超临界CO2微孔发泡材料研究进展.pdf

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1、现代塑料加工应用2013年第25卷第5期M0DERNPLASTICSPR0CESSINGANDAPPLICATIONS超临界CO2微孔发泡材料研究进展祝诗洋曲敏杰郑来久何玲玲(大连工业大学纺织与材料学院，辽宁大连116034)摘要：对微孔发泡材料的应用、超临界二氧化碳(COz)的性质、发泡原理等做了归纳，简述了聚合物基体性质、纳米填料、工艺条件、外力场等因素对泡孔形态的影响，并提出了对微孔发泡材料的展望和建议。关键词：超临界二氧化碳微孔发泡基体助剂工艺条件述评ResearchAdvancesOfMicrocellularPolymersFoamed

2、bySupercriticalCarbonDioxideZhuShiyangQuMinjieZhengLaijiuHeLingling(Schoo1ofTextileandMaterialEngineering，DalianPolytechnicUniversity，Dalian，Liaoning，116034)Abstract：Theapplicationofmicrocellularmaterials，thepropertiesofsupercriticalcarbondioxideandfoamingprincipleweresummariz

3、ed．Theinfluencesofmatrixproper—ties，nanoadditives，foamingconditionsandexternalforcefieldoncellmorphologywerereviewed．Andthedevelopmentprospectofmicrocellularpolymerwaspointedout．Keywords：supercriticalcarbondioxide；microeellularfoaming；matrix；additive；foamingcondition；review微孔发

4、泡材料一般是指泡孔直径为能在减少聚合物用量的同时又不影响材料的0．1～10ptm、泡孔密度为10。～10¨个／cm。的力学性能而达到降低成本、提高材料性价比聚合物材料。微孑L材料具有小尺寸的泡孔，的目的。这类材料的力学性能如缺口冲击强当微孔材料中泡孔尺寸小于材料内部的裂纹度、韧性、比强度、疲劳寿命等都大幅提高，而时，在材料破坏时可以钝化裂纹尖端、诱发银且有的发泡材料根据自身结构的不同还具有纹产生，从而使其性能得到提高。美国Trexel热稳定性高、介电常数低、热导率低等优异性公司于20世纪90年代实现了微孔塑料的市能，因而这类聚合物可用于多种材料的制

5、备，场化[1]，经过近30年的发展，现已开发出聚如质轻高强隔音的飞机、缓冲性强的运动器乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等多材、人工器官骨架等，可在航空航天、石油化种聚合物为基体的微孔材料。工、电子电器、快速轨道交通、生物医学等领下面将介绍以闭孔结构为主的微孔材料域使用。因此微孔发泡材料是极具潜力和应的研究进展。用价值的新型材料，被称为“21世纪的新型材料”。1微孔发泡材料性能和应用收稿日期：2013-04—25；修改稿收到日期：2013-05—27。微孑L发泡材料的泡孔直径远远小于普通作者简介：祝诗洋，女，硕士研究生，主要从事超临界C

6、Oz发泡材料的，与密度高的材料相比，其质量要微孔发泡材料的研究。E—mail：zhushiyang29@sina．corn。轻得多。正是由于这种小泡孔的大量存在，*通信联系人，E—mail：minjiequ2005@126．corn。祝诗洋等．超临界COz微孔发泡材料研究进展·61·2超I临界OO2裂，导致极差的泡孑L结构。虽然采用尽可能低的加工温度和选择较低熔体流动速率的聚合物可超临界cO是微孔发泡材料制备中使用最以提高线性PP的熔体强度，改善发泡材料的泡为普遍的物理发泡剂。Co的临界条件温和，对孔形态，但窄的加工温度和聚合物的选择范围限多数有机

7、物溶解性能好，具有廉价、无毒、不燃和制了这种方法的有效使用。环保等优点，在相似的条件下与其他超临界惰性Werner等Ⅲ3制备了微孔发泡的聚醚醚酮气体(如N)相比，超临界Co作为发泡剂的材(PEEK)／碳纳米纤维(CNF)复合材料，相比纯料膨胀比较高而且价廉易得。CO还会影响聚PEEK，复合体系的微孔结构更完善，这是因为合物的一些物理性质，如降低聚合物体系的表面均匀分散的CNF显著提高了PEEK的熔体强张力、对聚合物熔体有很好的增塑作用，因而可度，而不是CNF在发泡过程中的成核作用。以降低聚合物的玻璃化转变温度，在挤出发泡目前，提高聚合物的熔体强度主

8、要改善途径时，降低聚合物熔体的黏度和提高熔体的流动是在聚合物中引入长链支化或者轻度的交联结性，降低挤出温度，从而有利于聚合