云母粉对聚丙烯微孔发泡行为和力学性能的影响
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得规 则 ， 当添 加 量 为 ６ 时 泡 孔 的直 径 最 小 ， 当 云母 粉 加 到 ８ 或 １ 时泡 孔 的 直径 又 有 变 大 ０
度提 高 。但是 云母 粉 团聚后 使泡 孔变 大 ， 孑 密 泡 Ｌ
度下降。
２ ・
的趋 势且 存 在并 泡 的现 象 。这是 因为 无 机 填 料
新型塑料 ，９ ９年 由美 国麻 省理 ： 院 （ Ｔ 首 １７ 学 ＭＩ ） 次研制成 功［ 。据统计 聚合物 的微孔 发泡 材料可 １ ］ 以使聚合 物 产 品 的生 产 成 本 降低 ’ ～２ ［ 。 Ｌ Ｏ Ｏ ２பைடு நூலகம் ］
微孔塑料 作为 １ 新 型材料 ， 有 结构 与 功 能材 种 兼 料的特性 ， 具备轻质 、 比强度 和刚度 以及优 良的 高
分数 为 ６ 时达最 大值 ２ ３ ０个 ／ ｍ。 然后 又 ． ×１ ｃ ，
逐渐 降低 ； 是 由于 云母 粉 的加 入可 以使 微孔 发 这 泡材 料 的泡 孔分 布 更 加 均 匀 ， 泡孔 变 小 ， 孔 密 泡
下 同） 加至 １ ， 云母 粉含 量 的增 大 泡孔 变 增 ｏ 随
图 ２为 云母 粉 用 量 对 微 孔 发 泡材 料 泡孔 直
径 的影 响 。从 图 ２看 出 ， 随着 云母 粉含 量 的增加
度 的影 响 。从 图 ４可 以看 出 ， 着 云 母 粉 的 加 随
入， 发泡 Ｐ Ｐ复 合 材 料 的 冲 击 强 度 略有 降低 ， 大 致维 持在 ４ ９ｋ ／ 。 ． Ｊ ｍ。 随着 云 母 粉 含 量 的 增 加 未 发 泡 Ｐ 复 合 材 料 的 冲 击 强 度 先 降低 后 升 高 。 Ｐ
现 代 塑 料 加 工 应 用
２ ０ １２年 第 ２４ 卷 第 ２ 期
・ ３９ ・
Ｍ ｏＤＥＲＮ ＬＡＳＴＩ Ｐ ＣＳ ＰＲＯＣＥＳ ＮＧ ＳＩ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
云母 粉 对 聚 丙 烯 微 孔 发 泡 行 为 和 力 学性 能 的影 响
郑 祥 ｈ 张 凯 舟 柯 昌月 ｈ 龚 维 赵 武 学
一
Ｐ Ｐ复合 材料 的泡 孔 平 均 直 径减 小 明显 ， 明 了 说
云母 粉 的加 入 对 Ｐ Ｐ复 合 材 料 的 发 泡 有 明显 的 异相 成 核作 用 。这 主要 是 由于 云 母 粉加 入 到发
定 量 时 ， 状 的 云 母 可 以起 到传 递 应 力 的 作 片
泡体 系 中 ， 云母粉 与 Ｐ Ｐ基 体 会形 成 一 定 的交 界 面 ， 交 界 面处 存 在 一 些低 能 点 ， 泡 成 核需 克 而 气
Ｐ 牌号 Ｔ３ Ｓ 广东 茂名 股 份 有 限公 司 ； Ｐ， ０， 云
收 稿 日期 ：０ １ １－７修 改 稿 收到 日期 ｚ０ ２０－０ ２ １ －１０ ｝ ２ １ －１３ 。
物理性能Ｉ 。聚丙烯 （Ｐ 具 有熔点 高 、 ｓ ］ Ｐ） 耐热性好 、
密度小 、 械性能优 异和化学稳 定性好 等优 点 ， 机 是 制备发泡 制品的理想 材料 。 本研 究 以异相 成核 理论 为基 础 ， 以化 学发 泡
的加 人 ， 与基 体 材 料 Ｐ Ｐ形 成众 多液一 固界 面 ， 这 些低 能点 界 面具有 异 相成 核作 用 ， 而 提高 了发 从
色２ ・
１
泡体 系 中的成 核率 ， 核率 的提 高是 获得 细小 泡 成
孔 平 均 直 径 的必 要 条 件 ； 外 ， 机 填料 的加 入 另 无 导致 Ｐ Ｐ复合 材料 结 晶度 的增 加 ， 泡孔 长 大 时 阻 止 气体 膨胀 能 力强 ， 从而 获得 较小 的泡孔平 均 直 径 ［ 。但是 当 云 母 粉 含 量 增 大 时 就 会 在 Ｐ ５ ］ Ｐ复 合 材料 中产 生 团聚 的现 象 ， 时 富集在 无机 相上 此
服 的 自由能 垒较低 ， 利 于气体 在低 能 点处 形成 有
气泡 核 。 Ｊ
５ ０
用 ， 且 引发 更 多 的银 纹 ， 切 带 及 空洞 化 效 应 并 剪 产生 ， 材料 断裂 的过 程 中 ， 收大量 的形 变能 ， 在 吸 促使 复合 材料 的韧 性增 加 。
为 主线 ， Ｐ 向 Ｐ中加 入 云 母 粉 制备 微 孔 发 泡 Ｐ ／ Ｐ
郑 祥 等 ．云 母 粉 对 聚 丙 烯 微 孔 发 泡 行 为 和力 学 性 能 的 影 响
平均 直 径 较 大 ， 泡 孔 合 并 和 塌 陷 现 象 。 图 １ 有 （ ） 图 １ ｆ云母 粉 的添 加量 由 ２ （ ｂ至 （） 质量 分 数 ，
Ｚｈｅ ａ ｇ ’ Ｚｈ ｎｇ ｎｇ Ｘｉ ｎ 。 ａ Ｋａｚ ｏｕ Ｋｅ ｉｈ 。 Ｃｈ ｎｇｙ 。 Ｇｏ ｇ ｅ ａ ｕｅ ’ ｎ Ｗ ｉ Ｚｈ ｏ ａ Ｗ ｕｘ 。 ｕｅ
（ ． Ｇｕ ｚ ｏ １ ｉｈ ｕ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｉ ｅ ｓｔ ，Ｇｕ ｚ ｏ ｉ ｈ ｕ，Ｇｕ ｙ ｎ ５ ０ ０ ； ｉ ａ ｇ， ５ ０ ３
泡孔 尺寸 逐 渐 减 小 ， 云 母 粉 质 量 分 数 为 ６ 当 ％
时 ， 孔 平均 直 径 为 ２ ｍ， 泡 ７ 而纯 Ｐ Ｐ微 孔 发 泡
材 料 的泡孔 平 均 直 径 为 ４ ｌ 加 入 云 母 粉 后 ８Ｉ ｍ，
片状 的云 母 的加入 会插 入基 体 分子链 中 ， 使分 子 链 运 动 困难 ， 且 对 基 体 材 料 有 一 定 的 塑 化 作 并 用 ， 致材 料 的韧 性下 降 ； 当云 母 的含 量 到 达 导 而
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微 孔 发 泡 塑 料 是 指 泡 孔 直 径 为 ０ ～ ．１
云母 粉 复合材 料 ， 分析 不 同 云母 粉 含 量对 Ｐ Ｐ微
孔发 泡行 为 和力学 性能 的影 响 。 １ 试 验 部分
１ １ 主 要 原 料 ．
１ ００ ｐ 密度在 １ ０ ～１ ０ ０ ． ｍ， ×ｉ。 ×１ 个／ 的１ ｃ 种
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．
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小， 泡孔 密 度最 大 ； 着 云母 粉加 入 量 的增 大微 孔 发泡 复 合材 料 的缺 口冲击 强度 略有 降低 ， 伸 强 度基 本 保 持 不 变 。 随 拉 关 键词 ： 徽 发泡 云母 粉 聚丙烯 发 泡行 为 力 学性 能
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（ ． 州 大 学 ， 州 贵 阳 ， ５ ０ ３ ２ 国 家 复 合 改 性 聚 合 物 材 料 工 程 技 术 研 究 中心 ， １贵 贵 ５ ０ ０ ；．
贵 州 贵 阳 ，５ ０ ４ ３ 上 海 交 通 大 学 化 学 化工 学 院 ， 海 ， ０ ２ ０ ［０ １ ；． ； 上 ２０４）
作者筒介 ： 郑祥 ， 在读硕士 研究生 ， 主要从事 聚合物改性 的
研 究 。Ｅ ｍａ ｛ｈｎ ｘａ ｇ ３ ３ １ ３ ｔｍ。 － ｉ ｚｅ ｇ ｉ Ｏ ２ ＠ ６ ．ｏ ｌ ｎ 基 金 项 目 ： 州 大 学 研 究 生 创 新 基 金 项 目 （ 研 理 工 贵 校 ２１０７资助 。 ０１４）
糨
１
霸：
图 ３ 云母 粉 用 量对 做 孔 发 泡 材 料 泡 孔 密 度 的影 响
的微 小气 泡就 会迅 速聚 集长 大成 为 大气泡 ， 现 表 为气 泡 的合 并 。
２ ２ 云母 粉对 泡孔 直径 的影 响 ．
２ ４ 云母 粉对 力学 性能 的影 响 ．
２ ４ １ 冲击 强度 ． ． 图 ４是 云 母 粉 用 量 对 Ｐ Ｐ复 合 材 料 冲 击 强
摘 要 ： 云 母 粉 加 入 到 聚 丙 烯 （ Ｐ） ， 二 次 开 模 条 件 下 制 备 微 孔 发 泡 Ｐ ／ 母 粉 复 合 材料 ， 析 了不 同含 量 的云 母 粉 将 Ｐ 中 在 Ｐ云 分
对微孔 发泡复合材料发泡行 为及力学性 能的影 响 。结 果表明 ， 当云母 粉质量分数 为 ６ ％时微孔发 泡复合材料 的泡孔 尺寸最
得规 则 ， 当添 加 量 为 ６ 时 泡 孔 的直 径 最 小 ， 当 云母 粉 加 到 ８ 或 １ 时泡 孔 的 直径 又 有 变 大 ０
度提 高 。但是 云母 粉 团聚后 使泡 孔变 大 ， 孑 密 泡 Ｌ
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２ ・
的趋 势且 存 在并 泡 的现 象 。这是 因为 无 机 填 料
新型塑料 ，９ ９年 由美 国麻 省理 ： 院 （ Ｔ 首 １７ 学 ＭＩ ） 次研制成 功［ 。据统计 聚合物 的微孔 发泡 材料可 １ ］ 以使聚合 物 产 品 的生 产 成 本 降低 ’ ～２ ［ 。 Ｌ Ｏ Ｏ ２பைடு நூலகம் ］
微孔塑料 作为 １ 新 型材料 ， 有 结构 与 功 能材 种 兼 料的特性 ， 具备轻质 、 比强度 和刚度 以及优 良的 高
分数 为 ６ 时达最 大值 ２ ３ ０个 ／ ｍ。 然后 又 ． ×１ ｃ ，
逐渐 降低 ； 是 由于 云母 粉 的加 入可 以使 微孔 发 这 泡材 料 的泡 孔分 布 更 加 均 匀 ， 泡孔 变 小 ， 孔 密 泡
下 同） 加至 １ ， 云母 粉含 量 的增 大 泡孔 变 增 ｏ 随
图 ２为 云母 粉 用 量 对 微 孔 发 泡材 料 泡孔 直
径 的影 响 。从 图 ２看 出 ， 随着 云母 粉含 量 的增加
度 的影 响 。从 图 ４可 以看 出 ， 着 云 母 粉 的 加 随
入， 发泡 Ｐ Ｐ复 合 材 料 的 冲 击 强 度 略有 降低 ， 大 致维 持在 ４ ９ｋ ／ 。 ． Ｊ ｍ。 随着 云 母 粉 含 量 的 增 加 未 发 泡 Ｐ 复 合 材 料 的 冲 击 强 度 先 降低 后 升 高 。 Ｐ
现 代 塑 料 加 工 应 用
２ ０ １２年 第 ２４ 卷 第 ２ 期
・ ３９ ・
Ｍ ｏＤＥＲＮ ＬＡＳＴＩ Ｐ ＣＳ ＰＲＯＣＥＳ ＮＧ ＳＩ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
云母 粉 对 聚 丙 烯 微 孔 发 泡 行 为 和 力 学性 能 的影 响
郑 祥 ｈ 张 凯 舟 柯 昌月 ｈ 龚 维 赵 武 学
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Ｐ Ｐ复合 材料 的泡 孔 平 均 直 径减 小 明显 ， 明 了 说
云母 粉 的加 入 对 Ｐ Ｐ复 合 材 料 的 发 泡 有 明显 的 异相 成 核作 用 。这 主要 是 由于 云 母 粉加 入 到发
定 量 时 ， 状 的 云 母 可 以起 到传 递 应 力 的 作 片
泡体 系 中 ， 云母粉 与 Ｐ Ｐ基 体 会形 成 一 定 的交 界 面 ， 交 界 面处 存 在 一 些低 能 点 ， 泡 成 核需 克 而 气
Ｐ 牌号 Ｔ３ Ｓ 广东 茂名 股 份 有 限公 司 ； Ｐ， ０， 云
收 稿 日期 ：０ １ １－７修 改 稿 收到 日期 ｚ０ ２０－０ ２ １ －１０ ｝ ２ １ －１３ 。
物理性能Ｉ 。聚丙烯 （Ｐ 具 有熔点 高 、 ｓ ］ Ｐ） 耐热性好 、
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的加 人 ， 与基 体 材 料 Ｐ Ｐ形 成众 多液一 固界 面 ， 这 些低 能点 界 面具有 异 相成 核作 用 ， 而 提高 了发 从
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泡体 系 中的成 核率 ， 核率 的提 高是 获得 细小 泡 成
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郑 祥 等 ．云 母 粉 对 聚 丙 烯 微 孔 发 泡 行 为 和力 学 性 能 的 影 响
平均 直 径 较 大 ， 泡 孔 合 并 和 塌 陷 现 象 。 图 １ 有 （ ） 图 １ ｆ云母 粉 的添 加量 由 ２ （ ｂ至 （） 质量 分 数 ，
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微 孔 发 泡 塑 料 是 指 泡 孔 直 径 为 ０ ～ ．１
云母 粉 复合材 料 ， 分析 不 同 云母 粉 含 量对 Ｐ Ｐ微
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１ １ 主 要 原 料 ．
１ ００ ｐ 密度在 １ ０ ～１ ０ ０ ． ｍ， ×ｉ。 ×１ 个／ 的１ ｃ 种
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（ ． 州 大 学 ， 州 贵 阳 ， ５ ０ ３ ２ 国 家 复 合 改 性 聚 合 物 材 料 工 程 技 术 研 究 中心 ， １贵 贵 ５ ０ ０ ；．
贵 州 贵 阳 ，５ ０ ４ ３ 上 海 交 通 大 学 化 学 化工 学 院 ， 海 ， ０ ２ ０ ［０ １ ；． ； 上 ２０４）
作者筒介 ： 郑祥 ， 在读硕士 研究生 ， 主要从事 聚合物改性 的
研 究 。Ｅ ｍａ ｛ｈｎ ｘａ ｇ ３ ３ １ ３ ｔｍ。 － ｉ ｚｅ ｇ ｉ Ｏ ２ ＠ ６ ．ｏ ｌ ｎ 基 金 项 目 ： 州 大 学 研 究 生 创 新 基 金 项 目 （ 研 理 工 贵 校 ２１０７资助 。 ０１４）
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１
霸：
图 ３ 云母 粉 用 量对 做 孔 发 泡 材 料 泡 孔 密 度 的影 响
的微 小气 泡就 会迅 速聚 集长 大成 为 大气泡 ， 现 表 为气 泡 的合 并 。
２ ２ 云母 粉对 泡孔 直径 的影 响 ．
２ ４ 云母 粉对 力学 性能 的影 响 ．
２ ４ １ 冲击 强度 ． ． 图 ４是 云 母 粉 用 量 对 Ｐ Ｐ复 合 材 料 冲 击 强
摘 要 ： 云 母 粉 加 入 到 聚 丙 烯 （ Ｐ） ， 二 次 开 模 条 件 下 制 备 微 孔 发 泡 Ｐ ／ 母 粉 复 合 材料 ， 析 了不 同含 量 的云 母 粉 将 Ｐ 中 在 Ｐ云 分
对微孔 发泡复合材料发泡行 为及力学性 能的影 响 。结 果表明 ， 当云母 粉质量分数 为 ６ ％时微孔发 泡复合材料 的泡孔 尺寸最