PS-CO2及其復合發(fā)泡體系的微孔發(fā)泡工藝研究.pdf

1、諸多研究者已經(jīng)廣泛的研究了使用CO2發(fā)泡聚苯乙烯(PS)，并且CO2已經(jīng)被認為是一種環(huán)保型發(fā)泡劑，其能夠代替破壞大氣臭氧層的氟氯烴類發(fā)泡劑。然而，CO2在PS中的溶解度較低且擴散系數(shù)較高，這會造成PS發(fā)泡加工過程的困難，例如泡孔連通、泡孔破裂和表面瑕疵等。為了避免這些問題，使用CO2和醇類（如乙醇）、酮類（如丙酮）或水等作為復合發(fā)泡劑是個很好的解決方法。本文采用CO2、CO2/水和CO2/乙醇作為發(fā)泡劑，研究了復合發(fā)泡劑對聚苯乙烯發(fā)泡的

2、影響。
　　 本文首先確定了PS/CO2、PS/CO2/水和PS/CO2/乙醇三種發(fā)泡體系的發(fā)泡工藝區(qū)間，飽和時間依次為:180min、240min、240min，溫度區(qū)間依次為為:100～30℃、l00～40℃、80～100℃，壓力區(qū)間均為15～25MPa，通過對比分析，得出了三種發(fā)泡體系工藝區(qū)間具有差異的原因;然后將其作為DOE方法的實驗區(qū)間，采用2因子2水平的正交實驗方法，將發(fā)泡溫度和發(fā)泡壓力作為影響因子，發(fā)泡劑在PS中的

3、吸附量、PS發(fā)泡制品的表觀密度、泡孔直徑和泡孔密度作為響應結(jié)果，得到了各因子與各響應之間的傳遞函數(shù)，并通過設定優(yōu)化目標，得到了三種發(fā)泡體系的最優(yōu)工藝條件:100℃、25MPa(PS/C02),102℃、25MPa(PS/C02/水),10O℃、25MPa（PS/CO2/乙醇）。
　　 論文分析了工藝對CO2、水、乙醇、CO2/水和CO2/乙醇在PS中的吸附量的影響，其中水的吸附量均為零，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，CO2、CO2/水在P

4、S中的吸附量均減小，乙醇、CO2/乙醇在PS中的吸附量增大，隨著壓力的的增大，CO2、CO2/水和CO2/乙醇在PS中的吸附量均增大;并將溫度和壓力對各發(fā)泡體系的吸附影響進行對比分析;根據(jù)Fickian定律計算擴散系數(shù)，分析了CO2、CO2/水和CO2/乙醇在PS中的解吸附過程。
　　 論文最后分析了PS/CO2、PS/CO2/水和PS/CO2/乙醇三種發(fā)泡體系所制得的PS發(fā)泡制品的性能，將PS/CO2/水和PS/CO2/乙醇復