基于插层发泡剂的挤出发泡工艺及装置的研究

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微孔泡沫塑料是一种新型的高分子材料,其泡孔直径小(1~10μm),泡孔密度大(109~1012个/cm3),泡孔分布均匀。微孔塑料的微观结构独特,性能优异,应用领域非常广泛。目前微孔泡沫塑料的主要成型方法有间歇成型法、注射成型法、模压成型法和连续挤出成型法等。相对其他成型法,连续挤出成型方法因其可实现连续生产,控制简单,适应大规模工业化生产要求等特点正逐渐受到广泛关注。本课题提出了一种插层置换制备新型纳米复合发泡剂的设计思想,尝试以无机层状结构纳米粒子为载体,用插层置换法在其层间插入发泡剂,并将插层后的纳米粉体均匀分散于树脂基体中,经挤出机挤出发泡成型制备微孔发泡塑料。此方法可以有效控制发泡材料泡孔密度和泡孔孔径范围,并可以应用现有挤出机,降低设备成本。本论文主要从事了以下三方面工作:1)以苯甲酸改性纳米水滑石材料为载体,通过偶氮二甲酰胺的插层置换方法,成功制备出AC/LDHs新型纳米复合发泡材料。并定性考察了制备过程中PH值对插层制备效果的影响。2)机头压力是影响挤出微发泡成型的一个关键因素。为了定量研究机头压力对挤出发泡制品的影响情况,设计加工了一个机头压力调节范围较宽的挤出微发泡机头。3)将制备的AC/LDHs新型纳米复合材料用作发泡剂,考察挤出微发泡成型过程中各工艺条件对挤出发泡成型的影响,给出优化的工艺条件。
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