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(yīng)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(diǎn)，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(dú)特性能成為泡沫塑料行業(yè)中的熱點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于包裝、汽車、建筑等工業(yè)領(lǐng)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(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，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(nèi)，包括很多發(fā)達(dá)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(dǎo)的基礎(chǔ)上，對改性物料進(jìn)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(jié)構(gòu)的改變是造成PP熔體強(qiáng)度變化的最主要原因，在PP分子鏈上引入支鏈結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了PP分子鏈之間的相互纏結(jié)，提高了的熔體彈性和起始結(jié)晶溫度。發(fā)泡實(shí)驗(yàn)表明，改性的PP物料發(fā)泡性能得到提高。在此基礎(chǔ)上通過對發(fā)泡設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，對改性PP進(jìn)行一系列擠出發(fā)泡實(shí)驗(yàn)研究，優(yōu)化工藝條件，實(shí)現(xiàn)了PP連續(xù)擠出發(fā)泡成型，并最終獲得泡孔密度達(dá)

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(dá)20倍左右的發(fā)泡樣品。
　　 本文重點(diǎn)分析和研究了擠出工藝參數(shù)對發(fā)泡倍率和泡孔結(jié)構(gòu)的影響，主要包括熔體溫度，口模溫度，機(jī)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(shí)驗(yàn)體系,熔體溫度應(yīng)控制在125～140℃之間，并且在這個范圍內(nèi)，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(jī)頭出口壓力應(yīng)維持在7～9MPa，且在這個范圍內(nèi)，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(jié)構(gòu)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(shí)驗(yàn)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