无机粒子对热塑性聚酰胺弹性体发泡及抗收缩行为的影响：开孔机制揭示

摘要

以超临界CO₂为发泡剂，制备了低收缩高倍率的热塑性聚酰胺弹性体（TPAE）/无机粒子微孔泡沫。基于扫描电子显微镜、接触角仪、真密度仪等仪器，并结合间歇发泡实验研究了无机粒子对TPAE发泡及抗收缩行为的影响。结果表明，相比较于滑石粉（Talc），硅酸钙（CaSiO3）、碳酸钙（CaCO3）以及硅灰石（WI）这3种无机粒子都分别与TPAE间的界面张力更高，表现出明显的热力学不相容行为。通过对泡沫开孔结构形成机制的分析，发现复合物泡沫的开孔率随无机粒子与TPAE基体间界面张力、无机粒子直径以及分布密度的增加而提高。而开孔结构的形成可加快CO₂与空气的置换速率，降低TPAE泡沫的收缩。故无机粒子的引入改善了TPAE泡沫的泡孔密度和泡孔结构的均匀性和尺寸稳定性，进而制备出开孔率超过90%、发泡倍率达到20倍、收缩率低于5%的TPAE泡沫，并显著增强了TPAE泡沫的尺寸稳定性。

关键词

热塑性聚酰胺弹性体 / 界面张力 / 开孔结构 / 微孔泡沫 / 抗收缩