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本文是对广东省科技厅计划项目“非交联颗粒聚丙烯发泡技术”部分研究工作的总结。第一部分以超临界CO2为发泡剂,采用快速释压法制得已发聚丙烯珠粒(EdPP);第二部分则利用纳米成核剂优化EdPP的制备工艺;第三部分利用原始泡核法优化EdPP的制备工艺;第四部分利用自制的载体型发泡剂,通过快速升温法制得可发性聚丙烯珠粒(EbPP)。聚丙烯泡沫塑料具有优异的热稳定性、突出的耐环境应力开裂性、极佳的耐化学品腐蚀性、良好的降解性能和较高的拉伸强度和抗冲击性能,因此其必将在包装、汽车内装饰和隔热材料等诸多领域获得重要的应用。但是由于聚丙烯自身的结构特点,致使其发泡过程很难控制,从而影响了其大规模工业化的进程。本论文首先研究了EdPP的制备工艺,在此基础上,进一步采用改性手段对EdPP的制备工艺进行了优化,最后利用自制的载体型发泡剂制得EbPP。1.EdPP的制备工艺。(1)随着发泡温度的逐步增加,发泡材料的密度先减小后增加,在130℃处存在一个极小值,其值为0.07g/cm3,而发泡材料的泡孔密度则先增加后减小,在130℃处存在一个极大值,其值为1.01×109 cells/cm3。(2)随着饱和压力的增加,发泡材料密度近似呈指数规律降低,而泡孔密度则近似呈指数规律增加。(3)在泡孔固化定型阶段,选择合适的冷却方式对树脂基体进行有效的冷却是必要的,宜采用冰水水冷。2.利用纳米成核剂优化EdPP的制备工艺。(1)利用“溶液法”分散纳米成核剂,虽然可以有效改善聚丙烯树脂颗粒的发泡效果,但是纳米成核剂的分散效果还不是十分理想,仍存在一些亟待进一步解决的难题,如聚丙烯树脂再结晶不完全,纳米二氧化硅部分残留在四氢萘溶剂中等等。(2)发泡材料的密度随纳米成核剂份数的增加而降低,当纳米成核剂的份数为3PHR时,发泡材料密度为0.06g/cm3;发泡材料的泡孔密度则随纳米成核剂的份数增加而增加,当纳米成核剂的份数为3PHR时,泡孔密度为1.29×109 cells/cm3。3.利用原始泡核法优化EdPP的制备工艺。(1)汽油可以将液体石蜡从聚丙烯树脂中溶出,并且效果比较理想。(2)随着液体石蜡份数的增加,发泡材料密度先减小后增加,在液体石蜡份数为2HPR时,存在一个最小值,其值为0.05g/cm3;随着液体石蜡份数的增加,发泡材料的泡孔密度则先增加后减小,在液体石蜡份数为2HPR时,存在一个最大值,其值为1.36×109 cells/cm3。(3)利用含原始泡核的聚丙烯珠粒,在较低的发泡温度和较低的饱和压力下,不采用任何的冷却手段,只要释压速率合适,就能够使聚丙烯珠粒成功发泡,所以,含原始泡核的聚丙烯珠粒本身就是一种EbPP。4.EbPP的制备工艺。(1)在所选的三种载体型发泡剂中,10X分子筛发泡剂最符合聚丙烯发泡的工艺要求,最大释气量达到47.60ml/g,最大利用率则高达95.71%;130℃,脱附300s时的释气量达到18.41ml/g,利用率则达到30.72%。(2)当10X分子筛的用量为6PHR时,可以得到最佳的发泡效果,发泡材料的密度为0.11g/cm3,发泡材料的泡孔密度为2.15×106 cells/cm3。(3)储存一周的EbPP仍有较好的发泡效果,发泡材料密度为0.25g/cm3,发泡材料的泡孔密度为1.48×106 cells/cm3,且发泡颗粒手感较柔软;但是,储存一个月后,载体型发泡剂失效,使得EbPP的发泡效果变劣。