超临界CO_2发泡法制备PS/PP微发泡反射板

【摘要】微发泡聚合物是指聚合物基体中含有泡孔尺寸从0.1微米到几十微米的多孔聚合物,由于超临界流体技术在微孔发泡材料上的应用发展,使得微发泡聚合物的工业化生产成为了现实。微发泡聚合物材料在能量吸收,隔热隔音,以及光学性能方面有着优异的表现,被誉为“21世纪的新型材料”。本论文以聚苯乙烯、聚丙烯,以及它们的混合物为基材,使用超临界二氧化碳发泡技术,成功地制备出了符合LED灯具和广告灯箱使用要求的反射板材料。同时对超临界二氧化碳发泡工艺和发泡聚合物内泡孔之间的关系、发泡聚合物内泡孔和反射率及力学性能之间的关系进行了研究。本文首先以聚苯乙烯为基材,使用超临界二氧化碳发泡技术,制备聚苯乙烯微发泡板材,然后对其进行抗冲击性能、抗弯曲性能、反射率、遮盖率、泡孔形貌观察等测试,研究其作为LED灯具用反射板材料的可能性。结果发现,微发泡聚苯乙烯材料具有很高的反射率和遮盖率,但发泡后材料很脆,抗冲击性能和抗弯曲破坏性能较差,不宜作为反射板材料使用。然后研究了韧性较好的聚丙烯基材,同样使用超临界二氧化碳发泡技术制备聚丙烯微发泡材料,并对其进行结构性能表征。结果发现,相对于聚苯乙烯微发泡材料,聚丙烯微发泡材料具有良好的抗冲击和抗弯曲破坏性能,但材料的反射率和遮盖率不高,作为反射板材料使用仍不理想。论文进而制备了不同配比的聚苯乙烯/聚丙烯共混物,通过添加相容剂改善其相容性,并使用超临界二氧化碳发泡技术制备了共混物的微发泡材料。结果发现,聚苯乙烯/聚丙烯混合微发泡材料兼具聚苯乙烯优良的反射率和聚丙烯的优良的力学性能,性能基本达到LED灯具用反射板材料的要求。最佳工艺参数是,聚苯乙烯和聚丙烯混合比例1：3,PP/PS嵌段共聚物做相容剂,使用16h保压时间,60℃发泡温度,31MPa发泡压力。样品RB值为96.3%,RW值为96.5%,遮盖率为99.79%。
【作者】康许科；
【导师】杨胜林；
【作者基本信息】东华大学，材料工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】反射板；微发泡聚合物；聚苯乙烯；聚丙烯；过氧化苯甲酰；超临界CO2；

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