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與傳統(tǒng)注塑制品相比求橄，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少葡公、尺寸穩(wěn)定性好罐农、成型周期短等一系列優(yōu)點。目前催什，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術(shù)中應(yīng)用為廣泛的工藝之一涵亏，具有操作簡單、效率高、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件溯乒，且能耗少夹厌，符合節(jié)約材料，降低成本這一發(fā)展理念裆悄，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求矛纹。然而，欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內(nèi)部泡孔易發(fā)生大量變形光稼，泡孔尺寸分布不均勻或南，所得制品表面存在大量的氣痕、銀紋等缺陷艾君，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺采够，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用。國家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團(tuán)隊采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置冰垄，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響蹬癌。研究發(fā)現(xiàn)，采用氣體反壓可以減少發(fā)泡注塑制品的泡孔變形以及不均勻等缺點虹茶，改善了泡孔的形態(tài)逝薪。實驗方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP、發(fā)泡劑(AC)蝴罪、發(fā)泡助劑[Zn(St)2／ZnO]按照98.5∶1∶0.5的比例混合均勻后加入料筒中進(jìn)行塑化董济。然后打開氣體反壓裝置，在型腔中分別注入固定的GCP為0要门，0.2虏肾，0.4，0.6欢搜，0.8 MPa的氣體封豪，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡，冷卻后炒瘟，取出PP發(fā)泡樣品撑毛。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后，熔體壓力瞬間達(dá)到值唧领。隨著GCP從0增加至0.8 MPa，熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa雌续，注射完成后斩个，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降驯杜，隨著冷卻收縮受啥，熔體壓力逐漸趨于0 MPa。由此可知，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力滚局，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境居暖。 GCP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時，由于熔體流動速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率藤肢，泡孔發(fā)生流動剪切變形太闺，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時間和作用力較大，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形嘁圈，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象省骂，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小最住，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)钞澳。同時發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大涨缚，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小轧粟，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大脓魏，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布兰吟。當(dāng)GCP達(dá)到0.8 MPa時，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)轧拄，此時整體泡孔的變形較小揽祥。這是因為GCP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動剪切作用，GCP值越大檩电，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大拄丰，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形俐末。GCP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響GCP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示料按。可知卓箫，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個樣品厚度的10.9%载矿；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高烹卒，GCP為0.8 MPa時闷盔，升高至26.7%。而泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例隨著GCP的增大而大幅度下降旅急，從63.7%下降到45.4%逢勾，這說明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍藐吮。對變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計溺拱，如下圖所示逃贝，泡孔的平均長度隨著GCP的增加，整體呈現(xiàn)減小的趨勢迫摔，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大沐扳，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度句占，即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距沪摄，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計辖众，見圖c卓起，隨著GCP的增加，當(dāng)GCP為0.2 MPa時泡孔直徑略有減小凹炸，但隨著GCP的進(jìn)一步增大戏阅，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大啤它，使得泡孔的成核臨界能壘升高奕筐，泡孔的成核速率下降，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱变骡，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長离赫，因此熔體壓力越大，泡孔直徑越大塌碌。GCP提高了充模時的熔體壓力渊胸，有效地降低了泡孔的變形，且隨著GCP的升高台妆，泡孔直徑增大翎猛，泡孔密度下降，發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變接剩。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa切厘，熔體內(nèi)部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，使充模過程中受流動影響的泡孔數(shù)減小懊缺，減小了泡孔受到的流動剪切力疫稿。隨著GCP的增大，泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%鹃两，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304遗座，泡孔的平均長度增大。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌俊扳，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動時的阻力员萍，提高了注塑充模階段的熔體壓力，使得臨界成核點后移拣度，泡孔的成核長大在充模后進(jìn)行，進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌。

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近年來綜合性能優(yōu)異抗果、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”筋帖，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。超臨界二氧化碳(CO2)發(fā)泡聚合物技術(shù)是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關(guān)鍵核心技術(shù)冤馏，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團(tuán)隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破日麸，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化技術(shù)。合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類逮光〈化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用涕刚，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高嗡综，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑杜漠，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)极景，已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點驾茴、表面張力和黏度下降盼樟、結(jié)晶行為改變等一系列變化，可以制備微孔甚至納米泡孔材料锈至。聚丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物晨缴，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔峡捡，可操作窗口窄击碗。因此，大規(guī)模制造具有穩(wěn)定均勻泡孔形貌和外形尺寸的高發(fā)泡倍率微孔材料難度大棋返。為了攻克這一難題延都，趙玲團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院睛竣、浙江新恒泰晰房、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系射沟、可控工藝過程和高效工業(yè)裝備等方面開展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化殊者、強化和工程化等系列工作，形成了“適合超臨界CO2發(fā)泡的聚丙烯專用料”“分步/分段發(fā)泡新工藝”“優(yōu)化構(gòu)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新验夯。趙玲介紹猖吴，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡，既可突破結(jié)晶的制約挥转，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型海蔽」睬基于這一發(fā)泡機制，他們開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料党窜，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑拗引。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡幌衣、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計矾削，保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場豁护，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產(chǎn)哼凯。利用上述創(chuàng)新技術(shù)，項目團(tuán)隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置楚里，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的領(lǐng)先制造;新建了4套断部、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置，生產(chǎn)效率提高25%腻豌，成品率提高到99%以上家坎，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元吝梅、利稅1.09億元虱疏。此外，該團(tuán)隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件苏携、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論做瞪。趙玲表示，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強右冻，除聚丙烯外装蓬，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成纱扭。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料牍帚，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域乳蛾，還可滿足兒童玩具暗赶、食品、醫(yī)療肃叶、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求蹂随。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域因惭，如新能源汽車動力電池墊片岳锁、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜蹦魔、防彈衣背板等激率。

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年來綜合性能優(yōu)異咳燕、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種柱搜。超臨界二氧化碳(CO2)發(fā)泡聚合物技術(shù)是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關(guān)鍵核心技術(shù)迟郎，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團(tuán)隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化技術(shù)聪蘸。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類”碇疲化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留健爬、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高么介，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全娜遵。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)壤短，已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)设拟，而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點、表面張力和黏度下降久脯、結(jié)晶行為改變等一系列變化纳胧，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物帘撰，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制跑慕，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄摧找。因核行，大規(guī)模制造具有穩(wěn)定均勻泡孔形貌和外形尺寸的高發(fā)泡倍率微孔材料難度大。為了攻克這一難題蹬耘，趙玲團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通芝雪、中石化北化院、浙江新恒泰综苔、鎮(zhèn)海煉化等單位惩系，在合適物料體系、可控工藝過程和高效工業(yè)裝備等方面開展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化休里、強化和工程化等系列工作蛆挫，形成了“適合超臨界CO2發(fā)泡的聚丙烯專用料”“分步/分段發(fā)泡新工藝”“優(yōu)化構(gòu)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新。趙玲介紹妙黍，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡悴侵，既可突破結(jié)晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型拭嫁】擅猓基于這一發(fā)泡機制抓于，他們開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑浇借。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率捉撮，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計妇垢，保證了均勻的壓力場巾遭、溫度場和速度場，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產(chǎn)闯估。利用上述創(chuàng)新技術(shù)灼舍，項目團(tuán)隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套涨薪、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置骑素，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上刚夺，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)献丑，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元侠姑。此外创橄，該團(tuán)隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文结借。趙玲表示筐摘，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強，除聚丙烯外船老，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)咖熟，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料柳畔，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾馍管、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域，還可滿足兒童玩具薪韩、食品确沸、醫(yī)療、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求俘陷。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能罗捎，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域，如新能源汽車動力電池墊片拉盾、5G通信微波中繼天線罩桨菜、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等。

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摘要:采用不飽和聚酯對線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性倒得。改性后的聚丙烯形成了一種微交聯(lián)結(jié)構(gòu)泻红，其中凝膠含量約為10%，且凝膠的交聯(lián)點之間平均相對分子質(zhì)量達(dá)到3.0×105霞掺。這種微交聯(lián)的聚丙烯和未改性的線型聚丙烯相比谊路，具有相近的剪切黏度和熔體流動速率，但熔體彈性明顯增加菩彬，且有應(yīng)變硬化行為缠劝，其拉伸黏度是本體聚丙烯的10倍。因此骗灶，微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入改善了聚丙烯的發(fā)泡性能剩彬。以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑，在不加入成核劑的條件下矿卑，得到了泡孔密度為1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料。普通線型聚丙烯發(fā)泡的溫度區(qū)間只有4℃沃饶。因此母廷，普通線型聚丙烯須經(jīng)過改性提高熔體強度，使氣泡核增長時泡孔結(jié)構(gòu)可以維持到結(jié)晶過程的發(fā)生糊肤。通常有4種方法提高聚丙烯的熔體強度:增加聚丙烯的相對分子質(zhì)量琴昆，拓寬相對分子質(zhì)量分布(或者引入超高分子量尾端)，引入長支鏈結(jié)構(gòu)以及形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)馆揉。其中長支鏈的引入雖然改善了PP發(fā)泡性能业舍，但是會引起線型聚丙烯成核速率降低，在制備高泡孔密度的泡沫時升酣，必須加入納米成核劑舷暮。而Zha和Xing的研究結(jié)果顯示以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑利用交聯(lián)聚烯烴制備發(fā)泡材料時，在沒有使用成核劑的條件下噩茄，均得到了高泡孔密度的泡沫材料下面。雖然交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入可以明顯改善聚丙烯的發(fā)泡性能，但同時也使得聚丙烯的剪切黏度大幅上升绩聘，引起加工困難沥割，并由于三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在使得發(fā)泡塑料無法回收再利用，應(yīng)用上受到限制凿菩。近年來一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)在聚烯烴中可以引入“微交聯(lián)”結(jié)構(gòu)机杜，在保持聚烯烴原有的剪切黏度下，提高聚烯烴的熔體彈性和拉伸黏度衅谷，并改善聚烯烴發(fā)泡性能椒拗。本文采用一種自制的不飽和聚酯對線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性，在聚丙烯中引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu)会喝，并且對形成的微交聯(lián)進(jìn)行了表征陡叠，同時測試了改性聚丙烯的流變行為玩郊。后利用超臨界二氧化碳在高壓釜內(nèi)對改性聚丙烯的發(fā)泡性能進(jìn)行了評價。聚丙烯微孔發(fā)泡實驗部分1.1 試劑與儀器線型均聚聚丙烯PP T36F:重均相對分子質(zhì)量(-Mw)=292050枉阵，相對分子質(zhì)量分布寬度(MWD)=4.2,熔體指數(shù)(MFI)=2.5译红，齊魯石化公司;不飽和聚酯(ULP):-Mn=1700～2500，自制;過氧化二異丙苯(DCP):純度99%兴溜，苯乙烯(St):純度99%:上赫旌瘢化學(xué)試劑廠;二氧化碳:純度99%，上海凌峰試劑廠拙徽。平板旋轉(zhuǎn)流變儀Thermo Hakke6.0和密煉機Haake Ｒheocord90型:Thermo Scientific公司(德國);ARES旋轉(zhuǎn)流變儀:TA Instrument 公司(美國);掃描電鏡:型-JSM-6360LV刨沦，日本電子公司(日本)。1.2 實驗過程聚丙烯的改性:不飽和聚酯的結(jié)構(gòu)參見Fig.1膘怕。聚丙烯改性按以下步驟進(jìn)行:稱取PP粒料100.0g想诅、不飽和聚酯2.5g、過氧化二異丙苯0.1g和苯乙烯2.0g岛心，混合来破，加入密煉機中，170℃忘古，轉(zhuǎn)速30r/min的條件下徘禁，熔融反應(yīng)6.0min。然后停止攪拌髓堪，在氮氣氣氛下170℃熱處理15min送朱。反應(yīng)過程大致如Fig.2。聚丙烯的發(fā)泡過程:將高壓釜用CO2沖洗后干旁，放入5gPP樣品驶沼。關(guān)閉高壓釜，充入CO2使釜內(nèi)壓力達(dá)到6MPa疤孕。高壓釜在油浴中升溫至170℃商乎，維持30min以保證聚丙烯熔融和CO2溶解在聚丙烯內(nèi)。緩慢調(diào)節(jié)壓力至所需要發(fā)泡壓力15MPa祭阀，保持30min后鹉戚，迅速打開閥門泄壓，并將高壓釜放入冰水混合物中冷卻后取出發(fā)泡樣品专控。結(jié)果與討論2.1復(fù)數(shù)黏度2種PP樣品的復(fù)數(shù)黏度隨角頻率的變化見Fig.3抹凳。2條基本相重合的曲線表明引入的微交聯(lián)結(jié)構(gòu)并沒有引起改性PP黏度增加。為了比較2種PP剪切黏度的變化伦腐，通過Cross方程對兩曲線進(jìn)行擬合赢底。從Tab.1中可以看到，交聯(lián)改性并沒有引起改性后聚丙烯零剪切黏度的急劇增加，且熔體指數(shù)略有下降幸冻，這主要是因為微交聯(lián)結(jié)構(gòu)交聯(lián)點間的平均相對分子質(zhì)量達(dá)到了3.0×105粹庞，遠(yuǎn)高于聚丙烯的臨界纏結(jié)相對分子質(zhì)量(5600)。但由于微交聯(lián)而形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)洽损，使得熔體松弛時間和熔體彈性增加庞溜，所以改性后PP的特征松弛時間卻增加為原來的7.4倍。而剪切變稀指數(shù)從0.55降為0.46碑定，剪切變稀行為有所減弱流码。2.2儲能模量和損耗角根據(jù)線性粘彈性理論，在末端低頻率區(qū)域延刘，只有長的松弛時間對熔體的低頻末端儲能模量有貢獻(xiàn)漫试，所以儲能模量和末端角頻率有以下的關(guān)系:Fig.4(A)顯示，改性后PP的儲能模量為未改性PP的2倍碘赖，儲能模量曲線末端的斜率也從1.51下降到0.87驾荣，改性后PP的熔體彈性明顯增強。損耗角同樣對熔體彈性的改變很敏感普泡。Fig.4(B)顯示秘车，未改性PP損耗角的正切值曲線隨角頻率減小而迅速抬升，而改性后PP損耗角正切值在低頻末端區(qū)緩慢變化并趨于平緩劫哼。相同頻率下?lián)p耗角正切值越小，熔體彈性行為越明顯割笙。Winter和Chambon的研究表明权烧，在臨界凝膠點，損耗角正切值為一常數(shù)與角頻率無關(guān)伤溉，并符合以下比例關(guān)系:式中:n———松弛指數(shù)般码。Fig.4(B)中損耗角正切值與角頻率還存在一定的依賴關(guān)系，鄭強等在研究過氧化物交聯(lián)的低密度聚乙烯的體系中也發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象乱顾，并認(rèn)為是由于測試的非平衡態(tài)導(dǎo)致了這一情況的發(fā)生板祝。2.3 法向應(yīng)力差聚合物熔體受到剪切作用時，由于法向應(yīng)力差的的作用走净，呈現(xiàn)彈性行為券时。通過比較法向應(yīng)力差，可知聚合物熔體彈性的大小伏伯。采用定剪切速率掃描法來測試改性前后PP熔體彈性行為的改變橘洞。由Fig.5可以看到，改性后PP的法相應(yīng)力差明顯提高说搅，熔體彈性增強炸枣。2.4 瞬時拉伸黏度Fig.6是在應(yīng)變速率接近發(fā)泡時拉伸應(yīng)變速率0.1s－1時，2種PP的瞬時拉伸黏度隨應(yīng)變變化的曲線，圖中虛線是線型聚丙烯3ηo曲線适肠。由于拉伸應(yīng)變速率較大霍衫，純PP的拉伸黏度曲線在還沒有進(jìn)入穩(wěn)態(tài)流動區(qū)域前就已經(jīng)斷裂，且沒有應(yīng)變硬化現(xiàn)象發(fā)生侯养。而改性PP有明顯的應(yīng)變硬化行為敦跌，瞬時拉伸黏度向上抬起偏移了3η0曲線，大瞬時拉伸黏度是純PP的10倍沸毁，達(dá)到5.6×105Pa·s峰髓。交聯(lián)點之間的鏈段被拉伸是改性聚丙烯發(fā)生應(yīng)變硬化行為的原因。2.5 發(fā)泡行為應(yīng)變硬化行為對聚丙烯發(fā)泡性能有重要的影響息尺。采用超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑携兵，在反應(yīng)釜中考察了改性PP的發(fā)泡性能。工藝條件為溫度170℃搂誉、壓力15MPa徐紧。從Fig.7A中可以看到，純PP發(fā)泡后呈現(xiàn)大部分的未發(fā)泡區(qū)域和一些串孔的泡孔炭懊，基本沒有可見的泡孔結(jié)構(gòu)并级。說明純PP的熔體強度不夠，無法支持發(fā)泡時氣體擴散引起的膨脹應(yīng)力侮腹，在泡孔沒有進(jìn)入固化和定型階段時嘲碧，PP熔體氣泡壁已經(jīng)破裂。Fig.7B中顯示父阻，改性PP發(fā)泡后愈涩，可以看到細(xì)密的氣泡孔布滿整個橫截面，泡孔呈現(xiàn)出多邊形的結(jié)構(gòu)加矛。利用圖形分析軟件分析得到的泡孔大小和泡孔密度列在Tab.2履婉。改性后微交聯(lián)PP的泡孔直徑在10μm右，泡孔密度達(dá)到1.1×109cm－3斟览。微交聯(lián)使得改性PP具有應(yīng)變硬化行為毁腿，不僅增加了PP的熔體強度，同時熔體在承受拉伸應(yīng)力時苛茂，熔體形變變得均勻已烤，使得熔體不容易斷裂，因此改性PP的發(fā)泡性能得到明顯改善妓羊。非常高的泡孔密度也說明發(fā)泡時有很高的成核速率草戈，具體原因尚需更多的研究。利用不飽和聚酯對線型聚丙烯進(jìn)行了熔融接枝改性侍瑟，得到一種具有微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚丙烯唐片。這種微交聯(lián)的聚丙烯在顯著增加聚丙烯的熔體彈性以及拉伸黏度的同時丙猬，沒有使剪切黏度劇烈增加，使得在改善發(fā)泡性能的同時费韭，保持了聚丙烯的加工性能茧球。改性后的PP以超臨界CO2為發(fā)泡劑發(fā)泡，在不加入任何成核劑的條件下星持，可以得到發(fā)泡倍率25.6倍抢埋，泡孔密度1.1×109cm－3的微孔泡沫塑料。