一步法化学交联聚丙烯挤出发泡成型的实验与理论研究

摘要

该课题主要研究了用一步法化学交联挤出发泡工艺成型PP发泡材料的原理、配方、工艺条件及其成型装置的组合与优化.在实验研究的基础上,对PP发泡材料的微观结构进行了观察,并进一步分析了各因素对发泡体结构和性能的影响,为更好地控制成型条件和成型过程提供了一定理论指导.该课题的实施取得了以下几点结论:1、实验研究表明,尽管PP的发泡过程不易控制,但是,通过对PP进行适当的交联改性,并对挤出机进行相庆的技术改进,在一阶工艺内实现交联PP化学发泡是可行的.2、机头发泡口模温度对发泡体结构和性能有关键性影响.只有口模温度设置恰当,才能得到理想的发泡体,较低的发泡口模温度更有利于实现交联PP的常压自由发泡.3、螺杆转速与机头压力对发泡体结构和性能的作用趋势大致相同,随着螺杆转速和机头压力的升高,发泡体密度呈现先减小后增大的变化趋势,却存在一个获得最高发泡倍率的最佳螺杆转速和机头压力值.4、与其他交联PP发泡方法相比,该课题研究的一步法交联PP挤出发泡成型中,在工艺流程相对缩短、设备相对简化的条件下,相对降低了交联剂DCP和发泡剂AC的用量(分别在0.05﹪~0.1﹪和1﹪~3.5﹪),并获得了较为理想的发泡效果.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述及本课题研究的目的与意义

1.1塑料发泡材料简介

1.1.1概念

1.1.2基本类别

1.1.3PP发泡材料的主要性能与用途

1.2国内外发展状况

1.3PP发泡技术进展

1.4本课题研究的内容、目的与意义

1.4.1研究的主要内容

1.4.2研究的目的与意义

第二章实验装置组成及基本要求与特点

2.1装置组成及其基本要求

2.2PP挤出发泡成型装置

2.3本实验装置及其特点

2.4发泡口模及其设计

第三章PP交联挤出发泡机理的研究

3.1PP发泡的理论依据

3.2PP的交联及其机理

3.3交联PP的发泡机理及AC发泡剂的分解反应

第四章实验方案及原材料的选择和确定

4.1工艺路线的确定

4.2配方设计原则

4.2.1交联剂交联反应/混合体系热性能匹配原则

4.2.2发泡剂热分解反应/混合体系热性能匹配原则

4.3实验原料的选择和确定

4.3.1 PP基础树脂的确定

4.3.2交联剂的选择和确定

4.3.3发泡剂的确定

4.3.4成核剂

4.4实验方法的选择和确定

4.5正交实验方案设计

4.6实验内容

4.6.1技术路线

4.6.2原料、设备、主要工艺参数与工艺流程

4.6.3实验内容与进程

第五章PP交联挤出发泡过程的研究

5.1交联PP/AC分解气体均匀混合体系的形成

5.2交联发泡PP混合熔体流变性能的变化与分析

5.3混合体系中泡孔的成核过程及其机理

5.4成核泡孔的动态生长过程及其物理模型和数学描述

5.5泡孔的稳定固化及其影响因素

第六章实验分析与结果讨论

6.1发泡剂AC#2分解性能的测试与分析

6.1.1纯AC#2的热分解性能

6.1.2 AC#2/助发泡剂热分解性能

6.2发泡体结构与性能影响因素的分析与讨论

6.2.1配方中个因素水平变化对发泡体结构与性能的影响

6.2.2主要工艺参数的影响及其讨论

6.2.3机头发泡口模结构的影响

第六章主要结论

参考文献

致谢