论文部分内容阅读
聚丙烯发泡(EPP)材料具有较高的刚性、优良的力学性能、良好的耐热性和化学稳定性,以及较好光降解性能等诸多优点,EPP材料在许多工业领域的应用极具竞争力,前景非常广阔,研究对PP进行发泡具有重大的意义。在本论文的研究中制备了低温可膨胀石墨(LTEG),随后将其作为发泡剂,进行了PP发泡的研究。LTEG的制备,采用多种氧化剂共同氧化插层制备了LTEG,讨论了氧化剂的用量、插层剂的用量及反应时间等对膨胀容积的影响,采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等对制得的可膨胀石墨(EG)的结构进行了表征和分析。结果表明：对EG膨胀容积影响最大的因素是高氯酸的用量,然后依次是溴酸钠、三氧化铬、高锰酸钾、三氯化铁；制备LTEG较好的反应条件是：在常温下反应40min,石墨、高氯酸、溴酸钠、高锰酸钾、三氧化铬、三氯化铁的质量比为1：4.0：0.15：0.15：0.13：0.03,制得的EG在220℃时膨胀容积为201mL/g：FTIR和XRD测试结果同时证明了插层剂已成功插入石墨层间；氧化插层过程包括三个步骤：氧化,插入,层间结构的改变。用EG发泡PP的研究中讨论了EG的用量、发泡温度及发泡时间等对PP发泡过程的影响。并采用扫描电镜对泡孔形貌进行观察,分析了发泡过程。如果采用油浴加热发泡方式,制备的发泡PP材料较好的工艺条件是：发泡剂EG的加入量为17份,发泡温度为220℃,发泡时间为9s,制得的发泡制品密度为0.64g/cm3；如果用空气传热方式(烘箱加热),制备的发泡PP材料发泡倍率随EG的用量增加,发泡倍率增大,但EG用量过多时,泡孔较大,综合考虑发泡材料的发泡倍率及泡孔结构,确定EG的用量为15份时制备的发泡PP材料性能较佳。从发泡PP材料的扫描电镜及可发性PP的热重分析可以看出,以EG为发泡剂的发泡过程是EG本身受热膨胀及所放出的气体共同作用产生泡孔,冷却后在PP中形成多孔的PP材料。