发泡温度对泡孔结构的影响
更新日期:2021-03-22     浏览次数:113
核心提示:2.1发泡温度对泡孔结构的影响图1是饱和压力15 MPa、不同发泡温度下PLA/PBAT复合泡沫材料的SEM照片。图2为不同发泡温度下发泡珠粒的孔径分布图。结合图

2.1 发泡温度对泡孔结构的影响

图1是饱和压力15 MPa、不同发泡温度下PLA/PBAT复合泡沫材料的SEM照片。图2为不同发泡温度下发泡珠粒的孔径分布图。结合图1和图2(a)可以看出,温度为110℃时,泡孔尺寸较小,泡孔壁较厚,孔径分布较宽;112℃和114℃时,泡孔均匀致密而且合并不明显,孔径分布相对集中;发泡温度为116℃时,泡孔尺寸较大且均匀,泡孔紧密,结构规则,泡孔壁较薄;发泡温度为118℃时,泡孔破裂合并严重而且孔径分布较宽。

发泡过程中,当饱和压力一定时,发泡温度不仅影响聚合物的熔体强度、表面张力、结晶度等,还决定了气体在聚合物中的溶解度和扩散速率。由图2(b)可知,升高发泡温度,泡孔密度逐渐减小,平均泡径先增大后减小。通常认为,在较低的温度下,CO2的溶解度低,增塑作用小,超临界CO2基本溶解在非晶区,泡孔成长受晶区的制约;同时聚合物熔体强度过高,表面张力过大阻碍气孔的生长。当温度上升(112℃, 114℃, 116℃),熔融程度增加,熔体强度变小,利于泡孔生长,泡孔尺寸变大,气孔壁互相挤压变薄,导致泡孔密度逐渐降低。当温度进一步升高到118℃时,大部分晶区已经熔融,粒料熔体强度和表面张力进一步降低,导致泡孔塌陷合并。