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微孔塑料泡孔直径小于10μm,泡孔密度大于109个/cm3,与未发泡普通制品相比微孔塑料具有更高的比强度、更高的韧性、更好的隔热和隔音性能等优点。聚苯乙烯(PS)由于分子链刚性较强,导致其不耐冲击、韧性较低,出于增强增韧的目的,在PS基体中添加滑石粉(Talc),制备了不同Talc填充量的PS/Talc复合材料,并对其力学性能、流动性、热稳定性和耐热性能进行了表征。然后利用自己设计的挤出发泡螺杆和毛细管口模进行复合材料超临界CO2挤出发泡实验,利用正交试验法设计实验方案,研究Talc填充量、挤出机口模压力和口模温度对泡孔形态的影响。首先通过聚合物熔体在挤出机等截面圆形口模和等截面矩形口模内流动分析,设计了具有高泄压速率的毛细管口模和狭缝形片材口模,在传统排气螺杆设计基础上对螺杆结构进行设计,第一计量段之后增设屏障段,进气段螺纹上设置沿螺杆中心轴线均匀分布的断开沟槽,螺杆末端增设菠萝头混炼段,使之适用于聚合物超临界CO2挤出发泡。然后对复合材料力学性能、流动性、热稳定性等进行了表征,结果表明,PS基体内加入Talc之后,复合材料力学性能有提升,当Talc填充量为8wt%时,复合材料综合力学性能最佳,此时拉伸强度为32.139MPa,断裂伸长率为6.94%,冲击强度3.154KJ/m2,弯曲强度60.90MPa,弯曲模量3728.823MPa。随着Talc含量增加,复合材料熔融指数不断减小,说明其流动性变差。此外,Talc填充比例越大,复合材料的热稳定性和耐热温度越好,当填充10wt%Talc时,PS/Talc复合材料外推起始分解温度和维卡软化点温度达到最大值,与纯PS相比,分别提高了4.3%和3.75%。最后利用正交试验法研究了Talc填充量、挤出机口模压力和口模温度对泡孔形态的影响,研究结果显示,随着口模压力增加,泡孔直径先小幅度增加然后迅速减小,泡孔密度逐渐增加,随着口模温度增加,泡孔直径整体上呈减小趋势,泡孔密度逐渐降低。随着Talc填充量增加,泡孔直径整体上呈减小趋势,泡孔密度整体上呈增加趋势,当Talc填充量为10wt%,泡孔直径和密度达到最佳值,此时泡孔密度为2.559×108个/cm3,泡孔直径为12.2μm。