CN105524296A - 一种微孔聚碳酸酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种微孔聚碳酸酯的制备方法，属于材料制备领域。其特征在于：将PC粒料进行热压，得到板材，将其切成适宜尺寸后称重；然后放入高压釜内，通入低压CO2将高压釜中的空气排除干净；升温至60℃；打开超临界流体泵，向釜内通入高压CO2，使CO2达到完全饱和，即形成聚合物-气体均相体系；快速降压，取出并称重；放入温度恒定在发泡温度的甘油浴中，发泡后从甘油浴中取出，用冷水清洗表面的甘油，干燥，即制得微孔PC。通过对于制备工艺的调整，使得所制备的微孔聚碳酸酯泡孔密度均匀，且本发明所述的制备方法简单，易于操作，适合工业化应用，具有较大的市场价值。
Description
技术领域
本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种微孔聚碳酸酯的制备方法。
背景技术
随着塑料材料在各行业的应用的增加，近年来泡沫塑料使用越来越多。微孔泡沫塑料是指泡孔直径为10μm左右，泡孔密度大于1×108个／cm3，泡孔分布均匀的一种新型泡沫材料。微孔泡沫塑料具有冲击韧性高、吸能抗震性强、疲劳寿命高、隔音隔热性好等优点，可以用作航空航天等轻质结构材料、特殊用途的包装材料、汽车工业零部件、建筑材料、隔音材料等。此外，微孔泡沫塑料的泡孔非常小，用于一些较薄的发泡器件时可以避免采用普通发泡材料容易引起的泡孔塌陷问题。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供一种微孔聚碳酸酯的制备方法。
一种微孔聚碳酸酯的制备方法，其特征在于：将PC粒料进行热压，得到板材，将其切成适宜尺寸后称重；然后放入高压釜内，通入低压CO2将高压釜中的空气排除干净；升温至60℃；打开超临界流体泵，向釜内通入高压CO2，使CO2达到完全饱和，即形成聚合物-气体均相体系；快速降压，取出并称重；放入温度恒定在发泡温度的甘油浴中，发泡后从甘油浴中取出，用冷水清洗表面的甘油，干燥，即制得微孔PC。
本发明所述的一种微孔聚碳酸酯的制备方法，其特征在于所述PC粒料的热压温度为190℃，压力为20~40MPa。
本发明所述的一种微孔聚碳酸酯的制备方法，其特征在于所述PC板材的厚度为2mm。
本发明所述的一种微孔聚碳酸酯的制备方法，其特征在于所述降压时间小于30s。
本发明所述的一种微孔聚碳酸酯的制备方法，其特征在于所述CO2的纯度为99.99%。
本发明所述的一种微孔聚碳酸酯的制备方法，通过对于制备工艺的调整，使得所制备的微孔聚碳酸酯泡孔密度均匀，且本发明所述的制备方法简单，易于操作，适合工业化应用，具有较大的市场价值。
具体实施方式
一种微孔聚碳酸酯的制备方法，其特征在于：将PC粒料进行热压，得到板材，将其切成适宜尺寸后称重；然后放入高压釜内，通入低压CO2将高压釜中的空气排除干净；升温至60℃；打开超临界流体泵，向釜内通入高压CO2，使CO2达到完全饱和，即形成聚合物-气体均相体系；快速降压，取出并称重；放入温度恒定在发泡温度的甘油浴中，发泡后从甘油浴中取出，用冷水清洗表面的甘油，干燥，即制得微孔PC。
本发明所述的一种微孔聚碳酸酯的制备方法，所述PC粒料的热压温度为190℃，压力为20~40MPa。所述PC板材的厚度为2mm。所述降压时间小于30s。所述CO2的纯度为99.99%。随着压力的增加，泡孔直径减小，泡孔密度增大。其原因是在释压时，聚合物-气体均相体系迅速成为过饱和状态，使聚合物和气体产生相分离，从而产生气泡核。当压力较低时，溶解在聚合物中的气体较少，在释压时由均相成核产生的气泡核数量较少，在发泡时产生的泡孔数量较少，使泡孔密度较小，泡孔直径相对较大；随着压力的增加，溶解在聚合物中的气体增加，在释压时均相成核变得更加容易，气泡核数量增加，发泡时形成的泡孔数量增加，泡孔密度增大，泡孔直径相对减小，泡孔分布更加均匀。所以饱和阶段的压力越大，越有利于形成泡孔结构规整的微孔PC。随着发泡温度的升高，泡孔直径逐渐增大，泡孔密度逐渐减小，泡壁变薄，泡孔结构更加规整。这是因为在发泡温度较低时，试样的热力学不稳定性较弱，基体黏度较大，气泡核长大受到的阻力较大，所以气泡核的生长速率较低且长大程度相对较小，泡孔直径较小，泡孔密度较大。随发泡温度的升高，试样的热力学不稳定性逐渐增强，聚合物基体的黏度逐渐降低，气泡核的生长速率增大，有利于泡孔的增长与合并，使得泡孔直径增大，泡孔密度减小。因此在发泡过程中，存在一个比较适宜的发泡温度，140℃时可制得泡孔直径相对较小、泡孔密度相对较大、泡孔结构较为规整的微孔PC。在发泡时，表层区域首先形成温差产生热力学不稳定性，从而最先出现发泡区域，通过热传递作用发泡区域逐渐向内部扩展。当发泡时间为15s时，完全发泡且泡孔大部分是孤立的圆孔，随着发泡时间延长，泡孔直径增大，泡孔密度减小，泡壁变薄，泡孔结构更加规整。当发泡时间大于60s时会发生泡孔破裂，因为在发泡后期，泡孔的不断增长使泡壁越来越薄，最终泡壁破裂，使相邻的泡孔发生合并，而溶解在聚合物基体中的气体越来越少，泡孔增长的驱动力不断降低，使得合并后的大泡孔不能够继续增长，就容易表现为泡孔破裂，使泡孔结构和分布的规整性下降。
Claims (5)
1.一种微孔聚碳酸酯的制备方法，其特征在于：将PC粒料进行热压，得到板材，将其切成适宜尺寸后称重；然后放入高压釜内，通入低压CO2将高压釜中的空气排除干净；升温至60℃；打开超临界流体泵，向釜内通入高压CO2，使CO2达到完全饱和，即形成聚合物-气体均相体系；快速降压，取出并称重；放入温度恒定在发泡温度的甘油浴中，发泡后从甘油浴中取出，用冷水清洗表面的甘油，干燥，即制得微孔PC。
2.如权利要求1所述的一种微孔聚碳酸酯的制备方法，其特征在于所述PC粒料的热压温度为190℃，压力为20~40MPa。
3.如权利要求1所述的一种微孔聚碳酸酯的制备方法，其特征在于所述PC板材的厚度为2mm。
4.如权利要求1所述的一种微孔聚碳酸酯的制备方法，其特征在于所述降压时间小于30s。
5.如权利要求1所述的一种微孔聚碳酸酯的制备方法，其特征在于所述CO2的纯度为99.99%。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN107674233A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-02-09 | 宁波致微新材料科技有限公司 | 聚碳酸酯微孔发泡材料的制备方法 |
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| CN108724823A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-02 | 嘉兴领科材料技术有限公司 | 一种轻质抗冲聚碳酸酯基微孔发泡复合板材及其制备方法 |
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| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160427 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |