导 师: 黄汉雄
学科专业: H0503
授予学位: 硕士
作 者: ;
机构地区: 华南理工大学
摘 要:
聚丙烯( PP)具有较好的综合力学性能,广泛应用在汽车、家电、化工及包装等领域。在PP中引入微孔结构,能起到节省材料、提高抗冲击强度等作用,具有更广阔的应用前景。但是PP为半结晶聚合物,在熔点以上熔体强度较低,不利于发泡,如何提高PP的发泡性能成为目前的研究热点。本文从增强PP熔体强度的角度出发改善PP的发泡性能,以高压釜发泡为发泡方法,以PP、三元乙丙橡胶(EPDM)共混物为研究对象,深入研究共混物相形态、流变性能和发泡后泡孔结构的关系。
本文首先比较了用动态硫化技术制备的热塑性聚烯烃(TPO)和PP/EPDM共混物的发泡性能。研究表明:TPO的熔体强度高于PP/EPDM共混物的熔体强度,发泡性能比PP/EPDM共混物差。
采用PP/EPDM共混物进行高压釜发泡,结果表明:
首先,PP/EPDM微孔泡沫材料的泡孔结构与共混物相形态有密切的关系。发泡基本发生在EPDM相内或EPDM与PP相的界面处,泡孔的形状受EPDM液滴形状的影响而呈椭圆形。EPDM分散相液滴的尺寸和密度对泡孔的尺寸、密度有重要的影响。通过减小分散相尺寸、提高分散相密度,可以减小泡孔直径并提高泡孔密度。
其次,发泡温度提高,泡孔直径增大,不发泡区域减少。发泡温度在熔点附近时,PP相与EPDM相的弹性差别较小,PP/EPDM微孔泡沫材料的泡孔直径分布较窄,泡孔密度达到最大值。
第三,当饱和压力较低时(15~19MPA),随着饱和压力的增加,泡孔直径增大,泡孔密度下降。当饱和压力较高时(19~21MPA),随着饱和压力的增加,泡孔直径减小,泡孔密度增大,泡孔直径分布变窄。
第四,PP/EPDM共混物的流变性能对PP/EPDM微孔泡沫材料的泡孔结构有重要的影响。当EPDM含量在10~30WT%之间时,共混物的复数黏度和储能模量随着EPDM含量的提高而逐渐增加,有利于减少泡孔的合并与塌陷,EPDM含量为30WT%的微孔泡沫材料的泡孔直径小于EPDM含量为20WT%的泡沫材料的泡孔直径;当EPDM含量为40WT%时,分散相液滴合并明显,两相界面面积减小,复数黏度和储能模量下降,相应地泡孔的合并与塌陷较多,泡孔直径较大,泡孔密度较低。
关 键 词: 微孔发泡 聚丙烯 三元乙丙橡胶 共混物 力学性能 泡孔结构 流变性能
分 类 号: [TQ333.4]
领 域: [化学工程]