通讯设备托盘Communication Device

在国家自然科学基金的支持下，中科院宁波材料技术与工程研究所翟文涛副研究员等开展了纳米粒子调控PP连续挤出发泡机制的研究。高熔指的均聚PP熔体强度很低，超临界CO2流体挤出发泡行为很差，降低挤出机模口温度一定程度上提高了PP的熔体强度，但熔体一旦结晶将会堵住挤出机口模，这不但阻碍了实验的进行而瞬间在口模处形成的高压对设备有一定的损害。研究人员发现，当在PP中复合1－5wt％的纳米蒙脱土或者纳米二氧化硅时，PP的挤出发泡行为显著改善，表现为泡孔结构变得均匀，泡孔密度增加，膨胀倍率提高，发泡窗口拓宽（Ind. Eng. Chem. Res. 2010. 49, 9834；Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50, 7282.；Polym. Eng. Sci. 2011, 51, 2387.）。聚合物发泡过程主要包括泡孔成核和泡孔增长过程。经典成核理论一般认为：纳米粒子与聚合物熔体界面之间的能垒较低，纳米粒子周围容易发生泡孔成核，这有利于增加发泡材料的泡孔密度。经典成核理论关注的是热力学静态过程，而连续挤出发泡更多是热力学动态过程。通过计算机模拟等方法，研究者发现，惰性粒子在聚合物熔体流场中会在其周围诱导应力场波动；相当运动越大时，应力场波动越大。研究者认为：纳米粒子周围的应力场变化影响了泡孔成核能垒，这是纳米粒子影响泡孔成核的机制（Ind Eng Chem Res, 2010, 49,12783.）。  

改善成核过程并不能保证所形成的气核都能在泡孔增长阶段“存活”下来，尤其对于PP这种低熔体强度的树脂，泡孔增长过程所产生的双向拉伸作用可以把泡孔壁拉断，而发生泡孔聚并过程，这显著降低了发泡材料的泡孔密度和膨胀程度。