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微孔聚丙烯因为其特殊的性能而具有很多潜在应用。本文研究应用超临界CO2技术制备微孔聚丙烯,主要考察了饱和时间、发泡温度、饱和压力和降压速率对PP发泡的泡孔结构和体积膨胀倍率的影响。确定了PP发泡的温度和饱和压力范围。就提高PP的发泡能力而言升高温度和升高压力有一定的等效作用,但是低温高压时得到的泡孔比较规整。在一定的发泡温度和饱和压力下,泡孔密度随着降压速率的增加而增加,但是孔径和体积膨胀倍率随着降压速率的增加而达到某一最大值后,会随着降压速率进一步的增加而减小。随着降压速率的降低,PP样品表层不能发泡的厚度增加。当发泡温度接近PP完全熔融的温度时,由于PP的熔体强度低,泡孔里的气体就会冲破泡孔壁而在泡孔壁上留下许多小孔。
本文还研究了发泡过程对PP结晶行为的影响。在溶胀饱和阶段scCO2的诱导结晶作用使PP的结晶度增加,而发泡过程使PP的结晶完善程度降低。最后考察了泡孔结构的分形维数,结果表明分形维数随着泡孔区面积的增加而增加,分形维数可以作为描述聚合物发泡材料形貌的几何特征参数。