反應(yīng)擠出制備高密度聚乙烯微泡塑料的研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文反應(yīng)擠出制備高密度聚乙烯微泡塑料的研究StudyonPreparationofMicrocellularPlasticsofHighDensityPolyethyleneThroughReactionExtrusion學(xué)號：21307016大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要微泡塑料在對材料進行輕量化設(shè)計、降低原料成本的同時，改善了材料的力學(xué)性能。本文研究了擠出機中

2、通過原位反應(yīng)和熱致反應(yīng)對高密度聚乙烯(HDPE)進行擠出，連續(xù)制備出HDPE微泡塑料。根據(jù)課題需要對單螺桿擠出機進行改造，加裝防護罩，設(shè)計了新型可測試熔體壓力的口模底座和三種不同長徑比的口模，并對牽引機進行低速改造。探索己二酸與碳酸鈣在擠出HDPE過程中原位反應(yīng)生成二氧化碳等氣體制備微泡塑料。對所購碳酸鈣母粒的組分進行分析，并設(shè)計配方：低密度聚乙烯(LDPE)／線型低密度聚乙烯(LLDPE)／己二酸=65／25／10，在機筒溫度為120

3、，132，148和120。C(機頭)，螺桿轉(zhuǎn)速為40rpm，制備出己二酸母粒。研究發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)El模溫度、螺桿轉(zhuǎn)速和己二酸用量對基體進行擠出微發(fā)泡，當(dāng)加工溫度為175，190，200，160℃(機頭)，螺桿轉(zhuǎn)速為60rpm，添加06％的己二酸可制備得到產(chǎn)物密度為0629／cm3，泡孔平均直徑為150um，內(nèi)部泡孔均勻的微發(fā)泡HDPE材料。而將一定比例的碳酸鈣與HDPE預(yù)混，由預(yù)混料和己二酸母粒擠出微發(fā)泡可顯著改善微發(fā)泡樣泡孔結(jié)構(gòu)。探索發(fā)

4、泡劑H在擠出HDPE過程中熱致反應(yīng)生成氮氣等氣體制備微泡塑料。選擇硬脂酸對發(fā)泡劑H的熱解反應(yīng)進行調(diào)變，優(yōu)選出配方為LDPE／LLDPE／發(fā)泡劑H／硬脂酸=70／30／10／2，加工溫度為120，135，140和120℃，螺桿轉(zhuǎn)速為40rpm，制備出合格的發(fā)泡劑H母粒。通過該自制母粒在一定工藝下對HDPE5000S進行熱致反應(yīng)擠出微發(fā)泡，發(fā)現(xiàn)當(dāng)加工溫度、螺桿轉(zhuǎn)速和母粒用量在一定區(qū)間內(nèi)增加時，微發(fā)泡產(chǎn)物的泡孔直徑呈現(xiàn)降低趨勢，相應(yīng)泡孔密度逐

5、漸提高。在最佳加工溫度175，190，200，170，160℃(機頭)，添加14wt％的自制母粒對結(jié)晶度較低且結(jié)晶速率較快的HDPEF600熱致擠出發(fā)泡，產(chǎn)物密度為0749／cm3，相應(yīng)泡孔平均直徑達57um，泡孔密度達70x105個／cm3泡孔分布最優(yōu)的微發(fā)泡樣。探究不同長徑比口模下擠出HDPEDMDC微泡塑料，發(fā)現(xiàn)長徑比為96和68的口模擠出微發(fā)泡樣的泡孔結(jié)構(gòu)較好，最佳微發(fā)泡樣的泡孔平均直徑可達69um，泡孔密度為86105個／cm