论文部分内容阅读
聚丙烯因具有抗弯、耐热、化学稳定等优异的性能,现已成为制造塑料制品的主要树脂基体。而发泡的聚丙烯材料具备质量轻、隔音、保温性能好这些优点,应用也越来越广泛。对发泡聚丙烯的研究也成为了科研领域的一个热点,尤其是发泡聚丙烯轻量化和增强方面,对先进的汽车行业和航天领域有着重要的作用。本课题首先用反溶剂重结晶法对碳酸氢钠进行超细化处理,再用柠檬酸改性的碳酸氢钠作为发泡剂,经过表面处理的碳纤维作为增强体,使用双螺杆挤出机注塑成型的方法制备了碳纤维增强发泡聚丙烯复合材料。主要对重结晶后的碳酸氢钠进行了粒度测试,对柠檬酸改性的碳酸氢钠进行了热力学分析,还对碳纤维增强的发泡聚丙烯进行了力学性能测试,研究结果表明:(1)以十八烷基胺-异丙醇溶液作为反溶剂,碳酸氢钠粉体经过反溶剂重结晶法,颗粒粒径明显减小,当溶剂浓度为1%时,重结晶得到的颗粒平均粒径最小。使用乙醇作为洗涤剂,能进一步减小最终粉体的粒径。(2)用柠檬酸作为改性剂,使用溶液包覆法改性碳酸氢钠,有较明显的提升碳酸氢钠分解温度的效果,当质量比为1:1时,提升效果最好,分解温度提升最大34.35℃,并且在相同的转化率下,这一比例的改性碳酸氢钠具有最快的分解速率。(3)使用硝酸和硅烷偶联剂处理碳纤维表面,能够有效改善碳纤维与聚丙烯树脂的浸润情况,使得碳纤维能够与聚丙烯树脂有较好的结合,碳纤维能够在一定程度上发挥自身的力学性能的特点,来增强发泡材料。碳纤维的加入还使得泡孔的孔径缩小,形状更为规则,这种小孔径的规则泡孔也有助于改善材料的力学性能。但是当碳纤维含量超过10%之后,其对于力学性能的提升和改善泡孔形貌的作用较小,经济性不佳。