聚乳酸泡沫塑料：基礎(chǔ)、加工及應(yīng)用

第1章泡沫塑料及發(fā)泡概述1
1.1背景2
1.2發(fā)泡概念及分類3
1.3發(fā)泡劑7
1.4塑料發(fā)泡機(jī)理8
1.4.1聚合物/氣體溶液的形成8
1.4.2氣泡成核10
1.4.3氣泡生長(zhǎng)12
1.5熱塑性泡沫的生產(chǎn)13
1.5.1擠出發(fā)泡13
1.5.2注射發(fā)泡15
1.5.3珠粒發(fā)泡15

第2章聚乳酸和聚乳酸發(fā)泡概述17
2.1背景18
2.2聚乳酸結(jié)構(gòu)19
2.3聚乳酸的結(jié)晶行為21
2.3.1D-丙交酯含量對(duì)聚乳酸結(jié)晶的影響22
2.3.2分子量對(duì)聚乳酸結(jié)晶的影響24
2.3.3分子鏈支化對(duì)聚乳酸結(jié)晶的影響26
2.4聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度27
2.5聚乳酸的流變行為28
2.6聚乳酸/氣體混合物性能31
2.7聚乳酸泡沫的生產(chǎn)技術(shù)32
2.7.1聚乳酸擠出發(fā)泡33
2.7.2聚乳酸注射發(fā)泡33
2.7.3聚乳酸珠粒發(fā)泡34

第3章聚乳酸在溶解的二氧化碳中的PVT、溶解度和界面張力行為35
3.1聚乳酸的溶解度和壓力-體積-溫度行為38
3.1.1壓力-體積-溫度測(cè)量39
3.1.2氣體溶解度的測(cè)量43
3.1.3D-丙交酯含量對(duì)溶解度的影響47
3.1.4小結(jié)48
3.2聚乳酸的界面張力行為48
3.2.1密度定義48
3.2.2界面張力50
3.2.3小結(jié)54

第4章聚乳酸在溶解有氣體時(shí)的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)56
4.1分子鏈結(jié)構(gòu)的影響58
4.1.1等溫差示掃描量熱圖譜及Avrami分析60
4.1.2支化對(duì)等溫處理的聚乳酸最終結(jié)晶度的影響63
4.1.3CO2壓力對(duì)等溫處理的聚乳酸最終結(jié)晶度的影響64
4.1.4等溫處理聚乳酸的偏光顯微技術(shù)67
4.1.5非等溫差示掃描量熱圖譜及Avrami分析67
4.1.6支化、CO2壓力和冷卻速率對(duì)最終結(jié)晶度的影響69
4.1.7支化、CO2壓力和冷卻速率對(duì)Tc和Tg的影響74
4.1.8小結(jié)77
4.2溶解氣體類型的影響77
4.2.1聚乳酸在高壓氣體下的晶體熔融行為79
4.2.2非等溫熔融結(jié)晶83
4.2.3聚乳酸在1bar和45bar壓力的CO2、N2和氦氣作用下的等溫熔融結(jié)晶87
4.2.4小結(jié)88
4.3分子構(gòu)型的影響90
4.3.1非等溫熔融結(jié)晶行為90
4.3.2等溫熔融結(jié)晶行為94
4.3.3小結(jié)97
4.4微米/納米添加劑的影響98
4.4.1等溫熔融結(jié)晶分析100
4.4.2不同壓力下聚乳酸納米/微米復(fù)合材料的非等溫熔融結(jié)晶104
4.4.3納米/微米尺寸的添加劑和溶解的CO2對(duì)聚乳酸最終結(jié)晶度的耦合作用106
4.4.4納米/微米尺寸的添加劑和溶解的CO2對(duì)Tc和Tg變化的耦合作用109
4.4.5小結(jié)111

第5章聚乳酸及其復(fù)合材料的擠出發(fā)泡112
5.1線型和支化聚乳酸的擠出發(fā)泡115
5.1.1擠出泡沫的表征118
5.1.2聚乳酸的剪切誘導(dǎo)結(jié)晶122
5.1.3加工過程中的結(jié)晶控制123
5.1.4小結(jié)126
5.2聚乳酸/黏土納米復(fù)合材料的擠出發(fā)泡126
5.2.1聚乳酸/黏土納米復(fù)合材料的結(jié)晶行為128
5.2.2剪切作用對(duì)聚乳酸和聚乳酸/黏土納米復(fù)合材料結(jié)晶行為的影響130
5.2.3以超臨界CO2作為發(fā)泡劑的擠出發(fā)泡聚乳酸和聚乳酸/黏土納米復(fù)合材料的泡孔形態(tài)131
5.2.4納米黏土的分散對(duì)聚乳酸/黏土納米復(fù)合材料發(fā)泡行為的影響134
5.2.5溶解的CO2氣體含量對(duì)聚乳酸/黏土納米復(fù)合材料發(fā)泡行為的影響137
5.2.6結(jié)晶對(duì)聚乳酸發(fā)泡行為影響的研究138
5.2.7發(fā)泡對(duì)泡沫樣品最終結(jié)晶度的影響140
5.2.8小結(jié)141
5.3聚乳酸復(fù)合材料的擠出發(fā)泡：納米黏土、納米硅和滑石粉的比較141
5.3.1聚乳酸納米/微米復(fù)合材料的擠出發(fā)泡行為142
5.3.2添加劑對(duì)氣泡成核行為的單一影響148
5.3.3小結(jié)149

第6章聚乳酸及其復(fù)合材料的注射發(fā)泡151
6.1聚乳酸/滑石粉復(fù)合材料的注射發(fā)泡153
6.1.1滑石粉的混合和添加對(duì)泡孔形態(tài)的影響154
6.1.2注射流動(dòng)速率對(duì)泡孔形態(tài)的影響157
6.1.3混煉和添加滑石粉對(duì)泡沫均勻性的影響158
6.1.4注射流動(dòng)速率對(duì)泡沫均勻性的影響161
6.1.5結(jié)晶行為164
6.1.6力學(xué)性能165
6.1.7小結(jié)168
6.2聚乳酸/黏土納米復(fù)合物的注射發(fā)泡170
6.2.1結(jié)晶行為171
6.2.2發(fā)泡行為和泡孔結(jié)構(gòu)173
6.2.3彎曲性能180
6.2.4抗沖擊性能183
6.2.5導(dǎo)熱性能184
6.2.6小結(jié)186
6.3線型和支化聚乳酸的注射發(fā)泡186
6.3.1熱分析187
6.3.2泡沫形態(tài)187
6.3.3力學(xué)性能190
6.3.4小結(jié)193

第7章PLA珠粒泡沫的生產(chǎn)—— 一種新型的發(fā)泡技術(shù)194
7.1聚乳酸的珠粒發(fā)泡機(jī)理196
7.1.1雙結(jié)晶熔融峰表征198
7.1.2具有雙結(jié)晶熔融峰的聚乳酸珠粒泡沫201
7.1.3小結(jié)212
7.2生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的聚乳酸珠粒泡沫214
7.2.1發(fā)泡聚乳酸珠粒泡沫的結(jié)晶行為215
7.2.2發(fā)泡聚乳酸珠粒泡沫的分子量變化217
7.2.3發(fā)泡聚乳酸珠粒泡沫的發(fā)泡行為220
7.2.4小結(jié)223
7.3蒸汽模塑驗(yàn)證224
7.3.1蒸汽模塑成型過程225
7.3.2蒸汽模塑和機(jī)械測(cè)試227
7.3.3小結(jié)232

第8章總結(jié)和展望233

參考文獻(xiàn)236