聚丙烯(PP)/木粉复合材料注塑发泡成型的研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 27次 | 上传用户:vgbin2
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木塑复合发泡材料可以克服一般木塑复合材料诸如密度大、成本高的缺点,同时改善隔音隔热性能。目前国内的木塑发泡产品主要为挤出发泡成型的异型材,其表面质量及附加值较低、形状较为复杂的功能性产品几乎没有。采用注塑发泡成型的木塑复合发泡材料的优点为可改善现有木塑发泡制品形状不能完全满足实际使用要求的状态,扩大木塑发泡制品的使用范围,表面光泽度高,外观尺寸更加精确,可以进一步节约能源,降低生产成本,提高生产效率,具有良好的经济和社会效益。本文采用化学发泡法,在普通注塑机上制得了各项性能较好的PP/木粉复合发泡材料的试样。本文在对PP/木粉复合体系流变特性及其影响因素研究的基础上,系统分析和讨论了配方和工艺参数对试样密度、泡孔结构、力学性能及表面质量的影响,主要结论如下:(1)PP/木粉复合体系熔体属于假塑性流体,PP/木粉复合体系的熔体流动速率(MFR)与基体树脂自身的MFR密切相关,其随木粉含量的增加而下降。温度、木粉含量及基体树脂对复合体系的表观黏度影响较大,黏度过高过低都会对泡孔结构产生不利影响。(2)配方对试样的各项性能起着至关重要的作用。研究发现:当AC含量为1.2份时,试样内部发泡效果最好;相容剂PP-g-MAH可以显著改善木粉和PP界面之间的相容性及复合体系的流动性,同时可以提高试样的力学性能和发泡效果,其较佳用量为9-12份;增韧剂EPDM对试样的冲击强度的提高效果显著;过量的木粉使得试样力学性能下降,表观密度增大,试样内部泡孔减少,熔体的流动速率下降,最佳用量为30~40份。(3)注射成型工艺参数对试样的外观质量和泡孔结构影响显著。当注射压力为100MPa时,试样内部发泡效果较好;注射速度主要影响熔体的充模,当注射速度过低时,导致模腔充不满;机筒温度过高,使得熔体的黏度下降,试样内部泡孔平均直径大幅度增大,泡孔数量急剧减少,机筒温度为170~180℃时试样的各项性能较好;模具温度对试样的表面质量影响显著,当模具温度较低,试样表面出现充模过程中留下的流痕,当模具温度取70~80℃时,试样表面变得光滑,颜色均一。
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