域有着广泛的应用前景。
但是,PP的线性分子结构特征导致其熔体强度较低,在发泡过程中易发生泡孔的破裂、坍塌等现象,致使发泡质量较差。
因此,为了改善PP的发泡质量,本文引入弹性体SEBS对PP进行共混改性,探讨了(1)PP/SEBS复合材料的力学性能、热性能、流动性能、流变行为;(2)超临界CO<sub>2</sub>间歇式发泡制备的PP/SEBS发泡材料的热性能和发泡性能;(3)自制发泡模具快速卸压发泡法制备的PP/SEBS发泡材料的泡孔形貌和力学性能。
(1)共混改性的结果表明:加入SEBS后,PP的结晶度降低,熔融和结晶温度变化不大。
拉伸和弯曲强度降低,冲击强度显著升高,在SEBS含量20%时冲击强度为73.12 kJ/m<sup>2</sup>,大约是纯PP的16.5倍。
加工流动性能先增加后降低,在10%时流动性最好。
复数粘度变大,在20%时最大。
(2)超临界CO<sub>2</sub>间歇发泡结果表明:随着SEBS含量的增加,熔融温度降低,结晶度先升高后降低,泡孔尺寸变小,泡孔密度变大;饱和时间增加,熔融温度升高,饱和压力增加,熔融温度先升高后降低,结晶度都变化不大。
饱和温度升高,熔融温度升高,结晶度降低,在164oC时,出现双熔融峰。
饱和时间、压力、温度的增加,泡孔尺寸变小,泡孔密度变大。
在SEBS含量、饱和时间、压力、温度分别为20%、40 min、14 MPa、160oC 时,泡孔形貌较好,平均泡孔直径为5.5μm,泡孔密度为2.6×10<sup>9</sup>个/cm<sup>3</sup>。
共聚聚丙烯模压阻燃微孔发泡材料及其性能研究
随着科学技术的不断进步和人们生活水平的提高,对于材料的性能要求也越来越高。
阻燃材料作为一种重要的功能材料,在电子、建筑、汽车等领域得到了广泛的应用。
然而,传统的阻燃材料存在着制备工艺复杂、成本高、性能不稳定等问题。
因此,研究开发一种性能优良、制备简便的新型阻燃材料具有重要意义。
本文针对上述问题,研究了一种新型的共聚聚丙烯模压阻燃微孔发泡材料及其性能。
首先,通过共聚聚丙烯与阻燃剂进行共混,制备了阻燃共聚聚丙烯。
接着,利用模压工艺将阻燃共聚聚丙烯制备成微孔发泡材料。
最后,对该材料的阻燃性能、力学性能以及热性能进行了系统的研究。
实验结果表明,所制备的共聚聚丙烯模压阻燃微孔发泡材料具有良好的阻燃性能。
经过阻燃处理后,材料的燃烧速率明显降低,燃烧时间明显延长,阻燃等级达到了V-0级。
此外,该材料的力学性能也得到了显著提高。
通过调整发泡条件,可以获得不同密度和孔隙率的材料,满足不同领域的需求。
此外,研究还发现,该材料具有优异的热稳定性和抗氧化性能,能够在高温环境中保持较好的性能。
综上所述,本研究成功制备了共聚聚丙烯模压阻燃微孔发泡材料,并对其性能进行了系统研究。
该材料具有良好的阻燃性能、
力学性能和热性能,具有广阔的应用前景。
未来的研究可以进一步优化材料的制备工艺,提高材料的性能,拓展其在更多领域的应用。
收稿日期:2011-11-09;修改稿收到日期:2012-02-05。
作者简介:龚维,副教授,博士,主要研究方向为高分子结构与性能。
E-mail:gongwei1974@126.com。
*通讯联系人,E-mail:prclihe@163.com。
基金项目:贵州省工业攻关项目黔科合GY字(2011)3011,国家973前期项目2007CB616912檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼殥殥殥殥。
试验研究微发泡聚丙烯复合材料发泡行为研究龚维1,2 何颖1 张纯2 李宏1 何力2*(1.贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵州贵阳550014;2.国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心,贵州贵阳,550014) 摘要:以PP(聚丙烯)为基体材料,分别添加发泡剂母粒、发泡剂和助剂母粒及发泡剂、助剂、成核剂母粒,在二次开模条件下注塑制备微发泡PP复合材料,分析了发泡助剂及成核剂对微发泡复合材料发泡行为的影响规律。
结果表明,添加发泡助剂以后,PP体系的发泡质量得到明显改善;助剂和成核剂同时添加,微发泡PP体系的发泡质量最好,泡孔平均直径为26.79μm,泡孔密度达到4.76×106个/cm3。
关键词: 聚丙烯 成核剂 发泡行为 泡孔直径 泡孔密度Study on Foaming Behavior of MicrocellularFoam Polypropylene CompositesGong Wei 1,2 He Ying1 Zhang Chun2 Li Hong1 He Li 2(1.School of Material and Architectural Engineering,Guizhou Normal University,Guiyang,Guizhou,550014;2.National Engineering Research Center for Compoundingand Modification Polymeric Materials,Guiyang,Guizhou,550014)Abstract:By taking PP as basic materials,foaming agent master batch,foaming agent andadditives,foaming agent and additives and nucleating agent respectively was added into polypro-pylene.The microcellular foam PP composites was made under the condition of twice-openmold.The effect rule of additives and nucleating agent on foaming behavior was analyzed inmicrocellular foam composites.The results show that foaming quality of PP system is im-proved significantly after adding additives.There is the most ideal foaming effects in microcel-lular foam composites after adding promoter and nucleating agent.The cell diameter is 26.79μm and cell density is 4.76×106 cells/cm3.Key words:polypropylene;nucleating agent;foaming behavior;cell diameter;celldensity 将非常小的泡孔引入到塑料制品中去,达到既降低原材料成本,又能提高性能的双重效果[1-2]。
发泡聚丙烯制备与应用研究进展发泡聚丙烯是一种具有轻质、隔热、隔音、抗冲击等优良性能的材料,被广泛用于包装、建筑、交通运输等领域。
随着科技的进步和人们对环保材料的需求,发泡聚丙烯的制备与应用也日益受到关注。
本文将对发泡聚丙烯的制备和应用研究进展进行介绍。
一、发泡聚丙烯的制备方法1. 发泡聚丙烯的物理发泡法物理发泡法是将聚丙烯塑料料粒通过挤出后,注入稳定剂;经过干燥、混合、提炼、制袋、泡沫成型、切割、整形等过程,最终得到发泡聚丙烯产品。
这种方法主要用于生产一次性餐具、泡沫板材等产品。
化学发泡法是在聚丙烯料中,加入发泡剂和发泡助剂,通过加热、压力等条件,使发泡剂分解产生气体,从而使聚丙烯材料发生泡沫。
这种方法适用于注塑成型、挤出成型等工艺,可以生产泡沫包装、隔热材料等产品。
发泡聚丙烯的发泡机理是指在制备过程中,聚丙烯料内部的气体体积增加,从而形成泡沫结构。
发泡机理受到材料的物性、加工工艺、发泡剂种类等因素的影响,是发泡聚丙烯制备的重要理论基础。
二、发泡聚丙烯的主要应用1. 包装材料发泡聚丙烯因其轻质、耐冲击、隔热、隔音等特性,被广泛用于包装材料的制备。
特别是在电子产品、家具、玻璃制品等易碎物品的包装中,发泡聚丙烯能够有效保护商品不受损坏。
2. 建筑材料发泡聚丙烯可以用于建筑保温材料、隔音材料的制备。
其轻质、隔热性能使其成为优秀的保温材料,可以减少建筑物的能耗,提高建筑物的使用效率。
3. 交通运输材料发泡聚丙烯材料在汽车、船舶、列车等交通运输工具中得到广泛应用。
其轻质、耐冲击的特性,使得发泡聚丙烯成为优良的汽车衬垫、船舶隔热材料等应用材料。
4. 日用品发泡聚丙烯还可以用于生产一次性餐具、保温杯、浴球等日用品,因其轻便、隔热的特性,深受消费者青睐。
三、发泡聚丙烯的研究进展1. 新型发泡剂的研究发泡剂是影响发泡聚丙烯品质和性能的重要因素。
近年来,研究人员对新型发泡剂进行了大量的研究,例如生物基发泡剂、功能化发泡剂等,以提高发泡聚丙烯的性能和环保性。
2004年第33卷增刊石油化工PETRoCHEMICALTeCHNOLOGY聚丙烯发泡材料研究现状及进展刘涛,张薇,张师军(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院,北京100013)}[摘要】l综述了发泡聚丙烯的制备工艺以及发泡材料的各项性能,讨论了在制备过程中影响产品性能的各种工艺条件。
还介绍了3种树脂的改性方法:树脂交联、树脂支化、树脂共混,通过这些方法对树脂进行改性可增强基体树脂\的熔体强度使其更适宜进行发泡操作。
,[关键词]发泡聚丙烯;制备方法;工艺参数;改性树脂[中图分类号]TQ325.14[文献标识码]A聚丙烯是一种结晶性高聚物,具有较好的耐热性(其制品能耐100oC以上的高温)。
聚丙烯的拉伸强度、屈服强度、刚性等都较PE高。
并且它耐化学腐蚀性好,对大多数介质都很稳定…。
人们将其作为替代聚苯乙烯、聚氨酯发泡材料的首选材料。
但是聚丙烯在达到熔点之后,体系粘度迅速降低,熔体强度随之大幅下降。
因此,在进行发泡操作时,会造成泡壁破裂,气体逃逸,泡孔结构坍塌,泡孔合并。
为了得到密度低、泡孔尺寸小且孔径均一、表面光滑的聚丙烯泡沫制品,需要对PP进行改性,以提高其发泡性能。
1发泡工艺发泡工艺分为物理发泡和化学发泡两种。
物理发泡指将物理发泡剂与树脂基体均匀混合,通过改变操作过程中的工艺条件,引发热力学不稳定性,使发泡剂发生物理变化,生成气体。
化学发泡是指将化学发泡剂与树脂基体混合,通过加热树脂,使发泡剂发生化学变化(主要是分解),释放出气体,形成泡沫材料的过程。
1.1物理发泡工艺物理发泡工艺主要包括微孔发泡和使用预发泡粒子(珠粒)进行发泡。
微孔发泡材料是指泡孔尺寸在0.1~10Ixm之间,泡孔密度为109~1015孔/-cm3的发泡材料旧o。
与结构材料相比,它具有更高的性能。
它的冲击性能较高(是未发泡材料的5倍)、刚度较强(是未发泡材料的5倍)、热稳定性好(120℃)、热导率低旧o。
微孔发泡材料的生产过程包括间歇操作和连续操作。
现代塑料加工应用2009年10月Brabender公司;XLB_25D/Q型热压机,无锡市第一橡塑机械设备厂;DSC2910型差示扫描量热仪(DSC),美国TA公司;间歇微孑L发泡装置,压力降速率可调,装置介绍详见参考文献[3],华南理工大学;Hitachi510型扫描电镜(SEM),日本日立公司。
1.3样品制备首先样品按表1中的组分配好,在Bra—bender密炼机上进行共混,混炼温度180℃,混炼时间5min,密炼机转子转速45r/min。
然后,将各个混炼好的样品在温度为180℃的热压机上压制成厚度为400肛m的圆盘状的样品,以备DSC测试和发泡用。
在发泡试验中,采用降压的方法来诱导成核。
首先将样品放到发泡仓内,待温度升到预设的发泡温度后,通入气体并保温30min,调整压力降速率控制阀门到目标值进行释压。
待温度冷却到一定温度后,取出样品以备SEM用。
1.4样品表征在使用DSC分析熔融或结晶特性时,加热速率或冷却速率为10℃/min,温度为30~200℃。
为了去除在制样时的热历史,样品在第1次升温到200℃后,保温5min,然后再进行冷却和第2次升温测试,并记录降温和升温过程中的参数。
共混物中PP的结晶度(z)按公式(1)计算。
^Uy=等等×100%(1)疋一‘忑可^luu70LlJ其中:Y为结晶度;△H为共混物中PP的熔融热焓;△Ho为PP在结晶度为100%时的熔融热焓,为209J/g。
通过分析发泡制品断面的SEM照片来得到制品的泡孔形态,发泡制品的泡孑L密度通常用单位体积未发泡材料在发泡后出现的泡孔数量来计算,计算见公式(2)[¨。
Nf:(掣)3/z(2)其中,Nr是发泡制品中每立方厘米体积内的泡孔个数,咒是视图区域内的泡孔个数,A是SEM照片区域面积,M是放大倍数。
由于泡孔尺寸的不规则性,本研究采用平均泡孔直径来描述泡孔尺寸及其分布,其计算见公式(3)。
∑did一嵩(3)其中,刁为平均泡孔直径,d;为第i个泡孔的直径。
2结果与讨论2.1SBS在PP基体中的分散PP/SBs共混体系的组成及其热性能参数见表1。
图l显示了SBS在PP基体中的分散情况。
从图1可以看到,SBS为分散相,随着SBS含量的增加,分散相的尺寸有增大的趋势。
由于SBS和PP的相容性较差,因此随着SBS含量的增加,SBS就越容易聚集在一起而形成大的分散相尺寸。
图1SBS在PP基体中的分散表1PP/SBS共混体系的组成及其热性能参数2.2PP/SBS共混体系的熔融及结晶性能从表1看出,各种共混体系的起始结晶温度比纯PP的起始结晶温度要高2℃以上,结晶温度要高4℃左右。
这是由于SBS的成核作用,促使PP提前结晶。
另外,随着SBS的含量增加,共混物的结晶温度没有明显的增加,这说吴清锋等.聚丙烯和弹性体SBS共混物的微孔发泡研究・21・明SBS的成核作用没有随着其含量的增加而增强,这可能是由于SBS在PP基体中的分散性变差的缘故,如图1所示。
从表1还可看到,加入SBS后,共混物的熔点和结晶度有一点增加。
共混物在更高的温度下就开始结晶,使得部分晶体的完善程度提高,也使得更多的PP分子链排入晶格,从而导致熔点和结晶度都有所增加。
2.3PP/SBS共混体系发泡样品的泡孔形态2.3.1发泡压力对泡孔形态的影响图2和图3显示了PP和4种PP/SBS共混物在2种不同的压力下(14MPa和18MPa)的发泡样品的SEM照片,发泡温度为140℃,压力降速率为一30MPa/s。
从图2、图3中可以看到,相同条件下共混物的泡孔尺寸比PP的小得多,因而泡孔密度要大得多。
对比图2和图3可知,PP和PP/SBS共混物在高压下的发泡制品的泡孔形态变好,泡孔尺寸显著减少。
另外,从PP/SBS2和PP/SBS2/PDMS的泡孔形态对比看到,引入PDMS后泡孔尺寸显著减小,尤其是在高压的时候,如图3(c)和图3(d)所示。
表2显示了不同压力(14MPa和18MPa)下PP和共混物发泡样品的泡孔密度和平均泡孔直径的数据。
从表2可以看出,在相同的发泡条件下,与纯PP相比,加入SBS后共混物的泡孔密度显著增加,平均泡孔直径显著减小,可见加入SBS后泡孔形态被显著改善。
图2在压力为14MPa时的发泡样品的SEM照片图3在压力为18MPa时的发泡样品的SEM照片另外,在表2中对比不同压力下不同PP/SBS共混物的泡孔形态数据可知,在高压下得到的泡孔密度要大得多,泡孔尺寸要小得多,尤其是在SBS含量为5%和15%时(即PP/SBSl和PP/SBS2)。
发泡压力的增加导致泡孔形态的改善主要是因为共混体系中COz的溶解度增加了。
从表2还可以发现,在压力为14MPa时,随着SBS含量的增加,共混物的泡孔密度增加,泡孔尺寸减小;而在压力为18MPa时,当SBS含量从15%(即PP/SBS2)升到25%(即PP/SBS3)时,泡孔密度有所降低,但是还是比PP的泡孔密度高得多。
根据S.Wong[5]的研究,随着弹性体的含量增加,发泡剂在共混物体系中的溶解度增加,这是导致泡孔密度增加的1个原因。
另一方面,加入SBS很可能引起了异相成核,异相成核作用促使了泡孑L密度增加;但是随着SBS含量的进一步增加,SBS相在PP中分散性变差,异相成核作用也随之减弱,而且在高压下SBS含量为25%时,有充足的发泡剂供给泡核长大,因此这可能是PP/SBS3在高压时相对于PP/SBS2平均泡孔直径有所增大、泡孔密度有所降低的原因。
表2也显示了加入PDMS对泡孔密度和泡孔尺寸的影响。
从表2看到,无论是在低压(“MPa)还是高压(18MPa),含PDMS的PP/SBS2/PDMS比没含PDMS的PP/SBS2的泡孔现代塑料加工应用2009年10月密度要高、平均泡孑L直径要小。
二者泡孔形态数据的明显差别说明了PDMS对泡孔成核过程产生积极的影响,这主要是由于PDMS高的C02溶解度和低的表面张力促使了更多的成核。
此外,对比纯PP和PP/SBS2/PDMS的泡孔密度和泡孔直径,加入PDMS和SBS后,显著地改善PP泡沫制品的泡孔形态。
表2不同压力下发泡制品的泡孔形态参数泡孔密度(个・cm-3)平均泡孔直径/弘m样品名称~——14MPa18MPa14MPa18MP8注:温度140℃,压力降速率为一30MPa/s。
2.3.2压力降速率对泡孔形态的影响高压力降速率将促使气泡成核,从而改善制品的泡孔形态。
图4显示PP,PP/SBs2,PP/SBs2/PDMS在压力18MPa、温度140℃、压力降速率一80MPa/s的发泡样品的SEM照片。
与图3(a)、图3(c)和图3(d)相比,图4显示的高压力降速率条件下得出的样品的泡孑L形态要好一些,这是因为高压力降速率导致了更大的热力学不稳定性,瞬间激发了更多的成核,从而产生了高的成核速率。
围4压力降速率为一80MPa/s的样品SEM照片表3显示了PP,PP/SBS2,PP/SBS2/PDMS的泡孔形态参数。
由表3可知,压力降速率增加后,泡孑L密度都有一定程度的增加,平均泡孔直径相应地减小,在高压力降速率下,纯PP的泡孔密度和平均泡孑L直径分别为4.2×106个/cm3和55且m,PP/SBS2/PDMS泡孔密度达到7.8×108个/cm3左右,平均泡孔直径在8.4弘m左右,可见在高压力降速率下引入SBS和PDMS使得PP的泡孑L形态进一步改善。
表3不同压力降速率下的泡孔形态参数对比样品名称泡孔密度(个・cnl-3)平均泡孔直径/“m一30MI,a/s一80MPa/s一30^,咿a/s一80M王k/s注:温度140℃,压力18MPa。
3结论a)在PP相中引入SBS能显著改善制品的泡孔形态,在相同的条件下,随着SBS含量的增加,泡孔密度增加;引入PDMS后,发泡制品的泡孑L密度进一步增加,泡孔直径也减小很多,主要原因是体系中CO:的溶解度增加以及可能发生的异相成核。
b)高压力降速率和高压力产生了更好的泡孑L结构,压力降速率越高,产生的热力学不稳定性越大,成核的驱动力就越大;压力越高,CO。
的溶解度越大,可供成核的气体越多,最终成核速率显著增加。
参考文献1WuQingfeng,ParkCB,ZhouNanqiao。
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