超臨界CO2發(fā)泡PET聚合物的研究.pdf

1、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有良好的力學(xué)性能、電絕緣性、光學(xué)性能、耐候性、耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。目前，四川東材科技集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的阻燃PE工具有良好的阻燃效果，可望應(yīng)用于包裝、建筑、裝飾裝修等領(lǐng)域。為了擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，本論文擬利用綠色環(huán)保的超臨界CO2發(fā)泡工藝制備PET泡沫材料。實(shí)驗(yàn)利用本課題組自制超臨界CO2發(fā)泡裝置，采用間歇法制備聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、PET及其熔融共混的發(fā)泡聚合物。使用掃描電子顯微鏡(SEM)、綜合

2、熱分析儀(DSC)、自動(dòng)黏度測(cè)定儀以及傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)，分析樣品的形貌、泡體密度、孔徑大小、微觀結(jié)構(gòu)和物理性能等參數(shù)。
　　 實(shí)驗(yàn)首先制備PS、PP、PET發(fā)泡聚合物。結(jié)果表明，PS和PP發(fā)泡效果較好，其中，在超臨界溫度為85℃、壓力為25MPa、溶脹時(shí)間為3h時(shí)PS的發(fā)泡效果最好，其泡孔為閉孔結(jié)構(gòu)，泡孔孔徑為30.86μm，泡體密度為0.03559g·cm-3；在超臨界溫度為100℃、壓力為25MPa、溶脹時(shí)間為

3、6h時(shí)PP的發(fā)泡效果最好，其泡孔為開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，泡孔孔徑為18.71μm，泡體密度為0.09248g·cm-3。但是，PET的發(fā)泡效果很差，發(fā)泡材料中沒(méi)有完整的泡孔結(jié)構(gòu)。為了弄清超臨界CO2條件對(duì)PET發(fā)泡的影響，實(shí)驗(yàn)考察了不同溫度、壓力和溶脹時(shí)間對(duì)PET物理性能的影響。結(jié)果表明，在超臨界溫度為130℃、壓力為20MPa時(shí)，樣品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、熔點(diǎn)(Tm)、特征黏度([η])最低，PET結(jié)晶度從原來(lái)的28％降到了23％，這有利于超

4、臨界CO2在PET中進(jìn)行有效溶脹發(fā)泡。
　　 實(shí)驗(yàn)最后將PS、PP分別與PET進(jìn)行熔融共混，然后利用超臨界CO2發(fā)泡裝置制備PET/PS、PET/PP發(fā)泡材料。結(jié)果表明，熔融共混物PET/PP的發(fā)泡效果較差，其樣品泡孔數(shù)量少且分布不均：熔融共混物PET/PS的發(fā)泡效果很好，在超臨界溫度為150℃、壓力為20MPa、溶脹時(shí)間為3h、PET：PS=1:1時(shí)，可制備泡孔分布均勻且最小孔徑為0.74μm的發(fā)泡材料。因此，通過(guò)熔融共混制備