高压流体釜压发泡高性能高分子材料

　　本书为“高性能高分子材料丛书”之一。全书主要围绕聚合物高压流体釜压发泡基本方法和典型聚合物釜压发泡的基础和应用来展开，首先介绍高压流体对聚合物的塑化作用、聚合物高压流体釜压发泡的基本方法和工艺，然后分章节分别介绍典型聚合物的高压流体釜压发泡行为、泡孔结构演变规律、结构-性能关系及应用进展状况等，这些内容包括耐高温非晶聚合物（聚酰亚胺）的釜压发泡、结晶性聚合物（聚丙烯）的釜压发泡、半结晶聚合物（聚乳酸）的釜压发泡、非交联（热塑性聚氨酯）和交联（三元乙丙橡胶）热塑弹性体的釜压发泡。

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目录

章 绪论 1

1.1 背景 1

1.2 物理发泡剂的选择 2

1.3 聚合物的高压流体物理发泡过程 4

1.4 聚合物物理发泡方法 5

1.5 聚合物微发泡材料的结构表征 7

参考文献 8

第2章 高压流体对聚合物的塑化作用 10

2.1 高压流体在聚合物中的溶解度 10

2.1.1 溶解度的测量方法 10

2.1.2 高压流体在典型聚合物中的溶解度 15

2.1.3 高压流体在聚合物中的扩散系数 17

2.2 高压流体氛围下聚合物的玻璃化转变温度 19

2.2.1 聚合物玻璃化转变温度的变化 19

2.2.2 逆行玻璃化 20

2.2.3 聚合物自由体积的变化 21

2.3 高压流体氛围下聚合物的结晶行为 22

2.3.1 高压流体氛围下聚合物熔体降温过程中的结晶行为 22

2.3.2 聚合物在高压流体氛围下的等温结晶动力学 24

2.3.3 高压流体处理加速聚合物的冷结晶 25

2.3.4 高压流体处理诱导非晶聚合物结晶 26

2.3.5 高压流体处理诱导聚合物发生晶型转变 28

2.4 高压流体氛围下聚合物的熔融行为 28

2.4.1 高压流体处理降低聚合物的熔点 28

2.4.2 高压流体氛围下聚合物的熔融再结晶 30

2.5 高压流体氛围下聚合物的流变行为 31

参考文献 33

第3章 聚合物高压流体釜压发泡的基本方法和工艺 40

3.1 聚合物高压流体釜压发泡方法 40

3.1.1 升温发泡法 40

3.1.2 降压发泡法 41

3.2 聚合物釜压发泡涉及的体系、发泡方法和特点 42

3.2.1 聚合物的热行为 43

3.2.2 高压流体增塑作用下的聚合物热行为 45

3.2.3 非晶聚合物釜压发泡的特点 46

3.2.4 结晶/半结晶聚合物釜压发泡的特点 47

3.2.5 热塑弹性体釜压发泡的特点 49

3.2.6 聚合物微发泡材料在发泡温度窗口范围内的膨胀行为 51

3.2.7 不适合高压流体釜压发泡的聚合物体系 53

3.3 聚合物釜压发泡工艺 53

3.3.1 釜压发泡珠粒工艺 54

3.3.2 氮气高压釜工艺 57

3.3.3 模压发泡工艺 59

参考文献 60

第4章 聚合物高压流体釜压发泡热塑性聚酰亚胺 64

4.1 高性能聚合物的高压流体釜压发泡方法和特点 64

4.1.1 升温发泡法 64

4.1.2 降压发泡法 66

4.1.3 高性能聚合物发泡材料的膨胀倍率及影响因素 67

4.2 高膨胀倍率聚酰亚胺发泡珠粒的制备、成型和性能 69

4.2.1 高膨胀倍率聚酰亚胺发泡珠粒的制备 69

4.2.2 模压成型制备聚酰亚胺发泡珠粒成型体 73

4.2.3 聚醚酰亚胺胶黏剂对聚酰亚胺发泡珠粒的浸润行为 74

4.2.4 聚酰亚胺发泡珠粒成型体的弯曲性能 76

4.2.5 聚酰亚胺发泡珠粒成型体的压缩性能 78

4.3 超高膨胀倍率聚醚酰亚胺发泡珠粒的制备、成型和性能 79

4.3.1 聚醚酰亚胺对高压混合流体的吸附和解吸附行为 79

4.3.2 超高倍率聚醚酰亚胺发泡珠粒的制备 81

4.3.3 高压混合流体高倍膨胀聚醚酰亚胺的机制 85

4.3.4 模压成型制备聚醚酰亚胺发泡珠粒成型体 87

4.3.5 聚醚酰亚胺发泡珠粒成型体的性能 90

参考文献 92

第5章 高压流体釜压发泡聚丙烯 95

5.1 聚丙烯的高压流体釜压发泡方法和特点 95

5.1.1 降压发泡法 96

5.1.2 升温发泡法 96

5.2 聚丙烯的釜压发泡行为和影响因素 97

5.2.1 发泡参数的影响 97

5.2.2 聚丙烯树脂链结构的影响 100

5.2.3 发泡剂种类的影响 101

5.2.4 聚合物共混组分的影响 104

5.3 聚丙烯釜压发泡过程中熔融行为的演变 106

5.3.1 高压DSC模拟聚丙烯釜压发泡过程 107

5.3.2 饱和温度的影响 107

5.3.3 饱和时间的影响 109

5.3.4 饱和压力的影响 110

5.4 聚丙烯发泡珠粒的水蒸气成型及机制 111

5.4.1 聚丙烯发泡珠粒的水蒸气成型过程 111

5.4.2 聚丙烯发泡珠粒水蒸气成型过程中的熔融行为演变 113

5.4.3 聚丙烯发泡珠粒界面黏结的机制 118

5.5 聚丙烯发泡珠粒成型体的性能及应用 123

参考文献 128

第6章 高压流体釜压发泡聚乳酸 130

6.1 聚乳酸的高压流体釜压发泡的方法和特点 130

6.1.1 升温发泡法 131

6.1.2 降压发泡法 131

6.2 聚乳酸釜压发泡过程中的结晶演变 132

6.2.1 饱和过程加速聚乳酸的冷结晶 132

6.2.2 发泡过程诱导聚乳酸发生结晶 133

6.3 聚乳酸发泡材料泡孔形态和结晶的控制策略 135

6.3.1 诱导结晶的影响 135

6.3.2 纳米粒子的影响 137

6.3.3 长链支化结构的影响 140

6.3.4 高能外场的影响 149

6.3.5 立构络合晶的影响 154

6.4 聚乳酸发泡珠粒的制备和水蒸气成型 163

6.4.1 聚乳酸发泡珠粒的制备方法 164

6.4.2 聚乳酸发泡珠粒的成型方法 165

6.4.3 聚乳酸发泡珠粒成型的改进策略 166

6.4.4 聚乳酸发泡珠粒成型体的性能 171

参考文献 172

第7章 高压流体釜压发泡非交联热塑弹性体 177

7.1 非交联热塑弹性体物理发泡的方法 177

7.1.1 升温发泡法 178

7.1.2 降压发泡法 178

7.2 非交联热塑弹性体高压流体釜压发泡的特点 179

7.2.1 热塑弹性体的模量 179

7.2.2 高压流体在热塑弹性体中的扩散速率 180

7.2.3 弹性体发泡材料的收缩行为 180

7.3 不同厚度热塑性聚氨酯的高压流体釜压发泡方法和发泡行为 182

7.3.1 热塑性聚氨酯薄膜的釜压发泡 182

7.3.2 热塑性聚氨酯片材的釜压发泡 186

7.3.3 热塑性聚氨酯板材的釜压发泡 188

7.3.4 热塑性聚氨酯发泡珠粒 189

7.4 热塑性聚氨酯发泡珠粒的水蒸气成型 191

7.4.1 水蒸气成型特点 191

7.4.2 成型体珠粒界面黏结行为 192

7.4.3 珠粒界面黏结机制 194

7.5 热塑性聚氨酯发泡珠粒的性能 196

7.5.1 弹性体发泡材料的静态性能测试方法 196

7.5.2 热塑性聚氨酯发泡珠粒成型体的静态性能 199

7.5.3 热塑性聚氨酯发泡珠粒成型体的动态性能 200

7.6 热塑性聚氨酯发泡珠粒材料的研发和应用进展 201

7.6.1 热塑性聚氨酯发泡珠粒材料的研发历程 201

7.6.2 热塑性聚氨酯发泡珠粒材料的优势 203

7.6.3 热塑性聚氨酯发泡珠粒材料的研究进展 204

参考文献 206

第8章 高压流体釜压发泡交联聚烯烃弹性体 210

8.1 交联聚烯烃弹性体的制备方法 210

8.1.1 过氧化物交联 211

8.1.2 辐射交联 212

8.2 交联聚烯烃弹性体高压流体釜压发泡的方法 212

8.2.1 升温发泡法 212

8.2.2 降压发泡法 213

8.3 交联三元乙丙橡胶的釜压发泡行为 214

8.3.1 三元乙丙橡胶的交联结构 214

8.3.2 三元乙丙橡胶的釜压发泡行为 215

8.3.3 三元乙丙橡胶发泡材料的性能 221

8.4 交联三元乙丙橡胶/乙辛共聚物弹性体混炼胶的釜压发泡行为 224

8.4.1 乙辛共聚物对三元乙丙橡胶交联行为的影响 224

8.4.2 三元乙丙橡胶/乙辛共聚物发泡材料的收缩和膨胀行为 228

8.4.3 三元乙丙橡胶/乙辛共聚物的釜压发泡行为 230

8.4.4 三元乙丙橡胶/乙辛共聚物发泡材料的性能 233

参考文献 236

关键词索引 239