超临界CO 2 辅助聚乳酸珠粒发泡研究

发布时间：2023-05-27 00:43

　　聚乳酸(PLA)具有良好的机械性能和生物相容性,来源于可再生材料属于可完全生物材料,而且性能可以和石油基聚烯烃相当;其发泡材料在保留原本性能的情况下兼具了质轻、隔音隔热、减震等诸多优点,在组织材料、医疗材料、包装材料和5G材料等方面有广泛的应用前景,被誉为在未来最有希望取代石油基的聚烯烃材料。PLA属于半结晶聚合物,韧性差、熔体强度低、结晶速率慢、发泡温度窗口窄,这些特性容易在发泡过程中造成并泡、泡孔塌陷等缺陷,不利于发泡。通过热空气法代替液相介质进行探索,并使用热失重分析仪、毛细管流变仪、偏光显微镜和扫描电子显微镜,对不同牌号PLA发泡珠粒的熔融结晶性能、流变性能、热稳定性和泡孔的结构形态进行了一系列的对比分析。结果表明,在加工温度为85-100^oC、饱和压力为12-20MPa的范围内,随着发泡压力与温度增加,发泡珠粒的发泡倍率随之增加;2003D的PLA由于右旋乳酸含量高,结晶度更低,同时分子量较小,熔点以及熔体的粘度要低于4032D的PLA,因此,在相同的工艺条件下前者拥有更大的泡孔直径,并且可以在保持泡孔稳定的同时得到更高的倍率。以超临界CO_2<...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚乳酸概述
        1.2.1 聚乳酸的结构
        1.2.2 聚乳酸的性能
    1.3 泡孔的分类及发泡机理
        1.3.1 根据泡孔结构的分类
        1.3.2 根据泡孔尺寸和泡孔密度的分类
        1.3.3 发泡机理
    1.4 泡孔成核理论
        1.4.1 均相成核
        1.4.2 异相成核
    1.5 聚乳酸珠粒发泡材料研究进展
        1.5.1 不完全可降解发泡改性研究进展
        1.5.2 完全可降解发泡改性研究进展
        1.5.3 工艺改性研究进展
    1.6 本论文研究目的、意义及内容
        1.6.1 研究目的及意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 课题特色与创新
第2章 聚乳酸泡孔结构工艺调控及性能
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器及设备
        2.2.3 试样制备
        2.2.4 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 PLA 的热稳定性
        2.3.2 PLA 在超临界 CO₂中浸泡的饱和时间
        2.3.3 PLA的结晶特性
        2.3.4 PLA的毛细管流变性能
        2.3.5 不同饱和压力下 PLA 的发泡特性
        2.3.6 不同饱和温度下 PLA 的发泡特性
        2.3.7 二次发泡对泡孔的影响
    2.4 本章小结
第3章 聚乳酸釜压珠粒发泡泡孔形态演变与调控
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验设备及主要测试仪器
        3.2.3 样品制备
        3.2.4 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 发泡介质对发泡材料形态的影响
        3.3.2 发泡压力对泡孔形态的影响
        3.3.3 发泡压力对发泡材料形态的影响
        3.3.4 PLA 的动态热机械性能和动态流变行为对泡孔形态的影响
        3.3.5 泡孔结构的演变机理
    3.4 本章小结
第4章 固相接枝制备高熔强PLA及其发泡性能
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验设备及主要测试仪器
        4.2.3 样品制备
        4.2.4 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 接枝 PLA 的热稳定性
        4.3.2 抗熔垂性能
        4.3.3 动态流变性能
        4.3.4 接枝前后的结晶熔融行为
        4.3.5 PLA 的结晶特性
        4.3.6 高熔强 PLA 的发泡特性
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢
附录:攻读硕士研究生期间发表的论文



本文编号：3823576