聚（ε-己内酯）泡沫塑料制备与性能研究

随着人们环保意识的普遍提高，可生物降解材料已经成为了世界范围的研究热点。开展可生物降解高分子泡沫塑料的结构与性能的研究，对以可生物降解的高分子泡沫塑料替代不能生物降解的泡沫塑料，遏制白色污染，保护生态环境，具有重要的科学价值和社会意义。本工作选用聚（ε-己内醋）（PCL）为原料，通过辐射方法引发PCL交联，提高其熔体粘度和强度；以AC为发泡剂，制备PCL泡沫材料：添加无机纳米粒子-碳酸钙，进一步提高PCL的发泡倍率。研究辐射剂量、凝胶含量、分子量、AC发泡剂含量、碳酸钙含量等因素对制备泡沫塑料的影响，优化组合，获得PCL泡沫材料。主要研究结果如下：1．采用辐照交联的方法实现了PCL的交联，凝胶含量最高可达到41％；2．交联后的PCL热稳定性略有下降，结晶性能基本没有变化。但是，抗张性能变化很大，弹性模量提高（260MPa-430MPa），断裂伸长率下降（1500％-30％）。由此推测，提高了PCL的熔体强度；3．制备出了PCL泡沫塑料，发泡倍率可控制在2-12范围内。其中，发泡倍率与发泡剂含量、PCL分子量关系密切。当辐照计量大于5Mrad后，辐照计量对发泡倍率影响不大，但是，对泡孔的结构影响很大，即辐照剂量大，得到的泡孔直径小；4．体系中添加CoCO_3使得PCL的发泡倍率进一步提高，最高可达到15倍，并且使泡孔数量增加，体积减小。添加30wt％碳酸钙，PCL泡沫塑料的孔径为147μm，单位体积泡孔数为29.6*10~8cell/cm~3，壁厚4.48μm。