辐射交联共聚聚丙烯的超临界二氧化碳发泡行为及其性能研究

作者：王吉祥; 谢放华^*; 曾虹燕; 杨俊杰; 黄承辉; 杨晨光; 李会; 吴国忠^*

来源：辐射研究与辐射工艺学报, 2019, 37(05): 13-21.

• 无规共聚聚丙烯
• 辐射交联
• γ晶型
• 结晶度
• 超临界二氧化碳发泡

用三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)作为交联剂与无规共聚聚丙烯(PPR)共混制备片材,用γ射线在空气环境下对片材样品进行辐照,并利用超临界二氧化碳对片材进行间歇发泡。通过对样品结晶行为、凝胶含量和泡孔形貌进行分析,研究了交联剂TAIC和不同吸收剂量对PPR的结构和发泡性能的影响。结果表明:交联剂TAIC的添加在熔融共混时能促进PPR产生轻微交联,辐照后PPR/TAIC(质量分数2%)的交联程度增加,同时也发生氧化裂解,并且氧化裂解程度随吸收剂量增加而增大;PPR中主要存在α晶型和γ晶型,发生交联后能形成更多的γ晶型,γ晶型的存在能触发产生更多的成核位点,形成良好的微孔结构。对于本研究中的PPR/TAIC(质量分数2%)片材,最佳吸收剂量为25 kGy,此时泡孔孔径达到最小约41μm,泡孔密度达到1.5×1010cm-3,发泡样品断裂伸长率达到230%。该聚丙烯样品在释压为20 MPa条件下的scCO2适宜发泡温度窗口可达10℃左右。

• 单位
  中国科学院上海应用物理研究所; 湘潭大学