模压法制备微孔发泡PET片材及其机理研究

摘要

本研究较为成熟地运用普通模压机制备出微孔发泡PET薄型片材。通过对加工工艺的深入研究，进一步拓宽模压发泡的加工窗口；通过微孔发泡PET片材的微孔结构与力学性能关系的研究，将有助于从理论上指导我们制备出结构更优、性能更好的微孔发泡材料；同时，对发泡机理的研究也将极大的丰富微孔发泡成型理论。 加工参数对微孔结构有较大影响，制备理想微孔结构微孔发泡PET片材的最佳加工条件为：预热时间240秒，饱和时间300秒，饱和压力大于18MPa，上板温度为187℃，下板温度为197℃，发泡剂浓度12phr，并根据需要选择适当厚度的PET片材。 微孔发泡加工后PET片材的韧性增强。加工参数对力学性能影响的研究发现：饱和时间，饱和压力，上板温度对拉伸模量、拉伸强度、比拉伸强度、断裂伸长率的影响较大，其余加工参数对微孔发泡PET片材的力学性能虽然有一定影响，但影响不很明显，趋势也不很规律。微孔结构与力学性能关系的研究表明：微孔发泡PET片材的拉伸模量和拉伸强度都随相对密度的增加而增加，随泡孔尺寸的增大而减小。 超高电阻仪测试显示，微孔发泡PET片材的绝缘性能得到明显改善；西林电桥测试结果显示，介电损耗和介电常数都下降，且介电常数的降低仅与泡孔的体积分数有关；介电强度测试显示，微孔发泡PET片材的介电强度随相对密度的减小而降低，并在一定程度上受到泡孔尺寸的影响。 气体扩散行为的研究表明：延长饱和时间，气体吸收量先迅速增加后保持不变，气体吸收速率先快速增加后快速减小；增大饱和压力，气体吸收量和吸收速率先都快速增加，当压力大于21MPa后又会逐渐减小；升高饱和温度，气体吸收量和吸收速率都快速增加，当温度高于187℃时，气体吸收量和吸收速率会迅速减小；气体吸收速率和气体吸收量都随发泡剂浓度增加而增加，但当发泡剂浓度大于12phr后，发泡剂浓度的变化对气体吸收速率和气体吸收量的影响逐渐减弱；研究还发现气体吸收速率和气体吸收量都随气体扩散穿越PET片材界面数的增加而减小，说明表面张力对气体扩散有较大的阻碍作用。气体吸收量对微孔结构影响的研究表明：泡孔尺寸随气体吸收量的增加先缓慢减小，在气体吸收量达到6﹪以后迅速减小；泡孔密度先随气体吸收量的增加缓慢增大，在气体吸收量达到6﹪以后迅速增加；相对密度随气体吸收量的增加而线性递减。 最后，对模压发泡的气体扩散吸收，气体扩散逸出以及泡孔成核和增长过程进行了模拟，从理论上说明了模压法微孔发泡的部分发泡机理。

目录

文摘

英文文摘

第一部分文献综述

第二部分实验部分

第三部分结果与讨论

3.1加工参数对微孔结构的影响

3.2微孔发泡PET片材的力学性能

3.2.1加工参数对力学性能的影响

3.2.2微孔结构对力学性能的影响

3.2.3小结

3.3微孔发泡PET片材的电学性能

3.4微孔发泡机理探索

第四部分结论

参考文献

硕士在读期间所取得的科研成果：

致谢

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