（机械设计及理论专业论文）超临界co2pp挤出发泡工艺研究.pdf

学位论文数据集 中图分类号t q 3 2学科分类号 4 6 0 2 0 l o 论文编号 10 0 10 2 0 0 7 0 3 9 2 密级 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名钱敏伟学号 2 0 0 4 0 0 0 3 9 2 获学位专业名称机械设计及理论获学位专业代码 0 8 0 2 0 3 课题来源自选项目研究方向聚合物加工 论文题目 超临界c 0 2 p p 挤出发泡工艺研究 关键词聚丙烯，超临界c 0 2 ，挤出发泡，发泡倍率，泡孔结构 论文答辩日期 2 0 0 7 年5 月3 0 日论文类型 应用研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师郭奕崇研究员北京化工大学双螺杆挤出 评阅人1杨小平 教授 北京化工大学 碳纤维及复合材料 评阅人2李小宁教授北京服装学院高性能纤维 评阅人3李庆春研究员北京化工大学单双螺杆挤出，光纤 评阅人4姜南副教授北京化工大学三螺杆挤出 评阅人5吴大鸣教授北京化工大学精密挤出、复合材料 撇员蝴李小宁教授北京服装学院高性能纤维 答辩委员1吴大鸣教授北京化工大学精密挤出、复合材料 答辩委员2李庆春研究员北京化工大学单双螺杆挤出，光纤 答辩委员3姜南副教授北京化工大学三螺杆挤出 答辩委员4何亚东副教授北京化工大学微孔聚合物 答辩委员5 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在中国图书资料分类法查询 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b t1 3 7 4 5 - 9 ) 学科分类与代码中 查询 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成 1 一1 摘要 超临界c o = p p 挤出发泡工艺研究 摘要 聚丙烯( p p ) 树脂是一种应用广泛的通用塑料，它具有来源广泛、 成本较低、容易回收等优点，而p p 发泡材料更是以良好的耐热性、优 异的缓冲性能和易降解等独特性能成为泡沫塑料行业中的热点，可广 泛应用于包装、汽车、建筑等工业领域。目前日本、德国等少数国家 已经掌握了工业化生产的关键技术，但是采用超临界c o , 挤出发泡p p 还是一个比较新的研究方向，目前国内，包括很多发达国家都还处于 研究开发阶段。 本课题首先从理论上系统分析了气泡成核理论和挤出发泡的重要 影响因素，然后在理论指导的基础上，对改性物料进行了一系列测试， 探讨了影响p p 发泡性能的主要因素。并得出了分子链结构的改变是造 成p p 熔体强度变化的最主要原因，在p p 分子链上引入支链结构，增 强了p p 分子链之间的相互缠结，提高了的熔体弹性和起始结晶温度。 发泡实验表明，改性的p p 物料发泡性能得到提高。在此基础上通过对 发泡设备进行改进，对改性p p 进行一系列挤出发泡实验研究，优化工 艺条件，实现了p p 连续挤出发泡成型，并最终获得泡孔密度达到1 0 7 数 量级，最小泡孔平均直径为5 0 , u m ，发泡倍率最高达2 0 倍左右的发泡 样品。 本文重点分析和研究了挤出工艺参数对发泡倍率和泡孔结构的影 响，主要包括熔体温度，1 2 模温度，机头压力以及c 0 2 注气量等，并确 定了主要工艺参数的范围。对于本实验体系，熔体温度应控制在1 2 5 - - , 1 1 4 0 之间，并且在这个范围内，随着温度的降低，泡孔尺寸减小，泡 孔密度增大，发泡倍率增大；口模温度同样影响最终样品的发泡倍率， 对于本研究体系口模温度存在一个最佳区间，口模温度为1 5 0 。c 左右 时，得到最大发泡倍率为2 3 ；机头出口压力应维持在7 9 m p a ，且在 这个范围内，随着压力的增大，泡孔的密度增大，泡孔尺寸减小；提 高c d 注气量，有利于提高发泡倍率，泡孔尺寸减小，泡孔密度增大， 泡孔结构得到改善。但c d ，的注气量不能超过其在p p 熔体中的溶解度 上限( 本实验体系c d 注气量小于l o w t ) ，否则由于过量的c 0 2 无法 完全溶解到聚合物熔体中，使挤出发泡材料中可能存在大的气泡。 此外，针对p p 发泡制品的主要缺陷，如气泡合并，泡孔塌陷，气 体逃逸等，提出了工艺上需要改进和注意的问题 关键词：聚丙烯，超临界c d 2 ，挤出发泡，发泡倍率，泡孔结构 1 r 摘要 i n v e s t i g a t i o nt h ee x t r u s i o nf o a m i n g p r o c e s so fp o l y p r o y l e n eb yu s i n g s u p e r c r i t i c a lc o za sf o a m i n ga g e n t a bs t r a c t p o l y p r o p y l e n e ( p p ) i sak i n do fa b r o a da p p l i e du n i v e r s a lp l a s t i c sf o ri t s a d v a n t a g e s s u c ha sl o w e rc o s ta n de a s i e rr e c y c l e a n dp pf o a m sa r e b e c o m i n gi n v e s t i g a t i v eh o t s p o ti nt h et h e r m o p l a s t i cf o a mi n d u s t r y , b e c a u s e o ft h e i ru n i q u ea d v a n t a g e sa n dp e r f o r m a n c e ss u c ha st h e r m o s t a b i l i t y , g o o d b u f f e rp e r f o r m a n c e ，e a s yd e g r a d a t i o n s ot h e yc a nb ea p p l i e d - i nm a n y f i e l d sl i k ep a c k i n gs e r v i c e ，a u t o m o t i v ei n d u s t r ya n da r c h i t e c t u r e u n t i ln o w , f e wc o u n t r i e se x c e p tf o rj a p a na n dg e r m a n yh a v ec o n t r o l l e dt h ek e y t e c h n o l o g i e so fi n d u s t r i a lp r o d u c t i o n h o w e v e r , p pe x t r u s i o nf o a m i n gw i t h s u p e r c r i t i c a lc 0 2 i sc o n s i d e r e da san e wr e s e a r c hd i r e c t i o n ，n o to n l y d o m e s t i ci n s t i t u t i o nb u ta l s os o m ed e v e l o p e dc o u n t r i e sa r es t i l li nr e s e a r c h a n dd e v e l o p m e n t c e l ln u c l e a t i o nt h e o r ya n dm a i ne f f e c t so fe x t r u s i o nf o a m i n gw e r e s y s t e m a t i c a l l ya n a l y z e di nt h i sp a p e r ，t h e nas e r i e so ft e s ta n dm e a s u r e m e n t w e r et a k e no nt h eb a s i so fe x i s tt h e o r y t h em a i ne f f e c t so fp pe x t r u s i o n f o a m i n gw e r ed i s c u s s e d a n dt h em a i nr e a s o no fp pm e l ts t r e n g t hi n c r e a s e w a s g e n e r a l i z e d a st h e c h a n g e o fp pm o l e c u l a rc h a i n t h ep p v l r 北京化 r 人学坝i j 学位论义 m a c r o m o l e c u l a rc h a i nt a n g l i n gb e t w e e np pm o l e c u l a rc h a i nw a sr e i n f o r c e d a f t e rb r a n c h e ds t r u c t u r ew a se s t a b l i s h e d ，f i n a l l y t h em e l te l a s t i c i t ya n d i n i t i a lt e m p e r a t u r eo fc r y s t a l l i z a t i o nw e r ei n c r e a s e d p pe x t r u s i o nf o a m i n g e x p e r i m e n tw a sd o n ea f t e rt h ee x p e r i m e n ts e t u pw a si m p r o v e d t h e c o n t i n u o u sp pe x t r u s i o nf o a m i n gw a sw e l lp r o c e e d e db y o p t i m i z i n g p r o c e s sc o n d i t i o n s a tl a s t ，t h ee x p a n s i o nr a t i of o rt h eb e t t e rp pf o a m sw a s a r o u n d2 0 ，t h ec e l ls i z ef o rt h es m a l l e rc e l l sw a sa r o u n d5 0l ama n dt h e c e l ld e n s i t yw a sa b o u t1 0 7c e l l s c m 3 e f f e c t so fp r o c e s sp a r a m e t e r so ne x p a n s i o nr a t i oa n dc e l ls t r u c t u r e w e r ea n a l y z e da n di n v e s t i g a t e di nd e t a i l ，i n c l u d i n gt h em e l tt e m p e r a t u r e ， d i et e m p e r a t u r e ，d i ep r e s s u r ea n dc o ：c o n t e n t a n dt h es u i t a b l er a n g eo f t h e s ep a r a m e t e r sw a sa l s oc o n f i r m e d a sf o rt h ee x p e r i m e n ts y s t e m ，t h e m e l tt e m p e r a t u r es h o u l db ec o n t r o l l e df r o m1 2 5 ct o1 4 0 。c w i t h i nt h i s t e m p e r a t u r er a n g e ，t h ec e l ls i z er e d u c e d ，t h ec e l ld e n s i t ya n dt h ee x p a n s i o n r a t i oi n c r e a s e db yl o w e r i n gt h em e l tt e m p e r a t u r e t h ed i et e m p e r a t u r ea l s o e f f e c t e de x p a n s i o nr a t i o ，s ot h e r ew a sa no p t i m u mr a n g ei nd i et e m p e r a t u r e t h em a x i m u me x p a n s i o nr a t i ow a s2 3w h e nt h ed i et e m p e r a t u r ew a s15 0 c t h ed i ep r e s s u r es h o u l db ec o n t r o l l e df r o m7m p at o9m p a c e l ls i z e r e d u c e d ，c e l ld e n s i t ya n de x p a n s i o nr a t i oi n c r e a s e db yi n c r e a s i n gt h ed i e p r e s s u r e i ti sa d v a n t a g ef o ri n c r e a s i n gt h ee x p a n s i o nr a t i oa n dc e l ld e n s i t y , a n dr e d u c i n gc e l ls i z eb yi n c r e a s i n gt h e c o ：c o n t e n t b u tt h ec o ：c o n t e n t s h o u l dn o te x c e e dt h eu p p e rl i m i to fc qs o l u b i l i t yo np pm e l t ( 1 0 w t i v 】 摘簧 i nt h i sp a p e r ) ，o rp pf o a m sm a ye x i s tb i gb u b b l e sf o r t h ei n c o m p l e t e s o l u t i o no f e x c e s s i v e c d 2 i na d d i t i o n ，s o m et e c h n i c a lp r o b l e m sa n de n g a g e m e n tw e r et a k e na sf o r t h ed e f e c t so fp pf o a m s ，s u c ha sc e l lc o a l e s c e n c e ，f o a mc o n t r a c t i o na n dg a s l o s s k e yw o r d s ：p o l y p r o p y l e n e ，s u p e r c r i t i c a l c d 2 ，e x t r u s i o nf o a m i n g ， e x p a n s i o nr a t i o ，c e l l u l a rs t r u c t u r e v 北京化t 人学颁l ：学位论义 目录 第一章绪论1 1 1 引言l 1 2 聚丙烯发泡材料的性能及其应用1 1 2 1 聚丙烯发泡材料的性能特点l 1 2 2 聚丙烯发泡材料的应用领域2 1 3 聚丙烯发泡材料的国内外发展状况3 1 3 1 工业化历史和现状3 1 3 2 理论研究现状4 1 4 本课题的主要研究内容、目的、意义和技术难点5 1 4 1 主要研究内容5 1 4 2 目的和意义6 1 4 3 本课题的关键问题8 第二章聚丙烯挤出发泡成型原理9 2 1 物理发泡的一般工艺过程9 2 2 气泡成核机理1 0 2 2 1 气泡成核机理分析1 0 2 2 1 1 均相成核1 0 2 2 1 2 非均相成核1 2 2 2 1 3 混合模式成核1 5 2 2 2 气泡成核的影响因素1 5 2 2 2 1 结晶性对气泡成核的影响1 5 2 2 2 2 自由体积的影响1 6 2 2 2 3 气体饱和度的影响1 6 2 3 气泡的膨胀和气泡生长过程1 6 2 3 1 气泡膨胀过程的描述1 7 2 3 2 气泡生长的动力学模型1 7 2 3 3 气泡生长过程的影响因素1 7 】 k i ， 目录 2 4 气泡的稳定固化和非稳定缺陷2 0 2 4 1 气泡的合并2 0 2 4 2 气泡的破裂与塌陷2 2 2 4 3 气体的逃逸2 3 2 5 本章小结2 3 第三章聚丙烯树脂的可发泡性研究2 5 3 1 前言2 5 3 2 实验及测试2 5 3 3 结果和讨论：2 7 3 3 1 分子量及其分布2 7 3 3 2 熔体强度2 8 3 3 3 结晶性能2 9 3 3 4 流变性能3 0 3 3 4 1 稳态流变性能3 0 3 3 4 2 动态流变性能3 l 3 3 5 温度一储能模量动态扫描曲线3 2 3 3 6 发泡性能3 3 3 4 本章小结3 5 第四章改性聚丙烯的挤出发泡工艺实验研究3 6 4 1 实验部分3 6 4 1 1 实验原料3 6 4 1 2 实验装置及设备3 6 4 1 2 1 同向双螺杆挤出机3 6 4 1 2 2 熔体泵系统4 l 4 1 2 3 机头口模4 3 4 1 2 4 超l 临界c o 。注气系统4 3 4 1 2 5 同向双螺杆挤出机一熔体泵挤出系统4 7 v 北京化t 大学呗i j 学位论义 4 1 3 挤出发泡工艺过程：4 8 4 1 3 1 工艺路线的确定4 8 4 1 3 2 实验的具体步骤4 9 4 1 4 发泡性能和泡孔结构的表征5 0 4 1 4 1 宏观表征5 0 4 1 4 2 微观表征5 0 4 2 工艺条件对发泡性能、泡孔结构的影响5 l 4 2 1 熔体温度对发泡性能、泡孔结构的影响5 1 4 2 2 机头出口压力对发泡性能、泡孔结构的影响5 5 4 2 3c 0 。浓度对发泡性能、泡孔结构的影响5 8 4 2 4 口模温度对发泡性能的影响6 0 4 3 本章小结6 2 第五章聚丙烯挤出发泡工艺的控制和泡孔结构的优化6 3 5 一1 前言6 31 刖舌6 3 5 2 发泡倍率的主要影响因素及控制6 3 5 2 1c o 。注气量6 3 5 2 2 温度6 4 5 3 泡孔结构的主要影响因素6 6 5 3 1c o 。与p p 熔体混合程度6 6 5 3 2 成核剂6 6 5 3 3 挤出压力6 7 5 3 4 温度6 8 5 4 本章小结6 8 第六章全文总结6 9 一 i 6 1 结论6 9 6 2 不足之处7 0 参考文献一7 1 致谢7 4 研究成果及发表的学术论文7 5 作者和导师简介7 6 r ， 北京化t 人学坝i j 学位论义 c o n t e n t s c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n - - 1 【1i n t r o d u c t i o n 1 1 2p e r f o r m a n c e sa n da p p l i c a t i o n so fp pf o a m s - 1 1 2 1p e r f o r m a n c e so fp pf o a m s 】【 1 2 2a p p l i c a t i o n so fp pf b a m si ni n d u s t r y 2 1 3d o m e s t i ca n df o r e i g nd e v e l o p m e n to fp pf o a m s 3 1 3 1i n d u s t r i a lh i s t o r ya n dd e v e l o p m e n t 3 1 3 2r e s e a r c ho nt h e o r y 4 1 4r e s e a r c hc o n t e n t s ，d e s t i n a t i o n ，p u r p o s ea n dk e yt e c h n o l o g yo nt h i ss u b j e c t 5 1 4 1r e s e a r c hc o n t e n t s 5 1 4 2d e s t i n a t i o na n dp u r p o s e 6 1 4 3k e yp r o b l e m s 8 c h a p t e r 2p r i n c i p l eo f p p e x t r u d ef o a m i n g 9 2 1t h eu s u a lp r o c e s so f f o a m i n gw i t hp h y s i c a lb l o w i n ga g e n t 9 2 2c e l ln u c l e a t i o nm e c h a n i c s j 1 0 2 2 1a n a l y s i so fc e l ln u c l e a t i o nm e c h a n i c s 1 0 2 2 1 1h o m o g e n e o u sc e l ln u c l e a t i o n 1 0 2 2 1 2h e t e r g e n e o u sc e l ln u c l e a t i o n 1 2 2 2 1 3c o m p o s i n gc e l ln u c l e a t i o n 1 5 2 2 2e f f e c t so fc e l ln u c l e a t i o n 1 5 2 2 2 1c r y s t a l l i z a t i o n 1 5 2 2 2 2f r e ev o l u m e 1 6 2 2 2 3g a ss a t u r a t i o nd e g r e e 1 6 2 3c e l lv o l u m ee x p a n s i o na n db u b b l eg r o w t h 1 6 2 3 1c e l lv o l u m ee x p a n s i o ns t a t e m e n t 1 7 2 3 2d y n a m i cm o d e lo f b u b b l eg r o w t h 1 7 2 3 3e f f e c t so ff a c t o r so nb u b b l eg r o w t h 1 9 2 4b u b b l es o l i d i f i c a t i o na n du n s t a b l ed e f e c t s 2 0 2 4 1c e l lc o a l e s c e n c e 2 0 2 4 2c e l lr u p t u r ea n df o a mc o n s t r i c t i o n 2 2 x ， | 2 4 3g a s s1 0 s s 2 3 2 5c o n c l u s i o n 2 3 c h a p t e r 3r e s e a r c ho np pe x p a n d a b l ep e r f o r m a n c e 。2 5 9 瓦 3 1i n t r o d u c t i o n 。 3 2e x p e r i m e n ta n dp r o p e r t ym e a s u r e m e n t s 。 3 3c o n c l u s i o na n dd i s s c u t i o n 。 3 3 1m 0 1 e c u l a rw e i g h ta n dm o l e c u l a r - w e i g h tw e i g h td i s t r i b u t i o n 2 7 3 3 2m e l ts t r e n g t h 。” 3 3 3t h e r m a lp r o p e r t y 一。 3 3 4r h e o l o g i c a lp r o p e r t y + 。” 3 3 4 1s t e a d y s t a t er h e o l o g i c a lp r o p e r t y ，u 3 3 4 2d y n a m i i cr h e o l o g i c a lp r o p e r t y 3 1 3 3 5t e m p e f a t u r e - v i s c 。s i t ys c a n n i n gc u r v e 3 2 3 3 6f o a m 二e x l l l j s i o np r o p e r t y j 3 3 3 4c o n c l u s i o n 3 5 c h a p t e r 4e x p e i m e n t a lr e s e a r c ho i lp p e x t r u s i o nf o a m i n g 3 6 4 1e x p e r i m e n tp r o c e d u r e 3 6 4 1 1m a t e r i a l s 3 6 4 1 2e x p e r i m e n ts e t u p 3 6 4 1 2 1c o r o t a t i n gt w i n s c r e we x t r u d e r 3 6 4 1 2 2m e i tp u m ps y s t e m 4 l 4 1 2 3d i ec a l i b r a t i o n t 4 3 4 。1 2 4s u p e r c i t i c a lc 0 2i n j e c t i o ns y s t e m 4 3 4 1 2 5c o r o t a t i n gt w i n s c r e we x t r u d e r - m e l tp u m ps y s t e m 4 7 4 1 3e x t r u s i o nf o a m i n gp r o c e s s 4 8 4 1 3 1p o r c e s sr o u t ev e r i f i c a t i o n 4 8 4 1 3 2e x p e r i m e n tp r o c e d u r e 4 9 4 1 4f o a m - e x t r u s i o np r o p e r t ya n dc e l ls t r u c t u r ec h a r a c t e r i z a t i o n 5 0 x 1 扣 北京化- t 人学坝f j 学位论义 4 1 4 1m a c r o s c o p i cc h a r i c t e r i z a t i o n ：5 0 4 1 4 2m i c r o s c o p i cc h a r i c t e r i z a t i o n 5 0 4 2e f f e c t so f t e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o n so nf o a m e x t r u s i o np r o p e r t ya n dc e l ls t r u c t u r e 5 1 4 2 1e f f e c t so fm e l tt e m p e r a t u r eo nf o a m e x t r u s i o np r o p e r t ya n dc e l ls t r u c t u r e 5l 4 2 2e f f e c t so fd i ep r e s s u r eo nf o a m - e x t r u s i o np r o p e r t ya n dc e l ls t r u c t u r e 5 5 4 2 3e f f e c t so f c 0 2c o n c e n t r a t i o no nf o a m - e x t r u s i o np r o p e r t ya n dc e l ls t r u c t u r e 5 8 4 2 4e f f e c t so fd i et e m p e r a t u r eo nf o a m e x t r u s i o np r o p e r t y 6 0 4 3c o n c l u s i o n 6 2 c h a p t e r5p r o c e s sc o n t r o la n dc e l ls t r u c t u r eo p t i m i z a t i o no fp p e x t r u d ef o a m i n g 6 3 5 1i n s t r u t i o n 6 3 5 2m a i ne f f e c tf a c t o r so f f o a m i n ge x p a n s i o nr a t i oa n dc o n t r 0 1 6 3 5 2 1 c d 2c o n t e n t 6 3 5 2 2t e m p e r a t u r e 6 4 5 3e 仟e c tf a c t o r so fc e l ls t r u c t u r e 6 6 5 3 1m i x a b i l i yo fc 0 2a n dp pm e l t 6 6 5 3 2n u c l e a t i n ga g e n t 6 6 5 3 3e x t r u d i n gp r e s s u r e 6 7 5 3 。4t e m p e r a t u r e 6 8 5 4c o n c l u s i o n 6 8 c h a p t e r 6c o n c l u s i o no fp a p e r 6 9 6 1c o n c l u s i o n 6 9 6 2d e f i c i e n c i e s 7 0 r e f e r e n c el i t e r a t u r e 7 1 a c k n o w l e d g e m e n t 7 4 x 警 j -f-_il11i 目录 p r o d u c t i o na n dp u b l i s h e dp a p e r t 7 5 a u t h o ri n t r o d u c t i o n - - 7 6 扫 北京化工大学硕士学位论文 符号说明 容积流系数 电镜照片中所选择的统计面积，册2 固一熔之间界面积，? t i m 2 固一气之间界面积，删2 气一熔之间界面积，t r i m 2 熔体对温度的体积模量，肭3 。1 气体在聚合物中的溶解度 单位体积熔体中气体分子含量 非均相成核点气体分子含量 发生非均相成核后气体分子含量 挤出口模圆孔直径，t n l n 齿顶圆直径，r a m 气体的扩散系数 节圆直径，m 川 气体在熔体中的溶解热，灯t o o l 以 气体分子加入气泡核的频率因子 气体分子扩散进入气泡核的频率因子 表面过剩自由能，u t o o l 。1 试样在空气中的质量，g 悬线( 挂有重物) 在蒸馏水中的重量，g 悬线( 挂有重物) 挂着试样在蒸馏水中的重量，g 均相成核的吉布斯( g i b b s ) 自由能，u m o l 以 均相成核的临界吉布斯( g i b b s ) 自由能，灯m 0 1 1 异相成核的吉布斯( g i b b s ) 自由能，u t o o l d 异相成核的临界吉布斯( g i b b s ) 自由能，灯m o l 1 亨利定律常数 在温度瓦时测定的亨利常数 b o l t z m a n n 常数，为1 3 8 1 0 - 趋j k 。1 机头口模平直段长度，肭 每个泡壳具有的熔体质量，g 电镜照片的放大倍数 数均分子量 、 彳厶即c g q d d d t 兀暑g q q虬帆蛾日，三爱 厶 i 符号说明 重均分子量 z 均分子量 统计面积中泡孔数量 气泡核内气体的分子数量 总的成核速率 泡孔密度，c e l l s c m 。 均相成核速率 异相成核速率 非均相成核时发生的均相成核速率 熔体泵转速，r p m 溶解气体的压力，m p a 注气压力，m p a 熔体压力，m p a 包围气泡的熔体压力，m p a 气泡内压力，m p a 气泡内随时间变化的压力，m p a 气泡内初始压力，m p a 成核压力，m p a 气泡间的压力差，m p a 储能模量，d y n c m d 相对密度 气泡半径，m m 临界气泡半径，删 气泡随时间变化的半径，删 气泡的初始半径，m m 小气泡的半径，翮 大气泡的半径，m m 混合体系中界面之间相同部位的平均距离，删 从第一个均相成核发生算起的时间，s 熔体的温度， 参考温度， 成核温度， 气泡的体积，c m 3 初始熔体体积，c m 3 尬靠“k忍州弓弓w足肚q r川r聃r墨恐s f r 瓦瓦y 北京化工大学硕士学位论文 气泡核体积，c m 3 成核剂的体积，c m 3 自由体积，c m 3 熔体中溶解的气体而引起的体积变化，c m 3 由于热膨胀引起的熔体体积变化，c m 3 齿轮宽度，m m 体积膨胀系数 界面张力，n m 以 界面湿润角，o 气一熔界面之间的剪切应力，n m 。2 未发泡制品的平均密度，g c m 。3 发泡后制品的表观密度，g c m 3 发泡倍率 泡孔完整率 剪切速率，s d 粘度，p a s 、- l k屹叱嘶形口盯秒椰p所矿砂矿叩 第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 泡沫塑料在各个工业领域得到了广泛的应用。这种材料是以塑料为基体，含 有大量气泡的新型复合材料，与未发泡的塑料相比具有质量轻、比强度高、能吸 收冲击载荷、隔热、隔音性能好等优异性能。因此泡沫塑料广泛用于包装、汽车、 建筑等行业。但是传统的泡沫塑料如聚苯乙烯( p s ) 、聚氨酯( p u ) 、聚乙烯( p e ) 等由于环保、性能要求、生产成本、能源消耗、应用领域等条件限制，其应用还 不能覆盖所有行业。所以寻找替代的泡沫塑料产品成为趋势。 在此情况下，聚丙烯( p p ) 发泡材料以优越的性能而受到人们的关注，成为 泡沫塑料行业中的热点。p p 原料本身具有来源广泛、成本较低、容易回收等优点； 同时p p 发泡材料具有较好的耐热性能、优良的缓冲性能、机械性能好、耐腐蚀、 易降解等优点。 但是由于p p 是部分结晶的线性聚合物，其熔体强度较低和拉伸流动时无应变 硬化现象，对温度条件非常敏感( 在未达到熔融温度之前几乎不流动，而超过熔 融温度熔体强度又急剧下降) ，因而不适合直接用于挤出发泡。随着国外高熔体强 度聚丙烯