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随着人们环保意识的提高,发展绿色经济,走可持续发展之路,已经成为当今时代的必要。在聚合物材料领域,研究人员将目光集中在对环境污染少、能耗低、可自然降解、来源广泛的高分子材料上。聚乳酸由于具有绿色植物来源性和可生物降解性,因而成为研究的一大热点。由于PLA的耐热性不好,且熔体强度不高,在进行发泡的过程中,泡孔容易出现塌陷与合并,这些因素都不利于发泡。为了全面、深入地研究聚乳酸发泡材料的性能,制备出具有良好泡孔结构形态的PLA发泡材料,即增加泡孔密度、减小泡孔尺寸以及均化泡孔尺寸分布。本文通过结合现有高压反应釜的特点,重新设计制作了一个小型多腔发泡模具。可以实现在同一工艺条件(压力、温度、饱和时间)下研究不同配方的聚合物材料发泡性能。在实验中,利用自制的发泡模具,研究了发泡工艺条件对纯PLA发泡泡孔结构形态的影响。结果表明,饱和压力、饱和温度、饱和时间、发泡温度均对PLA微孔发泡成型有着重要的影响。饱和压力对泡孔形态的影响较明显,随着饱和压力增大,泡孔尺寸分布变窄,泡孔平均直径下降,20MPa下发泡,泡孔平均直径为8.21μm,泡孔密度达2.49×109个/cm3;聚乳酸发泡材料泡孔平均直径随着饱和温度升高而先下降后上升,在160℃时,泡孔平均直径最小,为10.76μm,当温度过高时,聚乳酸分子链断裂,会发生降解;发泡体系的粘弹特性随发泡温度改变而发生较明显变化,在低温下发泡时,存在大量的未发泡区域,随着发泡温度逐渐提高,泡孔变得均匀,且泡孔平均直径不断降低;二氧化碳在聚乳酸基体中的溶解度与饱和时间有关,饱和时间为1h时,平均泡孔直径为10.76μm,泡孔密度为1.31×109个/cm3。本文还通过控制发泡空间的大小,研究了发泡空间、发泡维数、自由发泡与受限发泡对PLA微孔发泡成型的影响。泡孔的密度随着发泡空间的减小而增大;自由发泡时,PLA发泡后的泡孔形态基本是圆形的,而受限发泡时,泡孔形态是六边形的,相比自由发泡,受限发泡的泡孔直径分布更加均匀;一维发泡时,聚乳酸的泡孔结构随着发泡空间的增大,泡孔的取向越严重,三维发泡,PLA发泡后的泡孔在纵向和横向上的结构都是比较圆的,说明在多维方向上泡孔均得到了比较一致的生长。