CO2發泡反應釜(fǔ)與發泡反(fǎn)應裝置
CO2發泡直接由聚合物樹脂製備拉脹泡沫,拉脹(zhàng)泡沫也稱負泊鬆比泡沫,具有壓痕阻力(lì)大、斷裂韌性好、耐缺口性好、回彈韌性好等優異性(xìng)能(néng),在聲障、夾心板材(cái)、靠墊、保險杠、緊固(gù)件、人造血管、人造椎間盤等領域有著廣闊的應用前景。目前,拉脹泡(pào)沫(mò)材料的製備方(fāng)法主要有三軸壓縮-加熱法、真空-加熱法、高壓法-加(jiā)熱法(fǎ),溶劑(jì)輔助的三軸壓縮(suō)-加(jiā)熱法。這些方法或對設備要求較高,或需要高壓、真空條件,均不利於大規模生產.
蒸(zhēng)汽滲透冷凝(SPC)法(發表在ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 22669-22677)。該方法操作簡單且對設備要(yào)求(qiú)低,綠色環保,適合大規模製備。但是,該方法對聚(jù)合物泡沫材料種類的(de)要求較高,不適用於軟化溫度較高(>100°C)的聚合物泡沫。更重要的是,目前已報(bào)道拉脹泡沫的製備方(fāng)法(fǎ)都是基(jī)於現有聚合物泡沫的結構轉化,而非直接以聚合物(wù)樹脂為原(yuán)材(cái)料(liào)直(zhí)接製備。基於(yú)商業聚合物泡(pào)沫材(cái)料製備的拉脹泡沫其性能的可設(shè)計範圍將嚴重(chóng)受限,目前為止,由聚合物樹脂直接製備成拉(lā)脹泡沫(mò)仍是一(yī)個挑戰。因此,如何從(cóng)可設計配方的聚合物樹脂直接製備拉脹(zhàng)泡(pào)沫具(jù)有(yǒu)重要的科(kē)學意義和應用價值,這不僅(jǐn)能降低製備拉脹泡沫對聚合物種類的要求,而(ér)且將為聚合物拉脹泡沫的(de)功能化(huà)和實際(jì)應用提供更多(duō)的可能性。
CO2發泡原位轉化法,從聚合物樹脂直接製備高性能拉脹泡沫的新方法。該方法綠色、環保,成本低,所製備的尼龍彈性體(NE)拉脹泡沫的泊鬆比值達到-1.29,具有優異的拉伸循環穩定性和能量吸收性能。機(jī)理研究證明了NE樹脂發泡後發生原位“凹角”轉(zhuǎn)化的驅動力由水的相變、空氣與CO2氣體(tǐ)在NE中滲(shèn)透(tòu)速率差異兩種因素的協同作用所提供,而閉孔結構和適當的冷卻速(sù)率是製備這(zhè)類拉脹泡沫(mò)必要條件。CO2發泡原位轉化法同樣可(kě)以實現由(yóu)EVA樹脂到拉脹泡(pào)沫的一步轉化。由此可見,該方法(fǎ)具有一定的普適性(xìng)。這為今後設(shè)計和製備(bèi)具有特殊功能性的拉脹(zhàng)泡沫材料奠定了基礎。
ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 48040-48048)上。該論文作者為中國科學院長春應用化學(xué)研究所的博(bó)士生樊東蕾,通訊作者為中國科學院長(zhǎng)春應用(yòng)化學研究(jiū)所的李(lǐ)明罡副研究(jiū)員和唐濤研究(jiū)員。
CO2發泡反應釜在CO2發泡工藝的操作方法及步驟:
將竹粉/聚丙烯(xī)複合材料試(shì)樣條至入世紀森朗發泡高壓釜中,向密閉的CO2發泡高壓釜中通入一定量(liàng)的 CO2氣(qì)體,然(rán)後快速排除發泡高壓釜中的氣體,反複 3~5 次排除CO2發泡高壓釜中的(de)空氣(qì);將密封的發泡(pào)高壓釜加熱至160℃,待溫度穩定後向發泡高壓釜內通入CO2氣體到 ***MPa,密封高壓釜;***後調整發泡高壓釜內(nèi)壓力,使其保持在***MPa;保溫保壓***min後快速泄壓,將CO2發泡(pào)高壓釜冷卻,打開發泡高壓釜取出發泡試樣。
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