扩链改性对PBAT挤出发泡成型的影响研究

2024-06-22 180 1.92M 0

  挤出发泡是一种可制备轻量化聚合物发泡材料如发泡网套、发泡片材等的连续加工工艺。近年来在“双碳”政策背景下,市面常见的水果网套原材料聚乙烯(PE),作为典型不可生物降解的石油基聚合物,已逐渐被可生物降解材料替代。聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)是一种高强高韧且可生物降解材料,其制品广泛应用于包装、农业等领域。探究了扩链改性对PBAT的流变行为、结晶行为以及挤出发泡成型过程的影响。结果表明,扩链改性使得支化结构逐渐增加并诱导PBAT链网络发生凝胶化,PBAT的基体模量增加。此外,扩链剂可以充当异相成核剂,导致扩链改性PBAT的结晶温度升高超30℃。挤出发泡成型结果表明,随着扩链剂含量增加,网套样品的膨胀倍率逐渐降低,横向延展性先增加后降低,横向拉伸断裂伸长率在扩链剂的质量分数为0.25%时达到600%。因此,在挤出发泡过程中,采用扩链改性的方法可以快速提高PBAT的熔体强度,提升PBAT基体在发泡膨胀过程限制气体快速逃逸的能力。同时,扩链改性可以快速提高PBAT在降温结晶过程的结晶温度,这有利于PBAT在口模处挤出后更快地结晶从而稳定泡孔。然而,过度的扩链改性将造成PBAT发泡网套的膨胀倍率过低。结合扩链改性对PBAT挤出发泡膨胀过程及降温结晶过程的影响,当扩链剂质量分数为0.25%、挤出发泡机加工温度分别为130℃(加料区)-180℃-180℃(进气口)-145℃-110℃-110℃-115℃(换网器)-115℃(模头)、进气压力约为18 MPa时,PBAT网套的综合性能较为合适。其中,网套的密度为0.03 g·cm-3,发泡倍率φ约为36倍,横向拉伸断裂伸长率超过600%,具备实际应用价值。



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