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          1. 首页 > 新闻?#34892;?/a> > 科研进展
            宁波材料所在探索聚合物共混体系相形态演化对发泡?#24418;?#21644;发泡窗口的影响方面取得进展
            作者?#28023;?#26085;期:2019-03-26

              聚合物共混是改善体系性能的一?#26088;?#21333;、?#34892;?#30340;手段。与单一聚合物体系相比,共混体系的发泡?#24418;?#21644;泡孔结构难以预测和精准调控,原因在于影响因素多,包括相形态、相界面异相成核、两相粘弹性差异、CO2在两相中的溶解度差异?#21462;?#20854;中,共混体系的相形态是影响发泡?#24418;?#30340;一个重要因素。通过改变共混体系组成或添加界面相容剂等手段可以改变相形态,且已被证明会明显影响发泡?#24418;?#23545;于前述手段,体系的组成或界面张力改变;而在聚合物加工过程中,体系通常经历不同程度的退火过程,相形态发生改变,而体系的组成和界面张力保持不变。在这种情况下,相形态的改变如何影响体系的发泡?#24418;?#20173;然不明确。

              针对该问题,宁波材料所高分子先进加工团队选用聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(PS/PMMA)共混物为研究对象,其既为经典不相容体系,又为常用的发泡体系,以熔融状态下共混体系相分离为驱动和调控手段,可研究相形态的演化对体系发泡?#24418;?#21644;发泡温度窗口的影响。通过控制相分离时间,可调控共混体系相形态演化,进而研?#31185;?#23545;体系发泡?#24418;?#30340;影响。研究表明,PS/PMMA共混体系的泡孔结构与相形态演化密切相关。对于相区尺寸较小的样品(如PS20/PMMA80, PS80/PMMA20),随相形态演化,发泡样品保持均匀泡孔结构。而对于具有双连续结构的样品或具有较大相区尺寸的海-?#33322;?#26500;的样品(如PS60/PMMA40),长时间的相形态演化对泡孔结构影响显著。相区尺寸较大时,体系的异相成核作用减弱,均相成核作用相对增强,两相各自的发泡特点逐渐显现,导致体系出现各种非均匀的泡孔结构(如图1)。在此基础之上,科研人员进一步研究了PS60/PMMA40体系相形态的演化对发泡窗口的影响。研究表明,发泡温度下限对相形态演化不敏感;而当相区较大时,发泡温度上限对较高的饱和压力非常敏感,使得最高发泡温度?#26723;停?#36825;导致体系发泡温度窗口变窄(如图2)。本研究不仅丰富了共混体系相形态对体系发泡?#24418;?#24433;响的认识,更重要的是,提出了共混体系的发泡温度窗口对相形态演化和饱和压力的依赖性,同时,指出了两相粘弹性差异对发泡?#24418;?#21644;发泡窗口影响的决定作用。本文的研究结果发表在Polymer, 2019, 166: 63-71Journal of Applied Polymer Science, 2018, 135, 46704上。

              本研究获得了国?#26131;?#28982;科学基金(51603222)、浙江省公益技术应用研究计划项目(LGG19E030003)和宁波市自然科学基金(2018A610033)的?#25163;?/font>

             

            图1 各个样品经历100min退火后发泡得到的泡孔结构

            图2 退火2min和100min的PS60/PMMA40样品的发泡温度窗口对饱和压力的依赖性

              (高分子事业部 庞永艳)

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