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聚丙烯(PP)发泡材料具有质量轻、价格低廉、比强度高、隔热隔音性能好等特点,且发泡材料中泡孔的存在使其内部的裂纹尖端钝化,有利于阻止裂纹的扩展,从而提高材料的力学性能。因此,PP发泡材料在汽车、建筑及包装等行业被广泛应用。但是,采用传统超临界CO2釜压法(传统发泡法)制备PP发泡材料具有发泡温度区间窄、泡孔结构不易控制等缺点。为了克服这些缺点,本文改进了传统发泡法,分别得到低温浸渍和高温浸渍发泡法,研究了两种发泡法中发泡材料的成型过程,并初步探讨了它们的发泡机理。与传统发泡法相比,采用低温浸渍发泡法制备PP和PP/纳米碳酸钙(PP/n-CaCO3)发泡材料,发泡温度区间扩大了5倍。与PP/n-CaCO3发泡材料相比,PP发泡材料泡孔结构更加不规整且对发泡温度和饱和压力的变化更加敏感。正交实验直观分析法的结果表明影响PP和PP/5%n-CaCO3发泡材料发泡倍率的因素主次顺序为:饱和压力>浸润温度>发泡温度>发泡时间;影响发泡材料泡孔孔径的因素主次顺序为:发泡温度>饱和压力>浸润温度>发泡时间。此外,方差分析法的结果表明影响发泡的各因素之间没有相互作用。在低温浸渍发泡法中,低温浸渍过程不仅能够破坏PP的晶体结构,使PP发泡材料中的泡孔结构更加规整,还可以增加PP的储能模量(G’)和复数黏度(η*),使PP发泡材料的泡孔结构能够在更高的发泡温度下稳定存在。此外,低温浸渍过程能够扩大PP的发泡温度区间。与传统发泡法相比,采用高温浸渍发泡法制备PP和PP/n-CaCO3发泡材料,发泡温度区间最多扩大14倍,发泡过程所需的时间缩短为原来的1/3. n-CaCO3的加入不仅能够减小PP发泡材料的泡孔孔径,增加泡孔密度,还可以加快PP的等温和非等温结晶,提高结晶温度,因此,在较低的发泡温度下制得的PP/n-CaCO3发泡材料能够观察到明显的结晶区域及圆形晶粒。根据质量守恒定律改进传统的动力模型,将改进后的动力模型与经典成核理论及S-LEOS模型结合,能够根据发泡的条件更加准确地计算出成核密度,计算得到的成核密度与实验得到的泡孔密度之间具有很好的相关性。