超臨界流體技術(shù)制備聚丙烯開孔發(fā)泡材料的研究.pdf

1、開孔發(fā)泡材料內(nèi)部存在連通的孔道結(jié)構(gòu)，賦予其新的功能和應(yīng)用，可以用作分離、吸附材料、催化劑載體、藥物緩釋材料等，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。超臨界流體技術(shù)制備開孔發(fā)泡材料過程不需要揮發(fā)性溶劑、環(huán)境友好，適用于幾乎所有熱塑性聚合物等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有良好發(fā)展前景的開孔材料制備方法。 與其他熱塑性聚烯烴相比，聚丙烯具有較高的剛性、優(yōu)良的力學(xué)性能、良好的耐熱性（最高使用溫度達(dá)130℃）和化學(xué)穩(wěn)定性，是用于過濾分離等工業(yè)用途的優(yōu)良材料

2、。但聚丙烯為半結(jié)晶性聚合物，其熔體強(qiáng)度和熔體拉伸性能都很低，發(fā)泡氣體易逸散導(dǎo)致發(fā)泡難以控制；又因其結(jié)晶速度快，發(fā)泡溫區(qū)窄，因此難以成型泡孔均勻細(xì)密、發(fā)泡倍率高的聚丙烯發(fā)泡材料。 本文通過添加線性低密度聚乙烯（LLDPE）對(duì)高熔體強(qiáng)度聚丙烯（HMSPP）進(jìn)行共混改性，采用非等溫DSC和高級(jí)流變擴(kuò)展系統(tǒng)測試共混體系的結(jié)晶性能和流變特性，結(jié)果表明：共混物有兩個(gè)特征結(jié)晶峰，分別對(duì)應(yīng)LLDPE和HMSPP結(jié)晶過程，降溫速率10℃/min時(shí)

3、LLDPE結(jié)晶溫度（Tp=105℃）明顯低于HMSPP（Tp=127℃）；在動(dòng)態(tài)頻率掃描曲線的低頻區(qū)，HMSPP的剪切儲(chǔ)能模量高于LLDPE的，表現(xiàn)出了顯著的彈性行為；在自行研制的超臨界CO2發(fā)泡實(shí)驗(yàn)裝置上，對(duì)HMSPP/LLDPE共混物進(jìn)行發(fā)泡實(shí)驗(yàn)，制備出表觀密度0．030g/cm3，開孔率80％的聚丙烯開孔發(fā)泡材料。 另外，本論文采用差示掃描量熱儀（DSC）、X-射線衍射儀（XRD）和高級(jí)流變擴(kuò)展系統(tǒng)測試等規(guī)聚丙烯（iPP）

4、/超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的熔融特性、結(jié)晶性能和流變特性。利用Ozawa方法、莫志深方法和Kissinger方法分析了iPP/UHMWPE共混體系的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)，結(jié)果表明，UHMWPE的加入一方面作為成核劑促進(jìn)iPP在較高溫度下開始結(jié)晶；另一方面，UHMWPE大分子存在對(duì)iPP結(jié)晶過程有阻礙作用，從而共混體系的結(jié)晶溫區(qū)拓寬，這些都有利于聚丙烯擠出發(fā)泡工藝過程的控制。對(duì)共混體系進(jìn)行超臨界CO2擠出發(fā)泡試驗(yàn)，得到高發(fā)泡倍率（30倍），