发泡聚丙烯母料的制备及发泡性能研究

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1、硕士学位论文发泡聚丙烯母料的制备及发泡性能研究PREPARATIONOFFOAMEDPOLYPROPYLENEANDINVESTIGATIONONITSFOAMABILITY邹洋哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TQ31学校代码：10213国际图书分类号：620密级：公开学术硕士学位论文发泡聚丙烯母料的制备及发泡性能研究硕士研究生：邹洋导师：孟令辉教授申请学位：理学硕士学科：高分子化学与物理所在单位：化工学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:T

2、Q31U.D.C:620DissertationfortheMasterDegreeinAcademicPREPARATIONOFFOAMEDPOLYPROPYLENEANDINVESTIGATIONONITSFOAMABLITYCandidate：ZouYangSupervisor：Prof.MengLinghuiAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeofScienceSpeciality：PolymerChemistryandPhysicsAffiliation：

3、SchoolofChemicalEngineering&TechnologyDateofDefence：June,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要聚丙烯(PP)发泡材料近年来已经成为研究热点，学者们希望PP发泡材料能够取代聚苯乙烯发泡材料，提高产品使用性能的同时对环境不会产生破坏作用。PP是半结晶性聚合物，温度高于熔融温度后，晶粒尺寸减小，晶格结构被破坏使结晶度下降，导致熔体粘度急剧下降，难以包裹住大量的气

4、体，导致制品泡孔结构不均匀，影响使用性能，而且纯PP的发泡温度区间仅为4℃，对发泡设备控温的要求比较高。通过支化、交联、共混改性等方法可以提高PP在熔融过程中的熔体粘度。本文以普通PP粉为原料，纳米SiO2、长玄武岩纤维(BF)、EVA(VA含量为18%)和ABS为改性剂，经同向双螺杆挤出机高温熔融共混制备出四种改性剂/PP母料，为了评价改性剂的用量对熔体粘度的影响，对母料进行熔融、结晶以及流变行为法测试分析。为了观察无机填料SiO2和BF在PP中的分散状态，对SiO2/PP和BF/PP母料进行SEM显

5、微观察：当SiO2/PP母料中SiO2的含量少于4%时，SiO2在PP中分散均匀，当SiO2的含量为6%时，发生团聚现象，分散粒子尺寸增大，当SiO2的含量为8%时，SiO2发生大量团聚，分散粒子尺寸进一步增大而且分散不均匀；BF在PP基体中的分散均匀，但与PP的界面间有较大的孔隙。通过对改性母料的加工性能和发泡性能的评价确定6%SiO2/PP、9%BF/PP、25%EVA/PP、8%ABS/PP的挤出加工性能好、熔体粘度高，适宜作为发泡母料。采用超临界CO2釜压发泡法制备纯PP、6%SiO2/PP、9

6、%BF/PP、25%EVA/PP和8%ABS/PP五种母料的EPP珠粒，通过对EPP珠粒的宏观发泡状态的观察确定五种母料的发泡温度区间分别为176-180℃、170-184℃、176℃-186℃、170-188℃、178-186℃。发泡过程中，随着发泡温度的升高，与温度相适宜的发泡压力随之而下降；发泡倍率随温度的升高而增大，泡孔直径随温度的升高而增大，泡孔密度随温度的升高而减小。五种母料的发泡行为有很大的差别，纯PP、9%BF/PP、8%ABS/PP的最大发泡倍率为22-25倍；6%SiO2/PP和25

7、%EVA/PP的最大发泡倍率为40-42倍，经过对比分析发现，影响五种发泡母料发泡行为差别的主要因素是母料在熔融过程中的熔体粘度，熔体粘度应保持在一个合适的范围内，粘度过大或过小都会使发泡倍率减小。关键词：聚丙烯；二氧化硅；玄武岩纤维；EVA；ABS；发泡-I-AbstractAbstractInrecenttimes,Polypropylene(PP)hasbeenreceivingconsiderableattentionwithbetterthermalstability,strengthande

8、nvironmentalfriendlycharactersthanpolystyrene,whichhasbecomeaattractivecandidateasfoamedmaterials.AtpresenttheEPPbeadsofPPhaveimplementedindustriesandmanufacturingprocessinEurope,UnitedStates,Japanandothercountries.Althoug