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本文是广东省科技计划项目“非交联颗粒聚丙烯发泡技术”的部分工作,主要是以超临界CO2流体和丁烷为发泡剂,采用物理发泡法,对聚丙烯的微孔发泡进行了研究。 微孔泡沫塑料由于其泡孔尺寸比普通泡沫塑料小,只有后者的1/10至1/100,泡孔密度相对较大,因此具有许多优越于普通泡沫塑料的性能,而聚丙烯具有弹性好、强度高、可在紫外线照射下降解等优异性能,因此如能实现聚丙烯的微孔发泡,则它必将成为一种极具开发潜力的新型发泡材料。但聚丙烯是一种结晶型塑料,其熔体强度较低,发泡剂气体很难溶解进入其中,且其发泡温度范围很窄,所以要实现聚丙烯发泡,必须改善聚丙烯的熔体强度或者选用高熔体强度的PP料,本论文对聚丙烯进行了发泡剂气体在PP中的扩散及溶解性的研究,在此基础上着重研究了PP微孔发泡操作条件与泡孔形态的关系,通过分析PP发泡前后晶相结构的变化研究了PP的结晶与发泡的关系。 1、发泡条件与泡孔结构形态的研究:用SEM表征了泡孔结构,测定了发泡材料的密度,通过对得到的数据进行统计分析发现,改变饱和压力和温度可以控制发泡的泡孔结构和密度。使用CO2为发泡剂,当温度低于90℃或压力低于6.0MPa时,使用丁烷为发泡剂,当发泡温度低于80℃时,PP很难出现发泡。提高温度使泡孔出现五边形的结构但泡孔尺寸增大;增加饱和压力,泡孔密度增加,泡孔直径减小。用超临界CO2流体和丁烷作发泡剂时所得到的泡孔密度分别为2.0×108～109和2.0×105-107泡孔数/cm3,泡孔平均尺寸分别为20～50μm和100～500μm。用超临界CO2流体和丁烷混合气体作为发泡剂时泡孔直径则出现了双峰分布的结构;加入成核剂炭黑后所得到的泡孔尺寸大于未加成核剂的情况,其泡孔密度和泡孔直径分别为7.0×106～1.6×109泡孔数/cm3和55～300μm;采用分次降压法发泡后证实,最终形成的泡孔结构与泡孔增长过程密切相关,而不仅仅由成核过程决定,泡孔充分长大后快速冷却对泡孔结构的影响很小;从所得到的SEM照片中发现,绝大多数未加成核剂的发泡PP的泡孔结构都呈现出“皮芯结构”。 2、PP结晶与微孔发泡的关系研究:通过对具有各种不同结晶结构的PP料的发泡研究,以及对发泡PP料的结晶特征的研究,分析探讨了结晶与PP