超臨界CO-,2--PP擠出發(fā)泡工藝研究.pdf

1、聚丙烯(PP)樹脂是一種應用廣泛的通用塑料，它具有來源廣泛、成本較低、容易回收等優(yōu)點，而PP發(fā)泡材料更是以良好的耐熱性、優(yōu)異的緩沖性能和易降解等獨特性能成為泡沫塑料行業(yè)中的熱點，可廣泛應用于包裝、汽車、建筑等工業(yè)領域。目前日本、德國等少數(shù)國家已經(jīng)掌握了工業(yè)化生產的關鍵技術，但是采用超臨界CO2擠出發(fā)泡PP還是一個比較新的研究方向，目前國內，包括很多發(fā)達國家都還處于研究開發(fā)階段。
　　 本課題首先從理論上系統(tǒng)分析了氣泡成核理論和擠

2、出發(fā)泡的重要影響因素，然后在理論指導的基礎上，對改性物料進行了一系列測試，探討了影響PP發(fā)泡性能的主要因素。并得出了分子鏈結構的改變是造成PP熔體強度變化的最主要原因，在PP分子鏈上引入支鏈結構，增強了PP分子鏈之間的相互纏結，提高了的熔體彈性和起始結晶溫度。發(fā)泡實驗表明，改性的PP物料發(fā)泡性能得到提高。在此基礎上通過對發(fā)泡設備進行改進，對改性PP進行一系列擠出發(fā)泡實驗研究，優(yōu)化工藝條件，實現(xiàn)了PP連續(xù)擠出發(fā)泡成型，并最終獲得泡孔密度達

3、到107數(shù)量級，最小泡孔平均直徑為50μm，發(fā)泡倍率最高達20倍左右的發(fā)泡樣品。
　　 本文重點分析和研究了擠出工藝參數(shù)對發(fā)泡倍率和泡孔結構的影響，主要包括熔體溫度，口模溫度，機頭壓力以及CO2注氣量等，并確定了主要工藝參數(shù)的范圍。對于本實驗體系,熔體溫度應控制在125～140℃之間，并且在這個范圍內，隨著溫度的降低，泡孔尺寸減小，泡孔密度增大，發(fā)泡倍率增大；口模溫度同樣影響最終樣品的發(fā)泡倍率，對于本研究體系口模溫度存在一個最佳

4、區(qū)間，口模溫度為150℃左右時，得到最大發(fā)泡倍率為23;機頭出口壓力應維持在7～9MPa，且在這個范圍內，隨著壓力的增大，泡孔的密度增大，泡孔尺寸減??；提高CO2注氣量，有利于提高發(fā)泡倍率，泡孔尺寸減小，泡孔密度增大，泡孔結構得到改善。但CO2的注氣量不能超過其在PP熔體中的溶解度上限(本實驗體系CO2注氣量小于10wt％)，否則由于過量的CO2無法完全溶解到聚合物熔體中，使擠出發(fā)泡材料中可能存在大的氣泡。
　　 此外，針對PP