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硅橡胶分子量对硅泡沫性能影响的研究

化工新型材料 2011年第8期39卷 65-68页

作者：陈美华罗世凯赵祺雷卫华李艳西南科技大学材料学院绵阳621010 中国工程物理研究院化工材料研究所绵阳621900

选用4种不同分子量的液体硅橡胶(107硅橡胶)作为生胶制备出了室温下固化的硅橡胶泡沫材料。探讨了生胶胶料黏度对固化速度的影响,以及分子量大小对硅泡沫的泡孔形貌、物理力学性能、热稳定性的影响。随着基础胶料黏度的增大,凝胶时间及... 详细信息

选用4种不同分子量的液体硅橡胶(107硅橡胶)作为生胶制备出了室温下固化的硅橡胶泡沫材料。探讨了生胶胶料黏度对固化速度的影响,以及分子量大小对硅泡沫的泡孔形貌、物理力学性能、热稳定性的影响。随着基础胶料黏度的增大,凝胶时间及其表干时间缩短,即固化速度加快;随着生胶分子量的增大,硅泡沫的泡孔变小,拉伸强度、压缩模量逐渐增大,压缩永久变形逐渐减小;生胶分子量对硅泡沫的热稳定性影响较小,白炭黑的加入有利于提高硅泡沫的热稳定性。

关键词： 107硅橡胶泡孔形貌力学性能热稳定性

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气体反压对微孔发泡注塑制品泡孔质量的影响

工程塑料应用 2018年第11期46卷 62-66页

作者：张翔王恒蒋团辉曾祥补龚维何力国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心贵阳550022 贵州省材料技术创新基地贵阳550014 贵州大学化学与化工学院贵阳550025

以化学欠注发泡法制备聚丙烯(PP)发泡材料,研究了气体反压(GCP)对泡孔形貌和泡孔参数的影响,同时分析了GCP的影响机理。结果表明,随着GCP从0MPa增大到0.8MPa,泡孔直径从36.09μm增大到41.93μm,规则泡孔层的厚度所占比例从10.9%增加到26... 详细信息

以化学欠注发泡法制备聚丙烯(PP)发泡材料,研究了气体反压(GCP)对泡孔形貌和泡孔参数的影响,同时分析了GCP的影响机理。结果表明,随着GCP从0MPa增大到0.8MPa,泡孔直径从36.09μm增大到41.93μm,规则泡孔层的厚度所占比例从10.9%增加到26.7%,泡孔变形层厚度所占比例从63.7%下降到45.4%,变形区泡孔变形度也从0.53减小到0.304。GCP提高了熔体充模过程中的压力,降低了泡孔在充模中的成核速率,减弱了流场对泡孔的影响,同时泡孔受到熔体的约束力增大,泡孔不易发生变形,泡孔形态变好。

关键词：微孔发泡泡孔形貌气体反压影响机理

发泡工艺对PBAT泡沫结构和压缩性能的影响

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塑料工业 2021年第10期49卷 28-32页

作者：欧萱乐陈壮鑫董智贤殷泽峰吴泳诗梁烨琳雷彩红广东工业大学材料与能源学院广东省储能材料与器件工程实验室广东广州510006

采用超临界CO_(2)发泡技术制备聚已二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)发泡珠粒,通过调整温度、饱和压力等工艺参数对泡孔形态进行调控,并测试了发泡制品的压缩性能。实验发现,在发泡温度95℃,发泡压力15 MPa的条件下得到泡孔尺寸大、泡孔均匀... 详细信息

采用超临界CO_(2)发泡技术制备聚已二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)发泡珠粒,通过调整温度、饱和压力等工艺参数对泡孔形态进行调控,并测试了发泡制品的压缩性能。实验发现,在发泡温度95℃,发泡压力15 MPa的条件下得到泡孔尺寸大、泡孔均匀稳定及柔性较好的发泡珠粒。

关键词：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯超临界CO_(2) 发泡工艺泡孔形貌压缩性能

白炭黑对RTV硅橡胶泡沫材料流变性能和力学性能的影响

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弹性体 2011年第4期21卷 15-19页

作者：陈美华赵祺罗世凯雷卫华李艳西南科技大学材料学院四川绵阳621010 中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900

选用5种型号的白炭黑补强室温硫化(RTV)硅橡胶泡沫材料,探讨了不同制备方法及表面改性的白炭黑对硅橡胶泡沫制备过程中基础胶料流变性能和硅橡胶泡沫力学性能的影响。结果表明,白炭黑用量相同时,添加疏水性白炭黑的胶料的固化速率比添... 详细信息

选用5种型号的白炭黑补强室温硫化(RTV)硅橡胶泡沫材料,探讨了不同制备方法及表面改性的白炭黑对硅橡胶泡沫制备过程中基础胶料流变性能和硅橡胶泡沫力学性能的影响。结果表明,白炭黑用量相同时,添加疏水性白炭黑的胶料的固化速率比添加亲水性白炭黑的快;随着气相法白炭黑含量的增加,固化速率加快,而沉淀法白炭黑却相反;沉淀法白炭黑在硅橡胶中的分散性不及经疏水处理的气相法白炭黑;随着白炭黑含量的增大,硅泡沫的泡孔变小,拉伸强度提高。

关键词：白炭黑流变性能固化速率泡孔形貌力学性能热稳定性

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SBA-15形貌对聚乳酸微孔发泡的影响

广东化工 2014年第11期41卷 1-2,16页

作者：章月芳杨晋涛黄凌琪陈枫范萍钟明强浙江工业大学材料学院浙江杭州310014

文章采用水热法合成了球状、棒状与环状三种形貌的SBA-15无机介孔粒子,利用含氟硅烷对粒子进行亲二氧化碳修饰后,用于聚乳酸超临界二氧化碳(scCO2)微孔发泡,探索了粒子形貌对聚乳酸发泡材料的泡孔结构的影响。TG,BET和SEM等分析表明,不... 详细信息

文章采用水热法合成了球状、棒状与环状三种形貌的SBA-15无机介孔粒子,利用含氟硅烷对粒子进行亲二氧化碳修饰后,用于聚乳酸超临界二氧化碳(scCO2)微孔发泡,探索了粒子形貌对聚乳酸发泡材料的泡孔结构的影响。TG,BET和SEM等分析表明,不同粒子形貌的介孔粒子具有不同的硅烷接枝率,在聚乳酸微孔发泡材料中异相成核作用也不同,就泡孔尺寸和泡孔密度来讲,环状SBA-15粒子对聚乳酸发泡的异相成核作用最好,表明介孔粒子有望成为新型的微孔发泡成核剂。

关键词： SBA-15 粒子形貌 PLA 泡孔形貌

聚丙烯欠注成型发泡材料泡孔形态和表面质量的研究

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聚丙烯欠注成型发泡材料泡孔形态和表面质量的研究

作者：王恒贵州大学

学位级别：硕士

聚合物微孔发泡材料的研究满足节约材料、降低成本、减少能耗的发展现状,其应用价值在很多领域均得到体现。微孔成型方法主要有模压成型发泡、间歇发泡、连续挤出发泡、注塑成型发泡等,其中注塑成型发泡由于成型周期短、尺寸精确度高、... 详细信息

聚合物微孔发泡材料的研究满足节约材料、降低成本、减少能耗的发展现状,其应用价值在很多领域均得到体现。微孔成型方法主要有模压成型发泡、间歇发泡、连续挤出发泡、注塑成型发泡等,其中注塑成型发泡由于成型周期短、尺寸精确度高、自动化程度高等,在工业化生产中具有良好的发展前景。目前,释压发泡成型和欠注发泡成型是微孔注塑成型技术中最主要的成型方式。释压发泡成型通过瞬间改变模具型腔体积来实现压力的释放,制备的微孔材料的泡孔质量好,但是需要的模具结构复杂,设备成本和操作难度高,且不能成型复杂制件。欠注发泡成型克服了释压发泡成型的不足,其在普通注塑设备上就可以实现复杂制品的发泡,成为目前研究的热点。虽然欠注发泡成型在成本和制品成型上具有独特的优势,但是发泡制品内部的泡孔变形和表面银纹气痕等缺陷严重制约了其工业化生产。因而揭示泡孔变形和表面缺陷的形成过程和机理,通过工艺调控来制备泡孔质量良好和表面无缺陷的发泡材料是欠注注塑发泡急需解决的关键问题。因此,本文以聚丙烯为基体材料,通过探讨释压发泡和欠注发泡的发泡环境及发泡过程,探讨了引起泡孔形貌和表面质量差异的主要原因,同时设计了气体反压装置,分析了气体反压的作用方式,揭示了发泡环境对泡孔形貌和表面质量的影响机理。主要研究内容和成果如下:（1）通过分析释压发泡和欠注发泡的泡孔结构,发现释压发泡试样在不同区域的泡孔均匀性好、泡孔密度高、泡孔尺寸小。而欠注发泡试样在不同位置的泡孔形态差异较大,泡孔成核和树脂迁移都在充模阶段进行,泡孔随着树脂的迁移而长大,受到流动场影响明显;在近浇口处泡孔受流动场影响较小,泡孔形态较好,在远浇口处因受到较大的流动场影响泡孔变形严重。通过分析和论证发现增大树脂的熔体压力,减小树脂的迁移距离,增大泡孔膨胀的约束力均可以有效降低泡孔在充模阶段的变形程度,使泡孔趋于圆形结构。（2）通过设计气体反压装置来有效的控制熔体充模过程中的压力。通过施加气体反压,增大了树脂充模过程中的熔体压力,提高了泡孔成核能垒,降低了泡孔的成核速率,有效改善了泡孔形貌,减小了泡孔变形层厚度,拓宽了规则泡孔层的厚度。（3）随着气体含量的增大,泡孔成核速率增大,泡孔密度增大,泡孔直径减小,但使变形泡孔成为规则圆形结构时所需的气体反压增大;在现有实验条件下,综合考虑泡孔密度、泡孔直径和气体反压,当发泡剂含量为0.75%,气体反压为0.6MPa时,所制得的发泡材料泡孔形貌最好,此时泡孔直径为44.97μm,泡孔密度为2.48×10～8cells/cm。（4）在微孔欠注发泡成型过程中,充模阶段熔体前沿的泡孔破裂和气体逸出是造成表面质量变差的主要原因。气体反压的增大,使充模时的熔体压力增大,泡孔成核速率降低,泡孔破裂和气体逸出的几率降低,制品表面质量提高。发泡剂含量减小,表面质量变好,所需的临界气体反压压力减小。

关键词：微孔注塑成型聚丙烯欠注成型泡孔形貌表面质量

气体反压对麦秸秆/高密度聚乙烯注塑发泡制品的影响

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气体反压对麦秸秆/高密度聚乙烯注塑发泡制品的影响

作者：陈兴元郑州大学

学位级别：硕士

木塑复合材料可以有效利用农业废弃物,减低塑料消耗,节约原料,符合可持续发展的理念,应用日益广泛。注塑发泡成型具有省料、低耗、高效等优点的同时,使制品尺寸稳定性和成型精度也获得提升,是一种工业化程度高、发展迅速的成型加工方法... 详细信息

木塑复合材料可以有效利用农业废弃物,减低塑料消耗,节约原料,符合可持续发展的理念,应用日益广泛。注塑发泡成型具有省料、低耗、高效等优点的同时,使制品尺寸稳定性和成型精度也获得提升,是一种工业化程度高、发展迅速的成型加工方法。气体反压（GCP）技术是一种动态气体压力控制技术,可用于改善注塑发泡制品质量。高密度聚乙烯（HDPE）是工业上广泛应用的一种塑料,但其与木质纤维之间的界面结合能力较差。为此,本文以马来酸酐接枝高密度聚乙烯作为基体材料、以本省丰富的麦秸秆作为填料制备了麦秸秆/HDPE复合材料,研究了其DSC及流变特性,然后分析了材料组分（马来酸酐接枝、硅烷偶联剂改性、不同麦秸秆含量及粒径）和工艺（GCP）对麦秸秆/HDPE复合材料注塑发泡制品泡孔形态和性能的影响。主要研究成果如下:（1）马来酸酐接枝使得麦秸秆/HDPE复合材料的熔点降低,储能模量提升。随麦秸秆含量的增加以及粒径的减小,复合材料的储能模量增大,但熔点没有明显变化。硅烷偶联剂改性麦秸秆对复合材料的流变性能、熔点几乎无影响。（2）马来酸酐接枝、硅烷偶联剂改性、麦秸秆含量的增加以及粒径的减小均能改善注塑发泡制品的泡孔质量,如减小泡孔直径、增大泡孔密度,并提高拉伸强度。其中马来酸酐接枝对复合材料注塑发泡制品力学性能影响最大,接枝后拉伸强度提高14.0%,缺口冲击强度提高111.4%。（3）将数值模拟与经典成核理论相结合,探究了GCP对复合材料发泡制品的泡孔形貌、表面质量和力学性能的影响。结果表明,在GCP注塑发泡工艺中,通过调节GCP参数可以有效调控发泡制品泡孔的变形程度、泡孔密度和泡孔尺寸。GCP技术可以有效改善发泡制品的表面质量,且GCP压力对制品表面质量的改善效果更加显著:当GCP压力增大至10 MPa时,表面粗糙度下降61.8%;当GCP作用时间延长至6.5 s时,表面粗糙度下降53.7%。通过改变GCP工艺参数可以实现对发泡制品皮层厚度和力学性能的调控:增大GCP压力或延长GCP作用时间均可以增大发泡制品的皮层厚度,提高发泡制品的拉伸强度（最大提高29.3%）,但同时也会降低缺口冲击强度（最多下降22.6%）,且GCP压力的影响效果比GCP作用时间更显著。相较于改变材料组分（麦秸秆含量及粒径）,改变GCP工艺参数对复合材料注塑发泡制品力学性能的影响更大。

关键词：麦秸秆/高密度聚乙烯复合材料注塑发泡成型气体反压泡孔形貌力学性能

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含能微孔复合材料的制备及性能研究

含能微孔复合材料的制备及性能研究

作者：张硕南京理工大学

学位级别：硕士

本文以硝化纤维素(NC)、太根(TEGN)、黑索今(RDX)为含能基体,热塑性弹性体和NC同时充当粘结剂,通过溶剂法挤压成型工艺,利用超临界二氧化碳(SC-CO )发泡技术制备了微孔NC/TEGN/RDX复合材料。通过实验探究了发泡工艺条件对其溶解性能及... 详细信息

本文以硝化纤维素(NC)、太根(TEGN)、黑索今(RDX)为含能基体,热塑性弹性体和NC同时充当粘结剂,通过溶剂法挤压成型工艺,利用超临界二氧化碳(SC-CO )发泡技术制备了微孔NC/TEGN/RDX复合材料。通过实验探究了发泡工艺条件对其溶解性能及泡孔结构的影响规律;同时采用受限发泡的方式制备了微孔NC/TEGN/RDX复合材料的力学样条,研究了热塑性弹性体含量及发泡工艺条件对其力学性能的影响;最后研究了RDX含量及发泡工艺条件对其燃烧性能的影响。结果表明,SC-CO在NC基含能复合材料中的吸收量随着饱和时间的延长呈现出先快速增加后缓慢增加至最终趋于平衡的状态;提高饱和压力、降低饱和温度有利于增加SC-CO在聚合物基体中的吸收量;在解吸收过程中,其扩散系数随饱和压力及饱和温度的增大而增大。提高饱和压力可有效减小泡孔尺寸,增加泡孔密度,使泡孔更加致密均匀;随着发泡温度的增加,微孔NC/TEGN/RDX复合材料的泡孔直径逐渐增大,泡孔密度呈现出先增大后减小的趋势,过高的发泡温度和发泡时间会导致RDX颗粒与聚合物基体的粘结力下降,甚至出现RDX颗粒脱落、泡孔合并的现象。热塑性弹性体的含量由5%提高到15%时,冲击强度可提高37.74%;饱和压力为105 MPa时,冲击强度由3.21kJ·m提高到4.31kJ·m,但是随着饱和时间、发泡温度、发泡时间的增加,冲击强度却逐渐下降。最后,通过密闭爆发器实验,对微孔NC/TEGN/RDX复合材料的燃烧性能进行了分析,结果表明发泡后样品的燃烧时间明显小于未发泡样品;随着RDX含量的增加,材料的燃烧时间缩短,最大压力变化率dP/dt值增大,到达最大dP/dt值的时间逐渐减小,最大动态活度值增加,火药力增大,能量提高;提高发泡时间、发泡温度有利于增强燃烧剧烈程度,缩短燃烧时间。

关键词：微孔NC/TEGN/RDX复合材料超临界CO2 微孔发泡泡孔形貌力学性能燃烧性能

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微孔太根发射药的制备及燃烧性能研究

微孔太根发射药的制备及燃烧性能研究

作者：张初镱南京理工大学

学位级别：硕士

本文引入超临界流体发泡技术,采用超临界CO：分步升温发泡工艺对太根发射药进行发泡处理,制备了具有皮芯层结构的微孔太根发射药。系统研究了发泡工艺条件(饱和时间、饱和压力、发泡温度、饱和温度和解吸附时间等因素)对微孔太根发射药... 详细信息

本文引入超临界流体发泡技术,采用超临界CO：分步升温发泡工艺对太根发射药进行发泡处理,制备了具有皮芯层结构的微孔太根发射药。系统研究了发泡工艺条件(饱和时间、饱和压力、发泡温度、饱和温度和解吸附时间等因素)对微孔太根发射药的泡孔形貌的影响规律,利用扫描电镜对微孔形貌进行了表征,采用中止燃烧实验和密闭爆发器试验初步探讨了微孔太根发射药的燃烧行为和燃烧性能。从扫描电镜表征微孔太根发射药的泡孔形貌分析研究发现,饱和时间延长泡孔密度增加,泡孔直径减小;饱和压力升高泡孔密度增大,泡孔直径减小;发泡温度对泡孔形貌影响较复杂,通过实验研究,适宜的发泡温度在80℃时左右;饱和温度增高泡孔密度变大,泡孔直径变小;解吸附时间越长,泡孔密度减小,泡孔直径增大,皮层厚度增加。中止燃烧实验结果表明,微孔太根发射药燃烧容易从两端面开始并沿着轴向进入芯层,接着呈楔形向内燃烧直至连通,药粒迅速分裂并进入减面燃烧。密闭爆发器试验结果表明,微孔太根发射药的燃烧速度提高,燃烧初始阶段动态活度值比常规太根发射药增加显著,表现出一定的渐增性,只是时间较短,这之后的减面燃烧阶段较长。本文通过对太根发射药微孔发泡的原理、方法、工艺、微孔形貌影响因素及其燃烧性能的研究,为微孔太根发射药的制备和应用提供了实验基础。

关键词：微孔太根发射药超临界CO2流体泡孔形貌燃烧性能