Studie zur Morphologiekontrolle und den überkritischen CO2-Schaumeigenschaften von Polystyrol/Polyphenylether/Polypropylen-Mischungen

Jia Zeng ,  

Jia-huan He ,  

Li-wei Qi ,  

Huan-huan Liu ,  

Jia-jun Wu ,  

Min Zhu ,  

Zhong-bin Ni ,  

Dong-jian Shi ,  

Ming-qing Chen ,  

摘要

Unter dem Antrieb der nationalen Doppel-Kohlenstoff- und Leichtbaustrategie ist das Polystyrol/Polyphenylether (PS/PPO)-Mischsystem aufgrund seiner Leichtgewicht- und Hochleistungseigenschaften zu einem Forschungsschwerpunkt für Schaummaterialien geworden. Aufgrund der steifen PS/PPO-Molekülketten ist jedoch die Schmelze während des Schäumungsprozesses hochviskos und weist eine schlechte Fließfähigkeit auf, was dazu führt, dass das Treibmittel im PS/PPO-Schmelzgemisch schwer gleichmäßig dispergiert werden kann und die Schäumeigenschaften beeinträchtigt werden. In dieser Arbeit wurde durch Schmelzblending Polypropylen (PP) in PS/PPO eingeführt, die Verteilung von PP im PS/PPO-Mischmaterial bei unterschiedlichen PP-Gehalten und die rheologischen Eigenschaften des Mischsystems untersucht. In Kombination mit der überkritischen CO2-Autoklav-Schaumtechnik wurde eine Schaumbildung von PS/PPO/PP-Mischmaterialien durchgeführt. Die innere Schaumstruktur, Schaumdichte und Schaummultiplikation der Schaumpartikel wurden mittels Rasterelektronenmikroskop beobachtet. Die Rheologietests zeigten, dass durch die Zugabe von PP die Speicher-Modul und komplexe Viskosität der Matrix bei niedriger Frequenz verändert wurden. Gleichzeitig beeinflusste die unterschiedliche Dispersionstruktur von PP in der Matrix deutlich den Kristallisationszustand von PP und die Schaumeigenschaften in PS/PPO-Mischmaterialien. Bei einer PP-Menge von 15 % betrug der kleinste Porendurchmesser 38 μm, die höchste Porendichte 3,6×107 Stück/cm3 und die Schaummultiplikation 7,6-fach. Die in dieser Arbeit aufgebaute flexible-harte Zwei-Phasen-Verbundstruktur verbesserte die Schaumstabilität des Materials und bot einen neuen Weg für die Schaumbildung von Hochleistungs-Kunststoffen.

关键词

Polystyrol;Polyphenylether;Polypropylen;Morphologiekontrolle;Schaumeigenschaften

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