上海優(yōu)質(zhì)MPP板材定制
發(fā)布時(shí)間:2022-11-17 01:20:30上海優(yōu)質(zhì)MPP板材定制
新材料研習(xí)社報(bào)道糕档,隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展莉恼,輕量、舒適速那、綠色俐银、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量端仰、降低油耗捶惜,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一。目前荔烧,汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重吱七、昂貴的金屬構(gòu)件,“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案鹤竭,汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平的重要標(biāo)志踊餐。在當(dāng)前的車用塑料中,聚丙烯是用量臀稚、使用頻次吝岭、增長(zhǎng)速度的品種。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長(zhǎng)是因?yàn)槠涿芏刃 Ⅲw積輕苍碟、設(shè)計(jì)空間廣酒觅,綠色環(huán)保、性能優(yōu)異及其制造成本低微峰。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點(diǎn)是以塑代鋼舷丹,減輕汽車自重。聚丙烯是一種由丙烯聚合(均聚PP)或丙烯和乙烯共同聚合(共聚PP)而成的無臭蜓肆、無毒颜凯、半透明的聚合物,其結(jié)構(gòu)式如圖1所示仗扬。聚丙烯按甲基(-CH3)空間排布的位置可分為等規(guī)聚丙烯(Isotactic polypropylene)症概、無規(guī)聚丙烯(Atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(Syndiotactic polypropylene)三種。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性早芭、耐化學(xué)腐蝕性彼城、耐熱性、介電性能退个,以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性募壕,且不受濕度的影響,聚丙烯的種類及性能如圖2所示语盈。目前舱馅,為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能,通常采用化學(xué)改性(共聚改性刀荒、交聯(lián)改性代嗤、接枝改性、添加成核劑等)或物理改性(添加有機(jī)或無機(jī)助劑等)改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)缠借、晶體構(gòu)型或填充干毅、共混、增強(qiáng)等來實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化泼返。改性聚丙烯根據(jù)特點(diǎn)和功能可分為長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料硝逢、免噴涂聚丙烯材料、聚丙烯微發(fā)泡材料符隙、高溶體強(qiáng)度聚丙烯、環(huán)保阻燃聚丙烯材料垫毙、抗菌聚丙烯霹疫、耐刮擦聚丙烯材料,及低氣味综芥、低VOC聚丙烯材料等丽蝎。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢(shì)性能優(yōu)勢(shì)聚丙烯在強(qiáng)度、剛度、硬度屠阻、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯红省;能夠在100℃的溫度下正常使用,具有良好的尺寸穩(wěn)定性国觉、熱穩(wěn)定性吧恃、較好的力學(xué)性能、較高的耐沖擊性麻诀、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌痕寓,化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響。聚丙烯外觀透明而輕蝇闭,密度為0.89~0.91 g/cm3呻率,是目前塑料中輕的品種之一。因此呻引,采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量的降低礼仗。另外,由于近年聚丙烯改性技術(shù)的發(fā)展使聚丙烯在汽車工業(yè)的發(fā)展占據(jù)優(yōu)勢(shì)逻悠。保優(yōu)勢(shì)聚丙烯為無毒元践、無味、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物蹂风,屬于環(huán)保材質(zhì)卢厂。聚丙烯不僅可回收再利用,而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子惠啄,在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng)慎恒,使聚丙烯具有降解特性,大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題撵渡。成本優(yōu)勢(shì)聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣融柬,主要有油、煤趋距、甲醇粒氧、丙烯等。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長(zhǎng)快的一種原料來源方式节腐,如圖3所示外盯。由于我國煤炭資源豐富,且煤炭的價(jià)格較為穩(wěn)定翼雀,煤制備聚丙烯成本浮動(dòng)小饱苟。同時(shí),聚丙烯容易加工成型狼渊,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單箱熬,其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材,但由于聚丙烯的性能缺陷城须,包括收縮率大蚤认、容易產(chǎn)生翹曲變形、低溫易脆斷等糕伐,決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求砰琢。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求,優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成赤炒,采用化學(xué)或物理方法來進(jìn)行改性氯析。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯是采用長(zhǎng)度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進(jìn)行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料,與普通聚丙烯材料相比莺褒,通過玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯的機(jī)械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高掩缓,能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能遵岩,且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料你辣;另外,長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的高溫耐疲勞強(qiáng)度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍高出10%尘执,同時(shí)兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性舍哄。普通聚丙烯與長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的性能對(duì)比如表1所示。發(fā)泡改性聚丙烯發(fā)泡改性聚丙烯是以聚丙烯材料為基體誊锭,通過物理或者化學(xué)的方式使塑料中間層密布尺寸十到幾十微米的封閉微孔結(jié)構(gòu)表悬。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限,可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期丧靡;同時(shí)使制品具有內(nèi)應(yīng)力蟆沫、翹曲小的特性,在注塑成型中更平整温治、筆直和穩(wěn)定饭庞;另一方面,由于微孔的支撐作用熬荆,使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異舟山,在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀。低氣味卤恳、低VOC聚丙烯低氣味累盗、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個(gè)重要方向,尤其針對(duì)處于相對(duì)封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料突琳,對(duì)聚丙烯提出了綠色若债、環(huán)保的要求。低氣味本今、低 VOC 聚丙烯是通過在填料拆座、加工助劑的選擇、成型及后處理工藝等各個(gè)環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生冠息,從而控制氣味的產(chǎn)生挪凑。
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與傳統(tǒng)注塑制品相比,微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕逛艰、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少躏碳、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)散怖。目前菇绵,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,具有操作簡(jiǎn)單镇眷、效率高咬最、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件,且能耗少欠动,符合節(jié)約材料永乌,降低成本這一發(fā)展理念,滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求具伍。然而翅雏,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,泡孔尺寸分布不均勻人芽,所得制品表面存在大量的氣痕望几、銀紋等缺陷,制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺萤厅,阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用橄抹。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(duì)采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置,利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓(GCP)對(duì)微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響祈坠。研究發(fā)現(xiàn)害碾,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(diǎn),改善了泡孔的形態(tài)赦拘。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP慌随、發(fā)泡劑(AC)、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)行塑化躺同。然后打開氣體反壓裝置阁猜,在型腔中分別注入固定的GCP為0,0.2蹋艺,0.4剃袍,0.6,0.8?MPa的氣體捎谨,隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡民效,冷卻后憔维,取出PP發(fā)泡樣品。GCP對(duì)充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后畏邢,熔體壓力瞬間達(dá)到大值业扒。隨著GCP從0增加至0.8?MPa,熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa舒萎,注射完成后程储,隨著氣體的排出,熔體壓力瞬間下降臂寝,隨著冷卻收縮章鲤,熔體壓力逐漸趨于0?MPa。由此可知咆贬,GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力败徊,改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。CP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)掏缎,由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率集嵌,泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形,導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大御毅,在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形根欧,泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象,泡孔形貌極不規(guī)則端蛆,而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小凤粗,呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)今豆,隨著GCP的增大嫌拣,皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小,熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變呆躲,規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大异逐,泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布。當(dāng)GCP達(dá)到0.8?MPa時(shí)插掂,皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)灰瞻,此時(shí)整體泡孔的變形較小。是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動(dòng)剪切作用辅甥,GCP值越大酝润,泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大,泡孔受到熔體的約束力大璃弄,泡孔不易發(fā)生變形要销。GCP對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示∠目椋可知疏咐,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(gè)樣品厚度的10.9%纤掸;隨著GCP的增大,泡孔的非變形層所占比例逐漸升高浑塞,GCP為0.8 MPa時(shí)茁肠,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缩举,從63.7%下降到45.4%,這說明GCP可以減小泡孔變形層匹颤,增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍仅孩。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如下圖所示印蓖,泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加辽慕,整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì),泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大赦肃,泡孔的變形度隨GCP的增大而減小溅蛉,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,即GCP可以減小泡孔長(zhǎng)度與寬度的差距他宛,使變形區(qū)的泡孔變形程度減小船侧。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì),見圖c厅各,隨著GCP的增加镜撩,當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小,但隨著GCP的進(jìn)一步增大队塘,泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm袁梗。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大,使得泡孔的成核臨界能壘升高憔古,泡孔的成核速率下降遮怜,泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱,更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng)鸿市,因此熔體壓力越大锯梁,泡孔直徑越大。
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概述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡(jiǎn)稱MPP焰情,是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴(yán)格地定義是泡孔尺寸小于10微米涝桅,泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在烙样,MPP具有優(yōu)異的減震冯遂、緩沖、隔熱和吸聲等性能谒获,可廣泛應(yīng)用于包裝蛤肌、交通工具壁却、箱包、體育器材等領(lǐng)域裸准,是傳統(tǒng)EVA展东、PU、PS發(fā)泡材料炒俱、EPE和EPP的替代物盐肃。丙烯微孔發(fā)泡性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP,在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體权悟,并誘導(dǎo)其成核砸王、發(fā)泡,形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料峦阁。發(fā)泡過程清潔無污染谦铃,發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)榔昔,因此可回收循環(huán)使用驹闰。聚丙烯(PP)本身是無毒材料,是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料撒会。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械嘹朗、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域。也可應(yīng)用于兒童拼圖诵肛、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域骡显,代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫,EVA泡沫曾掂。PP是半結(jié)晶聚合物惫谤,其熔點(diǎn)一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE珠洗、PS溜歪、PU發(fā)泡材料,MPP的使用溫度可達(dá)120℃许蓖,因此MPP特別適合高溫包裝蝴猪、高溫保溫等領(lǐng)域。MPP集增強(qiáng)膊爪、隔熱和降噪為一體自阱,也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域,如汽車米酬、軌道交通沛豌,船舶,風(fēng)機(jī)葉片等赃额。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用加派,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫叫确、PET結(jié)構(gòu)泡沫等,特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用芍锦。 MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有:(1) 同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下竹勉,由于泡孔較小,微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小娄琉。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料次乓,更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控孽水,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材票腰,而片材表面不會(huì)穿孔,可應(yīng)用于微電子器件的包裝匈棘。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板析命,提高漫反射率主卫。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流,從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞鹃愤。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的簇搅、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用软吐。6) 同樣由于其微米尺度的泡孔瘩将,MPP具有極佳的表面保護(hù)性能,可應(yīng)用于液晶面板等防要求較高的包裝領(lǐng)域凹耙。
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摘 要:聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能姿现,PP屬于結(jié)晶型聚合物,在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)肖抱,存在結(jié)晶區(qū)备典,相態(tài)為固態(tài),難以發(fā)泡意述;而溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)提佣,熔體強(qiáng)度急劇下降,導(dǎo)致泡孔聚并和破裂荤崇。目前拌屏,關(guān)于超臨界二氧化碳制備PP微孔發(fā)泡材料的研究主要聚焦于改善PP的發(fā)泡行為,通過添加納米顆潦趸纾或聚合物來調(diào)控PP的結(jié)晶方式倚喂,采用直接合成、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度瓣戚,以及改進(jìn)發(fā)泡方法來獲得PP微孔發(fā)泡材料务唐。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有良好的力學(xué)性能雳攘、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能,剛性高于聚乙烯(PE)發(fā)泡材料枫笛,抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯(PS)吨灭,耐熱溫度130 ℃,而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃刑巧;此外喧兄,PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好,即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀啊楚。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居吠冤、包裝、交通恭理、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場(chǎng)需求拯辙。超臨界二氧化碳由于無毒、價(jià)廉颜价、不易燃以及在聚合物中相對(duì)高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑涯保,因此,用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注周伦。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為夕春、提高其熔體強(qiáng)度、改進(jìn)發(fā)泡方法等方面綜述了近年來用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進(jìn)展专挪。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物及志,在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時(shí),由于晶區(qū)的存在寨腔,發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散速侈,因此溶解度低;而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻迫卢,從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響锌畸,無法得到泡孔均一的發(fā)泡材料。Doroudiani等發(fā)現(xiàn)靖避,在高結(jié)晶度聚合物中無法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu)潭枣,而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到。.2 晶區(qū)尺寸結(jié)晶型聚合物的泡孔密度高于非晶型聚合物幻捏,是因?yàn)槠渚^(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低盆犁,有利于泡孔成核。一般而言篡九,晶區(qū)面積小谐岁,結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸;而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核,甚至導(dǎo)致無法發(fā)泡伊佃。張純等研究PP微孔發(fā)泡時(shí)發(fā)現(xiàn)窜司,PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核、長(zhǎng)大和定型航揉。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)塞祈,熔體強(qiáng)度急劇下降,導(dǎo)致在熔點(diǎn)以上進(jìn)行PP發(fā)泡時(shí)帅涂,泡孔發(fā)生破裂和聚并议薪,因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃。因此媳友,要制備泡孔均一分布斯议、泡孔尺寸小、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品醇锚,需要解決PP在低溫時(shí)晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴(kuò)散哼御、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過程中PP熔體強(qiáng)度低等問題。一般從三方面考慮:一是改變PP的結(jié)晶行為焊唬,使PP能在較低的溫度發(fā)泡恋昼;二是對(duì)PP進(jìn)行改性,獲得高熔體強(qiáng)度PP(HMSPP)求晶;三是改進(jìn)發(fā)泡方法焰雕。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無機(jī)納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能衷笋,碳納米纖維芳杏、碳納米管、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結(jié)晶行為辟宗,在PP發(fā)泡時(shí)起異相成核作用爵赵。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法,利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為泊脐,減小晶體尺寸空幻,而且由于碳納米纖維與PP基體不相容,因此為泡孔成核提供了更多異相成核點(diǎn)容客,從而得到晶體尺寸小秕铛、密度高的發(fā)泡材料。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對(duì)納米材料發(fā)泡的影響缩挑,結(jié)果表明:當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%但两,能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu),但泡孔尺寸分布不均一供置,有大面積的未發(fā)泡區(qū)域谨湘;當(dāng)碳納米纖維含量提高時(shí),PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降,使二氧化碳的溶解度提高紧阔,泡孔均一坊罢;當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時(shí),泡孔結(jié)構(gòu)為均一擅耽,泡孔尺寸小活孩。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn),納米材料的尺寸秫筏、幾何形狀對(duì)結(jié)晶行為也有影響诱鞠,并且得到纖維含量越高,泡孔尺寸越小的結(jié)論这敬。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復(fù)合體系的儲(chǔ)能模量航夺,并且可以明顯影響PP的結(jié)晶。Rizvi等采用機(jī)械共混崔涂,將聚四氟乙烯(PTFE)微纖添加到PP發(fā)泡體系阳掐。結(jié)果表明:PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核,且PTFE對(duì)二氧化碳有親和性冷蚂,提高了二氧化碳溶解度缭保,PP泡孔密度大幅提高。Luo Yiwei等分別對(duì)比了球狀和纖維狀聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)與PP復(fù)合材料的發(fā)泡蝙茶。結(jié)果表明:球狀和纖維狀PBT作為異相成核劑促進(jìn)了PP的結(jié)晶艺骂,提高了PP的結(jié)晶密度,密集的晶體作為泡孔成核劑隆夯,減小了泡孔尺寸钳恕,提高了泡孔密度。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度蹄衷,一種行之有效的方法就是對(duì)PP進(jìn)行改性以得到HMSPP忧额,從而加寬發(fā)泡溫度范圍。目前愧口,獲得HMSPP的方法通常有直接合成睦番、共混擠出、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等耍属。3.1 直接合成采用傳統(tǒng)的Zeigler-Natta催化劑和茂金屬催化劑能制備高線性和高規(guī)整聚合物托嚣,但很難得到支化聚合物。Langston等將對(duì)-(3-丁基)苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑厚骗,與茂金屬催化劑結(jié)合示启,制備了相對(duì)分子質(zhì)量高、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)整的長(zhǎng)支鏈PP(LCBPP)溯捆。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α丑搔,ω-二烯單體制備LCBPP厦瓢。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體,然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP啤月。用這種方法制備LCBPP的相對(duì)分子質(zhì)量分布大于5煮仇,且零剪切黏度也有所提高。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過共混提高PP的支化程度谎仲,從而提高熔體強(qiáng)度浙垫。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體,從而獲得LCBPP郑诺。其原理是引發(fā)劑分解產(chǎn)生的自由基捕獲PP分子主鏈中叔碳上的氫原子夹姥,然后通過控制反應(yīng)溫度、單體濃度等使失去氫原子的不穩(wěn)定叔碳自由基與其他自由基反應(yīng)辙诞,形成長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)辙售。Nam等通過加入過氧化物引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體反應(yīng)共混得到LCBPP,通過流變性能證明長(zhǎng)支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度飞涂,并獲得了較好的發(fā)泡性能旦部。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對(duì)線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP,熔體強(qiáng)度和拉伸性能都明顯提升较店,有效抑制泡孔的聚并和破裂士八。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑,與馬來酸酐(MAH)接枝PP反應(yīng)共混梁呈,得到具有較高模量婚度、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP,能改善發(fā)泡行為官卡。另外在熔融態(tài)時(shí)蝗茁,只加入過氧化物和PP,會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解味抖,為了提高接枝效率评甜,通常會(huì)加入給電子體(如苯乙烯灰粮、秋蘭姆等)抑制副反應(yīng)仔涩。此外,通過緩慢釋放過氧化物的自由基以及超臨界流體作為塑化劑降低操作溫度的方法都可以有效抑制分子鏈的降解粘舟。