电子束辐照交联改性制备聚丙烯发泡片材

论文摘要

本文采用电子束辐照交联改性的方法实现了普通聚丙烯的发泡，研究了辐照剂量、敏化剂用量、辐照气氛、物料组成对体系交联程度的影响；研究了前期挤出工艺条件、发泡剂的用量、体系交联程度、发泡温度、发泡时间对发泡材料泡孔形态和发泡倍率的影响；研究了辊压处理工艺，发泡温度、发泡剂分解程度对发泡片材力学强度的影响。制备了密度约为0.10g／cm3，泡孔孔径约为0.3～0.6mm，泡孔分布可达1.33×105个／cm3的发泡片材。实验表明：在聚丙烯中加入多官能团单体季戊四醇三丙烯酸甲酯（SR444），可以大大提高辐照时聚丙烯的交联效率，聚丙烯交联程度是辐照剂量和敏化剂用量的函数，只有二者的用量相匹配时，体系才会有较高的凝胶含量，同时体系降解程度低。与空气中辐照相对比。N2保护可以有效的降低辐照剂量，而达到相对较高的凝胶含量。在较低的温度下挤出（170℃），可以避免发泡剂AC在挤出过程中分解；体系凝胶含量低于11％时，发泡效果较差；发泡时间、发泡温度是影响泡孔形态、泡孔密度、发泡倍率非常显著的两个因素。辊压处理可以显著提高聚丙烯发泡材料的柔韧性；在220～235℃下发泡可以保持较高的力学强度；发泡剂未完全分解的发泡材料，可以很好的保持聚丙烯基体材料强韧的特性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1.高分子泡沫材料简介以及发展概况
• 1.2.传统高分子发泡材料存在的缺点及局限性
• 1.3.聚丙烯作为发泡材料的优点
• 1.4.聚丙烯发泡材料的应用领域
• 1.4.1.包装材料
• 1.4.2.隔热材料
• 1.4.3.汽车零部件
• 1.5.国内外聚丙烯发泡材料的研究现状
• 1.5.1.提高聚丙烯熔体强度的方法概述
• 1.5.1.1.反应挤出法
• 1.5.1.2.定向聚合法
• 1.5.1.3.机械共混法
• 1.5.1.4.高能射线辐照法
• 1.5.2.熔体强度的表征
• 1.5.3.聚丙烯发泡机理研究进展
• 1.5.4.聚丙烯发泡方法概述
• 1.5.4.1.化学交联改性发泡法
• 1.5.4.2.与高熔体强度聚合物共混发泡法
• 1.5.4.3.采用高熔体强度PP发泡法
• 1.5.4.4.聚丙烯物理发泡
• 1.5.5.发泡剂的选用
• 1.5.5.1.发泡剂的分类
• 1.5.5.2.常见PP用化学发泡剂
• 1.5.5.3.发泡剂改性的研究进展
• 1.6.聚丙烯辐照交联发泡较其他发泡方法的优越性
• 1.7.课题的提出及意义
• 1.8.主要研究内容
• 1.9.研究目的
• 第2章 实验部分
• 2.1.实验原料
• 2.2.实验仪器设备
• 2.3.实验步骤及方法
• 2.3.1.发泡剂母粒的制备
• 2.3.2.实验流程图
• 2.4.测试与表征
• 2.4.1.发泡剂分解性能分析
• 2.4.2.凝胶含量的测定
• 2.4.3.表观密度的测定
• 2.4.4.拉伸强度和断裂伸长率的测定
• 2.4.5.冲击强度的测定
• 2.4.6.泡孔形态
• 第3章 结果与讨论
• 3.1.片材凝胶含量与发泡的关系
• 3.2.凝胶含量的影响因素分析
• 3.2.1.敏化剂用量对凝胶含量的影响
• 3.2.2.辐照剂量对凝胶含量的影响
• 3.2.3.辐照气氛对凝胶含量的影响
• 3.2.4.关于氮气保护作用机理的讨论
• 3.2.5.体系中其他成分对凝胶含量的影响
• 3.2.6.凝胶含量测量偏差的原因分析
• 3.3.化学发泡剂AC的分解特性
• 3.3.1.纯发泡剂AC的分解特性
• 3.3.2.挤出过程中发泡剂AC的分解特性
• 3.4.挤出过程中工艺参数的控制
• 3.5.发泡方法及发泡过程描述
• 3.5.1.发泡方法
• 3.5.2.发泡过程描述
• 3.6.发泡片材外观及泡孔形态
• 3.7.影响泡孔形态的因素分析
• 3.7.1.交联程度对泡孔形态的影响
• 3.7.2.发泡剂含量对泡孔形态的影响
• 3.7.3.发泡温度对发泡的影响
• 3.7.4.发泡时间对发泡的影响
• 3.8.影响发泡片材力学强度的因素
• 3.8.1.发泡温度对发泡片材拉伸强度的影响
• 3.8.2.同步辊压工艺对发泡片材冲击强度的影响
• 3.8.3.发泡剂分解程度对材料强度的影响
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 导师和作者简介
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书