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诸多研究者已经广泛的研究了使用CO2发泡聚苯乙烯(PS),并且CO2已经被认为是一种环保型发泡剂,其能够代替破坏大气臭氧层的氟氯烃类发泡剂。然而,CO2在PS中的溶解度较低且扩散系数较高,这会造成PS发泡加工过程的困难,例如泡孔连通、泡孔破裂和表面瑕疵等。为了避免这些问题,使用CO2和醇类(如乙醇)、酮类(如丙酮)或水等作为复合发泡剂是个很好的解决方法。本文采用CO2、CO2/水和CO2/乙醇作为发泡剂,研究了复合发泡剂对聚苯乙烯发泡的影响。本文首先确定了PS/CO2、PS/CO2/水和PS/CO2/乙醇三种发泡体系的发泡工艺区间,饱和时间依次为:180min、240min、240min,温度区间依次为为:100130℃、100140℃、80100℃,压力区间均为1525MPa,通过对比分析,得出了三种发泡体系工艺区间具有差异的原因;然后将其作为DOE方法的实验区间,采用2因子2水平的正交实验方法,将发泡温度和发泡压力作为影响因子,发泡剂在PS中的吸附量、PS发泡制品的表观密度、泡孔直径和泡孔密度作为响应结果,得到了各因子与各响应之间的传递函数,并通过设定优化目标,得到了三种发泡体系的最优工艺条件:100℃、25MPa(PS/CO2),102℃、25MPa(PS/CO2/水),100℃、25MPa(PS/CO2/乙醇)。论文分析了工艺对CO2、水、乙醇、CO2/水和CO2/乙醇在PS中的吸附量的影响,其中水的吸附量均为零,发现随着温度的升高,CO2、CO2/水在PS中的吸附量均减小,乙醇、CO2/乙醇在PS中的吸附量增大,随着压力的的增大,CO2、CO2/水和CO2/乙醇在PS中的吸附量均增大;并将温度和压力对各发泡体系的吸附影响进行对比分析;根据Fickian定律计算扩散系数,分析了CO2、CO2/水和CO2/乙醇在PS中的解吸附过程。论文最后分析了PS/CO2、PS/CO2/水和PS/CO2/乙醇三种发泡体系所制得的PS发泡制品的性能,将PS/CO2/水和PS/CO2/乙醇复合发泡体系和PS/CO2发泡体系作了对比,并得出了在不同工艺条件下制品性能改变的百分比;同时发现随着温度的升高,泡孔直径增大、泡孔密度减小、表观密度减小,随着压力的升高,泡孔直径减小,泡孔密度增大、表观密度减小的规律。