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聚醚酰亚胺(Polyetherimide,PEI)是一种具有优良的机械性能、电绝缘性能、低收缩率、耐辐照性能、耐高低温及耐磨性能的特种工程材料,可以在-160~180℃的工作温度下长期使用,具有广泛的应用前景。采用微孔发泡的方法制备微孔化PEI泡沫塑料可以在尽量不降低材料机械性能的基础上,减少材料的用量。而超临界微孔注射成型技术以其较低的材料消耗、较短的成型周期和优良的样品尺寸稳定性和准确性,越来越多的被应用到微孔塑料的制备中。 本文以PEI为基体,采用超临界注射成型法以超临界氮气(SC-N2)为发泡剂,制备了微孔化PEI泡沫塑料,研究了注塑工艺参数如SC-N2含量、注射速度、塑化行程以及模具温度对微孔化PEI泡孔特性及材料性能的影响。为了进一步优化泡孔,我们利用纳米粒子的异相成核效应,向PEI基体中分别添加了三种不同结构的粒子,包括层状结构的纳米蒙脱土(NMMT)、球形结构的滑石粉(Talc)以及柱形结构的多壁碳纳米管(MWCNT),研究了三种结构的粒子及含量对微孔化PEI泡孔特性及材料性能的影响。同时,利用聚合物的界面弱化效应,选取四种不同类型的聚合物,包括聚烯烃类的聚丙烯(PP)、聚酯类的聚碳酸酯(PC)、聚酰胺类的尼龙66(PA66)以及聚芳醚类的聚醚醚酮(PEEK),研究了界面效应及聚合物含量对微孔化PEI泡孔特性及材料性能的影响。经研究发现: 1.注塑工艺参数对微孔化PEI的泡孔特性有很大的影响,通过调整注塑工艺参数,微孔化PEI的泡孔孔径最小可达18.17μm。 2.当纳米粒子含量及过程工艺参数相同时,与PEI/NMMT和PEI/Talc复合材料相比,微孔化PEI/MWCNT纳米粒子复合材料的泡孔孔径最小,研究MWCNT含量的影响时发现,当其含量为1wt%时,微孔化PEI/MWCNT的泡孔孔径最小,较相同工艺参数下制备的微孔化PEI较低了约28.26%。 3.对比四种不同聚合物时发现,PP与PEI间共混后界面最为明显,而PEEK与PEI相容性最优,而两者都在一定程度上起到了优化泡孔的作用,值得一提的是,尽管PEI/PP共混物的拉伸强度和弯曲强度随PP添加量的增多而减小,但PP却相当程度上提高了共混物的韧性,其冲击强度最多可增大3~4倍。