发泡聚丙烯制备与应用研究进展

发泡材料作为一种新型材料,以高分子为基体,大量气泡存在于其内部,被看作以气体为填料的一种复合材料。发泡材料质量轻,比强度高且具备缓冲、吸声、保温等功能,在建筑、汽车、包装、航空航天和家电等领域应用广泛。聚丙烯具有优异的热学、力学和化学稳定性,是制备发泡材料所需要的聚合物基体,聚丙烯发泡材料成为继聚苯乙烯、聚乙烯发泡材料之后21世纪最具潜力的新型发泡材料。本文总结了发泡聚丙烯的制备方法,发泡形态,改性方法和应用现状,并简要展望了这类材料的发展前景,将为发泡聚丙烯材料的应用和发展提供理论基础。     

淀粉基生物可降解材料的研究新进展

从淀粉的微观结构、加工过程中的相变及淀粉改性等基础理论出发,针对淀粉基材料存在的机械性能较低,对水敏感性高等缺陷,以及发泡材料制备的特点,介绍了最新的基础研究和应用研究成果.本文从淀粉基全天然高分子复合材料、纳米复合材料、自增强复合材料及功能性复合材料四个方面介绍了通过共混与复合制备淀粉基可生物降解材料,并且介绍了淀粉基材料防水改性的相关进展.指出使用可再生的天然高分子材料对淀粉进行改性,不仅能够提高材料的各种性能,而且由于所有组分都来源于天然材料,制备出的共混、复合和涂层材料也都环保安全,甚至可以用来制备可食用包装,为研制新型淀粉基材料提供有力的理论和技术支持.另外,目前对水在淀粉基发泡材料中如何同时担任增塑剂和发泡剂的机理研究取得突破性进展,发现并控制了泡孔结构由闭孔到开孔的转换临界点,研制并产业化了全淀粉发泡材料.基于上述讨论,指出淀粉基可生物降解材料既有机遇,同时也面临挑战.     

开孔型聚合物微发泡材料制备技术

微发泡塑料是上世纪 80年代以后出现的一种新型材料 ,其特点是孔径小 (一般在 1 0 μm以下 ) ,分布均匀 ,泡孔密度非常高 (一般大于 1 0 9个 /cm3 )。目前微发泡塑料制备技术已经比较成熟 ,也得到了不同类型的商业化制品。聚合物微孔材料是一种功能性材料 ,相互连通的微观孔洞结构使其具有相当广泛的应用。本文介绍了目前几种微孔材料成型的主要方法 ,讨论了微发泡成型技术用于制备开孔型微发泡材料的必要性。对几种关于开孔型聚合物微发泡材料制备技术及研究方法进行了探讨 ,其分别是不相容聚合物共混、泡孔合并模型、熔融挤出发泡、开孔剂法和气体浓度阈 (值 )等方法。这些方法的微孔成型机理各不相同 ,所制备的材料微观结构也各有特点。文献分析表明微发泡方法用于开孔型微孔材料的制备是一种非常有前景的技术。     

提高聚丙烯熔体强度的研究进展

熔融状态下聚丙烯的熔体强度对其发泡效果有着举足轻重的作用,高熔体强度有利于聚丙烯的热成型,从而得到优质的发泡材料。本文综述了聚丙烯泡沫塑料的特点、性能及聚丙烯熔体强度较低对发泡过程的影响,分别从共混改性法、交联改性法、填充改性法这三种提高聚丙烯发泡性能的途径上对目前国内外致力于聚丙烯熔体强度的研究进展进行了重点介绍,指出聚丙烯化学交联改性与共混改性、共聚改性等方法并用乃是改善聚丙烯发泡性能的重点及热点。     

尼龙6微孔发泡材料的制备及泡孔形貌调控

本文利用共混改性方法得到高熔体强度尼龙6基体,通过探索不同的工艺条件,获得不同倍率的尼龙6发泡材料,系统研究不同离聚体改性剂比例下对其熔体强度的影响.通过热性能测试和流变测试推测了其中微交联结构的存在.通过调节发泡工艺制备不同发泡倍率的尼龙6发泡材料,用扫描电镜(SEM)观测泡孔形貌.结果 表明,离聚体的加入大大提升尼龙6基体的熔体强度,实现了尼龙6超临界二氧化碳发泡的可能性,并获得了较大倍率的尼龙发泡材料.     

真空镀膜技术显现聚合物发泡材料上汗潜手印的研究

发泡聚苯乙烯、聚乙烯发泡棉等聚合物发泡材料常常出现在案发现场,可能承载破获案件的重要证据。以聚合物发泡材料为研究客体,本文利用真空镀膜技术探究喷镀金属组合及其用量对手印显现效果的影响、真空镀膜与“502”熏显组合方法显现手印的效果。研究结果表明,真空镀膜技术与“502”熏显组合方法显现发泡聚苯乙烯上手印显现效果较好,整体显现效果要优于单独真空镀膜法的显现效果。而且银锌、铜锌喷镀金属可以替代传统的金锌喷镀金属组合。对于挤塑聚苯乙烯和聚乙烯发泡棉,因材料本身结构特性导致吸水性差,所以上述几种实验方法均无法得到较好的显现效果,在实际案件中可以先采用真空镀膜法显现出客体上的手印位置,在对其上的DNA进行提取和鉴定。本文为公安工作中显现聚合物发泡材料这类疑难客体上的汗潜手印提供一定的借鉴。     

微波发泡制备三聚氰胺甲醛泡沫塑料及其性能

用三聚氰胺、甲醛和DJ-1型增韧剂在碱性条件下制备了改性三聚氰胺甲醛树脂,将其与表面活性剂、发泡剂、固化剂充分混合搅拌,采用微波发泡炉在一定的功率下进行发泡制备三聚氰胺泡沫塑料.研究了增韧剂的用量、微波功率和发泡时间对泡沫结构和性能的影响.并用光学显微镜、TGA、驻波管对三聚氰胺泡沫塑料的泡孔结构、热学性能和声学性能进行了测试和分析.研究表明:当发泡液质量为50 g时,最佳发泡功率为2 kW,最佳发泡时间为60 s;DJ-1型增韧剂的加入使泡沫的韧性提高,当其质量分数为10％时,泡沫的拉伸强度达到0.112 MPa;泡沫的分解温度约400℃,此时的质量残留率接近60％;泡沫在中高频(≥1 000 Hz)区域的吸声系数高达0.9以上.     

无机粉体对微发泡聚丙烯复合材料力学行为的影响

通过改性的不同形状（针状MgSO4晶须、片状云母粉、球形状SiO2）无机粉体材料,以5％含量加入到聚丙烯中,在二次开模条件下制备微发泡PP复合材料;测定PP／无机粉体材料复合体系接触角,联合粘接理论计算液-固界面的黏附功;以异相成核理论和填充增强机理为基础,分析了不同形状的无机粉体材料对微发泡PP材料力学行为的影响规律...     

生物降解高分子/笼型倍半硅氧烷纳米复合材料的制备、结晶行为与性能研究进展

由于相对较高的价格、较慢的结晶速率、较弱的力学性能、较差的热稳定性、较窄的加工窗口和较慢的生物降解速率等自身的弱点,生物降解高分子材料并未如通用高分子材料一样得到广泛应用,制备以生物降解高分子为基体的纳米复合材料是有效的改性方法之一。本文结合作者近年来在生物降解高分子改性领域中的工作,对以笼型倍半硅氧烷(POSS)作为纳米填料改性左旋聚乳酸(PLLA)和聚ε-己内酯(PCL)的研究进行简单综述,POSS可有效提高PLLA和PCL基体的结晶速率和力学性能,并促进了聚合物基体的水解过程。     

竹纤维增强可生物降解复合材料研究进展

天然植物纤维增强可生物降解复合材料是一类性能优良、环境友好、可自然降解的绿色环保复合材料。众多天然植物纤维中,竹纤维不仅资源丰富、有优异的力学性能,还具有天然抗菌、除臭、吸湿放湿、抗紫外线等优点,广泛应用于复合材料的制备。本文对竹纤维增强可生物降解复合材料的增强体材料和基体材料特性、改性预处理方法、成型工艺和生物降解特性等性能评价的国内外研究现状进行了综述,同时还对竹纤维增强可生物降解复合材料的未来研究和发展趋势进行了展望。     

热塑弹性体超临界流体间歇发泡过程中的基本问题

超临界流体间歇发泡的体系黏弹性易于调节、加工参数易于控制、加工装备便于设计和实现,是热塑弹性体物理发泡领域中最受关注的技术路线.本文首先综述了热塑弹性体物理发泡相关文献、研发历程和应用现状;阐明间歇发泡技术的相关概念、技术特点以及热塑弹性体与超临界流体的相互作用,重点讨论热塑弹性体间歇发泡的“高弹态发泡”特征以及处于高弹态状态下的泡孔成核、泡孔生长、泡孔结构定型、泡沫收缩机制及其调控策略.其次,综述了热塑弹性体发泡薄膜的制备方法、热塑弹性体发泡珠粒水蒸气成型过程、珠粒界面黏结强度和分子链界面扩散机制.此外,还从分子链化学结构、泡孔结构、材料宏观结构等角度总结了热塑弹性体发泡材料弹性性能,揭示热塑弹性体发泡材料的结构—弹性性能关系.最后对热塑弹性体超临界流体间歇发泡技术进行了展望.     

超临界流体制备微发泡聚合物材料的研究进展

以超临界流体为物理发泡剂制备的微发泡聚合物材料具有小的泡孔尺寸和高的泡孔密度,从而赋予材料优异的性能.本文首先阐述了微发泡聚合物材料的制备原理,以及聚合物微发泡过程中泡孔形成的四个阶段;基于这些认识,针对微发泡聚合物材料泡孔形态的改善,即增加泡孔密度、减小泡孔尺寸以及均化泡孔尺寸分布,从加强泡孔成核、控制泡孔增长的角度综述了近年来的研究进展;最后对如何有效控制泡孔形态提出了建议,并对微发泡聚合物材料的应用前景进行了展望.     

微孔发泡塑料的研究进展

综述微孔发泡塑料的制备方法,并简介其性能,应用前景和当前的研究方向。     

热裂解-气相色谱-质谱法鉴别生物可降解塑料

目前生物可降解塑料主要采用堆肥降解测定其生物降解性能的方法进行鉴别,其检测周期长、费用较高。材料的组成基本决定了其生物降解特性,为了快速鉴别生物可降解塑料,采用热裂解-气相色谱-质谱法(PY-GC-MS)对以聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)与不同质量比的其他成分包括生物可降解聚乳酸(PLA)、难降解材料聚苯乙烯(PS)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)混合样的裂解特征进行了研究。结果显示,PBAT的裂解特征峰明显,未受到PLA的影响;若在PBAT中添加质量分数1%的非降解材质PS和PET也可被检出。方法用于市场上收集到的标识为可降解塑料购物袋样品的分析,结果表明,采用PY-GC-MS可以快速对可降解塑料进行初步鉴别。     

生物降解高分子材料聚丁二酸丁二醇酯的改性研究进展

生物降解高分子材料被公认为是聚丙烯、聚乙烯等传统高分子材料造成"白色污染"的问题的重要解决方法之一。聚丁二酸丁二醇酯是重要的可生物降解的脂肪族聚酯之一,因与传统的聚丙烯、聚乙烯高分子材料具有相近的物理和力学性能,从而引起科学与工业界的广泛重视。然而,与大多数脂肪族聚酯一样,PBS材料也存在着加工、种类少、性能应用上的缺点。因此,对其通过改性拓宽用途范围的研究报道也随之增多。本文从化学、物理等改性的手段方法为着眼点,分类阐述了近些年来生物降解高分子材料聚丁二酸丁二醇酯改性研究现状与进展。     

低含量聚乳酸对微孔发泡聚丁二酸丁二醇酯泡孔结构的改善

通过挤出制备了可生物降解聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和3种聚乳酸(PLA)含量(7 wt%、15 wt%和20 wt%)的PBS/PLA共混物样品,采用超临界二氧化碳作为物理发泡剂对样品进行间歇发泡,研究发泡样品的泡孔结构,并分析其形成机理.在120oC发泡温度(Tf)下,借助PLA对PBS熔体黏弹性尤其是熔体强度的改善,获得了分布较均匀、形状较规则、直径较小(平均值约10μm)的微孔;共混物发泡样品的直径分布明显变窄,且符合高斯分布,这归因于细小的PLA相较均匀地分布于PBS基体中.进一步地,研究Tf对PBS和PLA含量为15 wt%的PBS/PLA共混物发泡样品泡孔结构的影响.结果表明,加入15 wt%的PLA使PBS的Tf下限从115oC降低至110oC,并显著改善了较高Tf(120和125oC)下制备的发泡样品内泡孔结构的均匀性.     

热塑性聚氨酯微孔发泡材料的表观密度与其力学性能的关系

用高压CO2流体通过升温发泡法制备了一系列不同表观密度的热塑性聚氨酯(TPU)微孔发泡材料,探究了TPU发泡材料的表观密度与其力学性能的关系.微孔发泡材料的泡孔结构和表皮结构由扫描电子显微镜表征;不同表观密度材料的力学性能利用万能材料试验机和旋转流变仪表征.研究发现:TPU微孔发泡材料的表观密度主要是由材料皮层厚度占比和泡孔层密度决定的,皮层厚度占比越小和泡孔面积占有率越高,泡沫的表观密度越小;微孔发泡材料在线性应变区的压缩模量E与材料表观密度ρ的关系为:E∝ρ1.7,符合泡沫材料压缩模量与表观密度呈指数关系的基本结论;循环压缩实验中,随微孔发泡材料表观密度减小,损耗百分比增大,残余应变减小;流变实验中,微孔发泡材料的模量随表观密度变化没有明显的变化,阻尼因子tanδ随泡沫表观密度变化不呈单一的规律性.同时,阐明了微孔发泡材料的压缩模量E和损耗百分比随表观密度变化的机理.     

冶金过程中熔渣发泡现象的定量描述

本文分析了冶金过程中不同发泡现象的特点,以及引起不同发泡现象的气体来源.确定了描述不同气体来源引起发泡现象的发泡特性参数.讨论了用发泡特性参数来定量描述冶金生产中不同发泡过程的方法和给出熔渣发泡高度与熔渣物性参数和操作参数的关系,为在生产中实际应用提供必要的基础.     

微孔发泡机理研究进展

微孔发泡塑料是一种泡孔直径在微米级的新型发泡材料。本文对微孔发泡机理的研究进展进行了综述,分别介绍了微孔发泡过程中聚合物-气体均相体系形成、气泡成核、气泡增长以及定型3个关键步骤机理的研究进展,阐述了其中的基本理论和模型,最后提出了机理研究中亟待解决的问题,并对微孔发泡机理今后的研究进行了展望。     

预发泡聚苯乙烯颗粒改性研究进展

介绍了当前预发泡聚苯乙烯颗粒(EPS)的各种改性研究方法,其中包括各种赋予发泡颗粒某种特殊功能的改性方法:无卤阻燃、低吸油型、低吸水型、耐化学药剂型、高抗冲性能型、含低挥发性有机气体(VOC)的环保型预发泡聚苯乙烯颗粒,以及涉及的各种改性工艺,包括先将聚苯乙烯材料改性后再造粒的二步法改性工艺、聚合成粒过程中的一步法改性工艺、聚苯乙烯颗粒发泡前的表面改性和颗粒发泡后再进行表面改性等方法,并提出了改性过程中的注意事项和影响最终产品力学性能的主要原因。