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CO2發(fā)泡反應(yīng)釜與發(fā)泡反應(yīng)裝置
CO2發(fā)泡直接由聚合物樹脂制備拉脹泡沫，拉脹泡沫也稱負(fù)泊松比泡沫，具有壓痕阻力大、斷裂韌性好、耐缺口性好、回彈韌性好等優(yōu)異性能，在聲障、夾心板材、靠墊、保險杠、緊固件、人造血管、人造椎間盤等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。目前，拉脹泡沫材料的制備方法主要有三軸壓縮-加熱法、真空-加熱法、高壓法-加熱法，溶劑輔助的三軸壓縮-加熱法。這些方法或?qū)υO(shè)備要求較高，或需要高壓、真空條件，均不利于大規(guī)模生產(chǎn)
蒸汽滲透冷凝(SPC)法(發(fā)表在ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 22669-22677)。該方法操作簡單且對設(shè)備要求低，綠色環(huán)保，適合大規(guī)模制備。但是，該方法對聚合物泡沫材料種類的要求較高，不適用于軟化溫度較高(>100°C)的聚合物泡沫。更重要的是，目前已報道拉脹泡沫的制備方法都是基于現(xiàn)有聚合物泡沫的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，而非直接以聚合物樹脂為原材料直接制備。基于商業(yè)聚合物泡沫材料制備的拉脹泡沫其性能的可設(shè)計范圍將嚴(yán)重受限，目前為止，由聚合物樹脂直接制備成拉脹泡沫仍是一個挑戰(zhàn)。因此，如何從可設(shè)計配方的聚合物樹脂直接制備拉脹泡沫具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值，這不僅能降低制備拉脹泡沫對聚合物種類的要求，而且將為聚合物拉脹泡沫的功能化和實際應(yīng)用提供更多的可能性。
CO2發(fā)泡原位轉(zhuǎn)化法，從聚合物樹脂直接制備高性能拉脹泡沫的新方法。該方法綠色、環(huán)保，成本低，所制備的尼龍彈性體(NE)拉脹泡沫的泊松比值達(dá)到-1.29，具有優(yōu)異的拉伸循環(huán)穩(wěn)定性和能量吸收性能。機(jī)理研究證明了NE樹脂發(fā)泡后發(fā)生原位“凹角”轉(zhuǎn)化的驅(qū)動力由水的相變、空氣與CO2氣體在NE中滲透速率差異兩種因素的協(xié)同作用所提供，而閉孔結(jié)構(gòu)和適當(dāng)?shù)睦鋮s速率是制備這類拉脹泡沫必要條件。CO2發(fā)泡原位轉(zhuǎn)化法同樣可以實現(xiàn)由EVA樹脂到拉脹泡沫的一步轉(zhuǎn)化。由此可見，該方法具有一定的普適性。這為今后設(shè)計和制備具有特殊功能性的拉脹泡沫材料奠定了基礎(chǔ)。
ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 48040-48048)上。該論文作者為中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所的博士生樊東蕾，通訊作者為中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所的李明罡副研究員和唐濤研究員。
CO2發(fā)泡反應(yīng)釜在CO2發(fā)泡工藝的操作方法及步驟
將竹粉/聚丙烯復(fù)合材料試樣條至入世紀(jì)森朗發(fā)泡高壓釜中，向密閉的CO2發(fā)泡高壓釜中通入一定量的 CO2氣體，然后快速排除發(fā)泡高壓釜中的氣體，反復(fù) 3~5 次排除CO2發(fā)泡高壓釜中的空氣；將密封的發(fā)泡高壓釜加熱至160℃，待溫度穩(wěn)定后向發(fā)泡高壓釜內(nèi)通入CO2氣體到 ***MPa，密封高壓釜；***后調(diào)整發(fā)泡高壓釜內(nèi)壓力，使其保持在***MPa；保溫保壓***min后快速泄壓，將CO2發(fā)泡高壓釜冷卻，打開發(fā)泡高壓釜取出發(fā)泡試樣。
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