热塑性聚醚酯弹性体硬段含量对其超临界CO 2发泡行为的影响

• 作者: 蒋瑞 胡冬冬 刘涛 赵玲
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 聚合物加工 超临界二氧化碳 泡沫 弹性体 结晶
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 871-878
• 页数: 7页
• 分类号: TQ317.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191196

摘要

研究了以聚对苯二甲酸丙二醇酯(PBT)为硬段，聚四氢呋喃醚(PTMG)为软段的热塑性聚醚酯弹性体(TPEE)在超临界CO2作用下的固态发泡行为，考察了硬段含量的差异对结晶行为，CO2在TPEE中溶解度及扩散行为，以及固态发泡行为的影响。发现硬段含量的差异对TPEE结晶行为影响尤为显著，当硬段含量由29%上升到65%时，其熔点从162.6℃上升至201.9℃，且结晶度由20%上升到40%。结晶的存在抑制了CO2在基体内的溶解度且阻碍了其在基体内的扩散。由不同硬段的TPEE中CO2溶解度和扩散过程的变化可知，CO2更倾向于溶解在TPEE软区内，而由结晶为主构成的硬区中CO2溶解量较低。通过研究高压CO2环境下的TPEE等温结晶过程发现，经扩散进入TPEE软区内的CO2可以提升TPEE链段运动能力，诱导未结晶链段通过规整堆叠而结晶。在CO2压力15MPa经快速降压发泡聚醚酯弹性体，发现随着硬段含量的增加，其温度发泡窗口向高温区移动，当硬段含量为29%时，发泡温度区间为50~160℃，平均孔径4.6~16.5μm，泡孔密度8.1×107~7.5×108cells/cm3，发泡倍率1.1~5.8；当硬段含量为65%时，发泡温度区间为165~195℃，平均孔径1.8~6.8μm，泡孔密度2.6×108~1.1×1011cells/cm3，发泡倍率1.0~4.2。