导　　师： 刘维锦

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 聚丙烯的分子结构特征使其具备优异的综合性能，是制备高性能发泡复合材料的理想树脂基体。目前发泡聚丙烯的研究主要集中于超临界CO2发泡，此法存在对聚丙烯树脂基体熔体强度要求高、泡孔粒径分布不均以及制备成本较高等问题。热膨胀微球发泡是一种新的塑料发泡方法，但目前对碳纤维增强热膨胀微球发泡聚丙烯的制备缺少系统研究。本论文采用热膨胀微球为发泡剂注射成型碳纤维增强聚丙烯发泡材料，主要开展以下三方面的工作：　　(1)采用FT-IR、GC-MS、TGA、TMA、SEM、转矩流变仪和旋转流变仪对选用的四种微球的组份、不同温度下的自由膨胀／坍塌动态过程、微观形貌以及微球/PP体系的流变性质进行系统研究。结果表明，四种热膨胀微球的外壳化学成分基本一致，由甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈共聚而成，微球的内核由异辛醇和C8烷烃组成。其中，F-230D微球和F-260D微球的起始发泡温度较高，分别达到186℃和200℃，且泡孔结构稳定，在温度超过200℃后降温到常温，两种微球均可保持膨胀体积基本不变;热膨胀微球的加入，对熔体流变性能有重要影响，可以较大幅度地提高PP的复数粘度、储能模量和损耗模量。因此与化学发泡和超临界二氧化碳发泡不同，热膨胀微球发泡法不必采用高熔体强度的PP树脂。　　(2)研究热膨胀微球发泡聚丙烯的注射成型。考察热膨胀微球加入量及其注射工艺条件对材料微观形貌、密度、力学性能的影响。结果表明，对材料性能影响最大的参数是：微球含量、注射温度和冷却时间。熔体达到型腔流长需要一定的最低临界注射压力和注射速率，达到临界值以后，注射压力和注射速率对材料的密度及力学性能影响不大，体系有较宽泛的加工适应范围;合适的成型条件为：热膨胀微球加入量6w

关 键 词： 聚丙烯 微球发泡 注射成型 碳纤维增强 热膨胀微球

领　　域： [一般工业技术—材料科学与工程]