畢業(yè)論文：改性發(fā)泡組分對(duì)聚丙烯發(fā)泡材料老化降解性能的影響

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告
學(xué)院：化工學(xué)院　　　　　　　　　 專業(yè)班級(jí)：08級(jí)環(huán)境科學(xué)

課題名稱 改性發(fā)泡組分對(duì)聚丙烯發(fā)泡材料老化降解性能的影響
設(shè)計(jì)（論文）類型
（劃√） 工程設(shè)計(jì) 應(yīng)用研究 開發(fā)研究 基礎(chǔ)研究 其它
√
1、本課題的的研究目的和意義：
通過(guò)調(diào)整配方中LDPE/POE、DCP、TM、nano-ZnO和AC各個(gè)組份的的添加量，分析這些因素對(duì)改性聚丙烯發(fā)泡材料的老化降解性能的影響，為制備具有良好降解性能的聚丙烯塑料提供新的思路和方法。
2、 文獻(xiàn)綜述（國(guó)內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）：
2.1聚丙烯發(fā)泡的研究現(xiàn)狀
目前，國(guó)外只有美國(guó)、意大利、日本等國(guó)家能生產(chǎn)聚丙烯發(fā)泡材料。意大利AMuT公司的擠出發(fā)泡PP片材是泡沫塑料產(chǎn)品的最新進(jìn)展。它應(yīng)用Montell公司的高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)、PP均聚物以及低臭氧消耗潛值(ODP)化學(xué)發(fā)泡劑，生產(chǎn)出具有細(xì)小且均勻分布微孔的聚丙烯發(fā)泡片材(FPP)，密度為0.16 g/cm3，發(fā)泡PP用的HMSPP僅占12～15％，具有極大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義。我國(guó)發(fā)泡PP的研制是近年才開始的。北京燕山石化公司樹脂所與中國(guó)石油華北石化公司合作，把高熔體強(qiáng)度PP用于發(fā)泡材料，取得了可喜的效果，不僅完成了低倍率化學(xué)發(fā)泡片材的研制，制成PP低發(fā)泡片材，還對(duì)高發(fā)泡和珠粒制品作了初步研制；
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納米氧化鋅的樣品，發(fā)泡倍率明顯高于未添加納米氧化鋅和添加微米氧化鋅的樣品。
2.2.2 LDPE在聚丙烯發(fā)泡中的研究現(xiàn)狀
微孔發(fā)泡塑料是近二十年發(fā)展起來(lái)的一種新興材料【1-5】，指一種炮孔直徑在0.1~50um（比普通泡沫塑料小幾百倍），炮孔密度在109~1015個(gè)/cm3左右，材料密度可比發(fā)泡前減少5%~98%的新型泡沫材料[6]。微孔發(fā)泡塑料是由Mortini等[7]在1981年首先研制出的，其設(shè)計(jì)思想是通過(guò)制造一種炮孔直徑比聚合物中已存在的微隙都要小的泡沫材料，從而達(dá)到既降低材料成本又能提高性能的目的。Martini認(rèn)為由于微孔發(fā)泡塑料的炮孔極小且分布均勻，使高聚物中的微隙圓孔化，炮孔實(shí)際起到了一種類似橡膠顆粒增韌塑料的作用，即微孔周圍引發(fā)大量銀紋和剪切帶，吸收能量大道增韌的效果。聚丙烯是應(yīng)用最為廣泛的一種塑料，但沖擊韌性差，對(duì)其進(jìn)行增韌改性是擴(kuò)大應(yīng)用范圍的主要途徑。采用微孔發(fā)泡法有望在降低成本的同時(shí)提高材料沖擊韌性，與彈性體增韌造成的成本、強(qiáng)度、剛度大幅度降低比較具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
2.2.3 POE在聚丙烯發(fā)泡中的研究現(xiàn)狀
發(fā)泡聚丙烯（FPP）具有優(yōu)異的物理和力學(xué)性能且可回收利用，已成為聚丙烯塑料的研究熱點(diǎn)且應(yīng)用廣泛【8-10】。然而由于聚丙烯的缺口沖擊強(qiáng)度低且低溫脆性尤為明顯，令發(fā)泡產(chǎn)品FPP在要求較高沖擊韌性的場(chǎng)合應(yīng)用中受到限制。泡沫材料的增韌方法很多，其中以添加彈性粒子改性的研究廣泛。Gupta N等【11，12】將橡膠粒子引入環(huán)氧樹脂復(fù)合泡沫體系，顯著提高了復(fù)合泡沫的斷裂應(yīng)變并起到了吸能作用，增韌效果明顯；雖然有關(guān)增韌FPP的研究還鮮有報(bào)道【13，14】，但對(duì)POE增韌PP的研究表明，改性后POE/PP共混物的沖擊韌性顯著提高。
POE的加入改善了FPP的發(fā)泡效果，獲得泡徑均勻分布的閉孔泡沫結(jié)構(gòu)；共混體系中的POE呈粒狀均勻分布且與PP基體的界面結(jié)合良好，顯著提高了FPP的沖擊韌性，增幅接近6倍；FPP的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度隨著POE含量的增加而降低，但經(jīng)過(guò)POE增韌改性后的FPP，其彎曲強(qiáng)度整體上要高于未改性FPP的彎曲強(qiáng)度【15】。
2.3聚丙烯塑料的老化降解研究現(xiàn)狀
由于塑料質(zhì)輕，強(qiáng)度高，耐化學(xué)腐蝕性好，綜合性能高，而得到了廣泛的利用。但是，塑料發(fā)展面臨的很大難題，主要是塑料在自然環(huán)境中很難自行分解，塑料垃圾正在嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境，聚丙烯作為五大通用塑料之一，同樣存在這一問(wèn)題。為此，各國(guó)都做了大量的研究工作，如采用焚燒、深埋、回收利用等方法，但這些方法的缺點(diǎn)是：(l)在焚燒中產(chǎn)生大量CO2、HCl、HCN等有害氣體，造成第二次污染；(2)深埋法由于塑料留在土壤中長(zhǎng)期不能分解，浪費(fèi)大量土地；（3）回收利用，往往難以收集或即使強(qiáng)制收集進(jìn)行回收利用，經(jīng)濟(jì)效益甚差甚至無(wú)經(jīng)濟(jì)效益。為了減少聚丙烯塑料本身及其處理帶來(lái)的危害，國(guó)內(nèi)外一些專家致力于研究具有更好老化降解性能的塑料，其中主要是降解塑料的研究。在大多數(shù)情況下，聚合物的降解主要是高分子中主化學(xué)鍵斷裂反應(yīng)所引起的。在同的環(huán)境條件下聚合物降解的方式和程度都不同。根據(jù)各種環(huán)境條件引發(fā)降解原因的不同，有不同的降解方式,主要包括：水解降解、氧化降解、微生物降解、機(jī)械降解。但從實(shí)際應(yīng)用的角度來(lái)講，所謂的“降解”一般是特指熱老化降解、光老化降解、及光-生物雙老化降解，其中紫外老化降解研究較多。如唐超等人對(duì)聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)混合物在380℃下的熱降解進(jìn)行了研究。檢測(cè)了PP和PVC混合塑料降解液體產(chǎn)物的沸點(diǎn)分布，并用鐵氧化物作為固體吸附劑以除去產(chǎn)品中的氯元素。李吉芳等采用紅外光譜和顯微紅外光譜，對(duì)添加兩種α成核劑( TM21、TM23)和一種β成核劑( TMB25)的聚丙烯(PP)的自然光氧化降解行為及機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明三種成核劑的加入并沒(méi)有改變 PP的光氧化降解機(jī)理和降解產(chǎn)物，但都對(duì) PP 的光氧化反應(yīng)起了一定的加速作用。楊睿等人采用顯微紅外光譜法，結(jié)合偏光顯微鏡和掃描電子顯微鏡對(duì)聚丙烯/碳酸鈣和聚丙烯/二氧化硅納米復(fù)合材料中光氧化降解沿深度的分布進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：無(wú)論是純聚丙烯還是聚丙烯納米復(fù)合材料，試樣的光氧化降解都是氧擴(kuò)散控制過(guò)程，由表面逐漸向內(nèi)部發(fā)展。










3、 本課題的主要研究?jī)?nèi)容（提綱）和成果形式：
1）在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行聚丙烯塑料的發(fā)泡試驗(yàn)，制備出各項(xiàng)性能較好的聚丙烯發(fā)泡塑料。
2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察配方中LDPE/POE、DCP、TM、nano-ZnO和AC的添加量對(duì)聚丙烯發(fā)泡塑料的熱降解性能的影響，并分析降解機(jī)理。
3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察配方中LDPE/POE、DCP、TM、nano-ZnO和AC的添加量對(duì)聚丙烯發(fā)泡塑料的大氣自然老化和人工光源老化降解性能的影響，并分析降解機(jī)理。
4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察配方中LDPE/P ……（未完，全文共7441字，當(dāng)前僅顯示2613字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：改性發(fā)泡組分對(duì)聚丙烯發(fā)泡材料老化降解性能的影響》）