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聚丙烯(PP)发泡材料具有优异的性能,但是作为半结晶聚合物,由于聚合物基体内结晶区域的限制,导致发泡过程中温度操作窗口窄,所以制备具有理想泡孔的发泡材料非常困难。发泡材料的性能与泡孔形态密切相关,取向的泡孔结构可以丰富发泡材料的性能,所以改善PP的发泡性能以及控制PP的泡孔形态是拓宽PP发泡材料应用领域的必要条件。本文立足于制备具有取向孔洞的PP发泡材料,根据PP在二氧化碳(CO2)气氛下的结晶特征,设计了一种新型的发泡策略。在CO2气氛下,利用非等温结晶方式诱导生成具有高熔点的完善结晶,高熔点的结晶可以支持PP的熔体强度,改善PP的发泡性能,再利用受限发泡的方法使得PP发泡材料取得高度取向的泡孔结构。将具有取向孔洞的PP发泡材料制备成压电驻极体,并探讨了 PP压电驻极体的压电性能和电荷稳定性的影响因素。通过调控发泡条件比较线性聚丙烯(iPP)与长支链聚丙烯(LCBPP)的受限发泡行为,对于LCBPP,小厚度样品(h=0.1mm,0.3 mm)中的气体扩散至外界速度快,难以形成泡孔质量优异的发泡材料,厚度较大的样品(h=0.5 mm,1.0 mm)可通过控制条件得到均匀分布的取向泡孔结构。但是iPP未能像LCBPP一样得到分布均匀的取向泡孔结构。在受限发泡过程中,取向孔洞的形成与样品的发泡倍率以及熔体强度相关。当体系粘度高时,不利于气泡生长,样品发泡倍率低,气泡长不大也难以变形;体系粘度降低,利于气泡生长,样品发泡倍率高,表面张力与熔体强度具有正相关关系,LCBPP更高的粘弹性使得表面张力更高,更能支持气泡的变形,所以LCBPP比iPP容易形成取向的泡孔结构。利用新型发泡策略,成功制备了具有均匀取向泡孔结构的发泡材料。在CO2气氛下,非等温结晶诱导分子链堆砌成紧密的晶体,增强iPP体系的熔体强度,可以将泡孔的取向程度提高至6.6。初始的稳定温度很重要,经过一段时间稳定后,若有部分残留结晶,可以成为再次结晶的成核点,大大促进完善结晶的生成。同样地,新的发泡策略也有效地改善了 LCBPP的发泡性能,使得LCBPP更容易得到高度取向的泡孔结构。选择新型发泡策略下具有取向孔洞的iPP与LCBPP受限发泡样品,iPP与LCBPP发泡样品的泡孔形态相似,泡孔具有取向结构,泡孔长约100-200μm,高约20-30 μm,iPP和LCBPP的压电性能(d33)可达300-400 pC/N。通过热压工艺调节样品高度,能够改善PP压电驻极体的压电性能。比较iPP和LCBPP的电荷稳定性,结果表明LCBPP具有更好的电荷稳定性。LCBPP具有长支链结构,长支链能够相互缠结,这些缠结的微观结构给电荷储存提供了更深的陷阱,提高了电荷稳定性。