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聚丙烯(PP)发泡材料不仅具有优异的性价比,而且具有良好的热稳定性、抗冲击性能、耐化学品性、耐油性以及较高的强度和刚度,可进行多次回收处理,是一种环保型发泡材料,被广泛应用于包装、汽车、建筑和通信等各个领域,逐渐趋向于取代其他发泡材料。PP发泡的难点在于加工温度超过熔点后,PP的熔体强度极速下降,熔体包裹气体的能力下降,导致泡孔塌陷,难以制得合格的发泡制品。为此,开展PP树脂的改性,制备高熔体强度树脂是解决PP发泡材料的技术关键所在。本文首先以聚丙烯(T30S)为原料,采用常规化学发泡法和超临界二氧化碳(scCO2)釜压法进行了发泡行为的对比研究。利用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜等对发泡样品的表观形貌、泡孔结构、泡孔直径、泡孔密度以及发泡倍率等进行了测定。结果表明,超临界二氧化碳(scCO2)釜压法发泡效果明显优于常规两步化学发泡法,发泡产品外观均匀规则、泡孔结构完整、发泡倍率及泡孔密度较高,发泡倍率维持在3~10倍,最高发泡可达到15倍左右。在此基础上探讨了不同温度、浸润时间、处理时间、卸压速度下发泡倍率及泡孔结构的变化情况,确定了最佳的发泡工艺条件为:温度196~204℃、压力15~20MPa。其次,以高熔体强度聚丙烯(HMSPP)为原料,在相同工艺条件下利用超临界二氧化碳(scCO2)釜压法进行了发泡行为研究,结果表明,HMSPP发泡材料珠粒大小较规则、密度均一且发泡倍率高,最高可达到30倍左右,其发泡效果明显优于T30S的发泡效果。最后,为了提高聚丙烯(T30S)的熔体强度,采用添加纳米SiO2(粒状)、云母(片状)、玄武岩纤维和ABS等物质对PP进行了共混改性,同时对改性产物进行了scCO2釜压法发泡行为研究。利用RLS型熔体流动速率测定仪测定改性后的粒料的熔体强度,发现共混后熔体强度得到了提高,其中添加ABS的效果最佳,提高了约3倍;SEM观察可以看出,随着填料的加入,PP发泡材料的泡孔致密度、均匀性得到了显著提高。