热循环发泡的固态聚碳样品微孔分析光学显微镜

热循环发泡的固态聚碳样品微孔分析光学显微镜

在泡孔成核、泡孔生长和成型过程中，成型口模必须保持独立控制
。要实现功能的独立性，需要一个特殊设计的发泡口模，使其能控
制泡孔生长和异型材的初始形状。

  成型之前的泡孔生长控制可以防止在成型操作中成核泡孔的聚
集和凝聚。在成型操作中伴随的压缩、拉伸和剪切流动会加速泡孔
聚集。而聚集泡孔的凝聚可能导致不希望的泡孔密度减少和相连的
泡孔成核，影响泡孔生长和变形。为了减小成型时的凝聚，必须加
大相临泡孔的平均界面距离来减弱泡孔聚集。另外，口模中的边界
剪切场的提供可以改变泡孔密度的竞争机理：①被高度拉伸的泡孔
能破裂形成另外的泡孔；②泡孔界面距离减小使聚集和凝聚发生。
为控制成型前的泡孔生长，必须设计并应用一个在成核后还能维持
高压的发泡口模。

  需要保持泡孔生长的稳定性，以抵消成核溶液经历不稳定泡孔
生长和孔壁破裂降低泡孔密度的趋势。由于熔融过程是在升高的温
度下完成的，故聚合物基体的低熔体强度、气相相对较高的比体积
和聚合物一泡孔界面问的低表面张力等问题将尤为突出。为使泡孔
生长稳定，可以采用较低的口模温度来提高黏弹性基体的强度、降
低气相的比体积并增大表面张力。
  下面给出了一个模型来说明成核聚合物一气体体系中的流速和
压力降

  微孔塑料的物理性能
  如前面的讨论，发明MCP的目的是为了生产出韧性好的塑料，
并同时减少原料消耗。的确，具有微米尺寸的泡孔可改善制品的许
多物理性能，比如塑料热绝缘值、韧性和抗疲劳时间等。

由于微孔的存在，取决于裂纹扩展现象的力学性能(如韧性)提高了
。对于聚苯乙烯，经发泡后，其韧性可提高6倍。对于有着明显分
子取向的结晶聚合物或塑料制品，韧性的提高还取决于CO2。对分
子取向的效果。在某些情况下，韧性有可能下降。这可以通过调整
原料聚合物的品种来避免。
  据报道，微孔聚碳酸酯的抗疲劳寿命较之于常规PC制品可提高
4～17倍。如通过止弦张力一张力疲劳测试，已证实泡孔／固体密
度比例为O．996的微孔聚碳酸酯的抗疲劳寿命比固体聚碳酸酯(不
饱和的)的高17倍。而不是由热循环产生发泡的固态聚碳酸酯(饱和
)的抗疲劳寿命则仅是固态聚碳酸酯(不饱和)的10倍。研究表明，
聚碳酸酯在5．5 MPa(800 psi)被cO2饱和能将固态聚碳酸酯的最终
拉伸强度降低20％

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