高壓二氧化碳（CO2）直接發(fā)泡聚氨酯是固化反應(yīng)與發(fā)泡耦合的過程,認(rèn)識高壓CO2環(huán)境中的固化反應(yīng)及其物系性質(zhì)動態(tài)變化對氣泡成核和生長過程的影響對于制備泡孔形貌良好的聚氨酯泡沫至關(guān)重要。本文建立了高壓CO2中聚氨酯等溫固化反應(yīng)動力學(xué),模擬分析了物系性質(zhì)變化對CO2直接發(fā)泡聚氨酯過程的影響,并進行發(fā)泡實驗考察了影響發(fā)泡過程的關(guān)鍵因素。首先,采用高壓差示掃描量熱法研究了40-100 ℃、0.1-9 MPa CO2氛圍中的聚醚三醇和多亞甲基多苯基多異氰酸酯合成聚氨酯的等溫固化反應(yīng),并采用擴散修正的Kamal自催化模型及等轉(zhuǎn)化率法進行了動力學(xué)研究。結(jié)果表明,與氦氣相比,高壓CO2氛圍中反應(yīng)速率快,最終固化度高;且CO2壓力的上升,提高了反應(yīng)速率和最終固化度。自催化模型和等轉(zhuǎn)化率法計算的表觀活化能都隨CO2壓力的升高而減小,證明了高壓CO2對聚氨酯固化反應(yīng)的促進作用。然后,在經(jīng)典成核理論和細(xì)胞模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合固化反應(yīng)動力學(xué)和物系性質(zhì)隨固化程度的變化趨勢,研究了CO2直接發(fā)泡聚氨酯過程中的氣泡成核和生長過程。結(jié)果表明,固化度升高,黏度和松弛時間增大,導(dǎo)致了泡孔密度增大和泡孔平均直徑減小。對整個聚氨酯... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１高壓＜：０２發(fā)泡聚氨酯過程示意圖??－

３．２實驗結(jié)果與討論??３．２．１高壓Ｃ０２氛圍中的等溫固化反應(yīng)??圖３．１為Ｃ０２氛圍中聚氨酯等溫固化反應(yīng)的典型的ＤＳＣ放熱曲線。隨著壓力的提??高，放熱峰強度變大。??０．０?■??．??Ｉ?．?／＾Ｔｕ?????｜?－０．２?■／?一＂＾一＂＂??〇?｜?０２?＇?／／＾??００?Ｉ?｛／／?——０．１?ＭＰａ??Ｑ?Ｗ?？？…３?ＭＰａ??．０?４?－?４?￣?￣?６?ＭＰａ??＿ｕ．４?■?ｙ???９?ＭＰａ??Ｉ?丨覃．?ｉ?，?ｉ?，?ｉ?，???■?．?■?．０?■?．?５．?．?１Ｐ?．?１．５?．?？°??０?２０?４０?６０?８０?１００?１２０??Ｔｉｍｅ?（ｍｉｎ）??圖３．１?４０?ｔ時不同壓力的Ｃ０２氛圍中聚氨酯等溫固化過程??的ＤＳＣ曲線（插圖為２０ｍｉｎ中內(nèi)的ＤＳＣ曲線）。??Ｆｉｇ．３．１?Ａ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｅｘｏｔｈｅｒｍｉｃ?ｃｕｒｖｅ?ｆｏｒ?ＰＵ?ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ?ｃｕｒｉｎｇ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ａｔ?４０°Ｃ?ａｎｄ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ＣＯｉ??ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ．?Ｔｈｅ?ｉｎｓｅｔ?ｉｓ?ＤＳＣ?ｃｕｒｖｅｓ?ｄｕｒｉｎｇ?０－２０?ｍｉｎ．??

華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文??３．２．２高壓Ｃ０２的溶劑化效應(yīng)作用機理??圖３．３為４０?°Ｃ下常壓Ｃ〇２和０．１－９?ＭＰａ?Ｈｅ氛圍中固化反應(yīng)的ａ－／曲線，可以發(fā)現(xiàn)??高壓Ｈｅ中的ａＶ關(guān)系與常壓Ｈｅ中的和常壓Ｃ０２中的完全重合，表明高壓Ｈｅ未能促??進聚氨酯固化反應(yīng)，因此在所研究的壓力范圍內(nèi)（０．１－９?ＭＰａ），高壓ＣＣｈ的靜壓作用??可以忽略。??１．０????〇?８?：?一＾?一￣??０．６?＿?／??°?＇?／??０．４?－Ｉ??０．１?ＭＰａ?Ｃ０２??．ｉ?■?１?ＭＰａ?Ｈｅ??／?▼?３?ＭＰａ?Ｈｅ??０，２?ｆ?▲?６?ＭＰａ?Ｈｅ??ｆ?？?９?ＭＰａ?Ｈｅ??Ｑ?Ｑ?Ｉ?．?Ｉ?｜?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ??０?３０?６０?９０?１２０??Ｔｉｍｅ?（ｍｉｎ）??圖３．３?Ｈｅ氛圍中的固化反應(yīng)的絕對固化度隨反應(yīng)時間和壓力的變化??Ｆｉｇ．３．３?Ａｂｓｏｌｕｔｅ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｖｅｒｓｕｓ?ｔｉｍｅ?ｆｏｒ?ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ?ｃｕｒｉｎｇ?ｒｅａｃｔｉｏｎｓ?ｕｎｄｅｒ?ａｍｂｉｅｎｔ?Ｃ〇２??ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ?ａｎｄ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｈｅ?ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ．??圖３．４為聚氨酯預(yù)聚體在不同ｃｏ２壓力下的ｒｇ，其隨著Ｃ〇２壓力升高線性下降，??當(dāng)壓力由０．１?ＭＰａ升至９?ＭＰａ時，心由５０．９?°Ｃ降至４２．３?°Ｃ。??５２????■??５０?－??４８?－??＾＾?？??匕?４６?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]高壓氣體氛圍中的聚氨酯非等溫固化動力學(xué)[J]. 楊澤,胡冬冬,劉濤,曹堃,趙玲.  化工學(xué)報. 2018(11)

博士論文
[1]高壓CO2環(huán)境中環(huán)氧樹脂的固化及發(fā)泡過程研究[D]. 呂佳遜.華東理工大學(xué) 2017

碩士論文
[1]熱塑性聚氨酯與二氧化碳的相互作用關(guān)系及其超臨界CO2模壓發(fā)泡研究[D]. 李德鵬.華東理工大學(xué) 2017
[2]超臨界CO2間歇發(fā)泡制備聚砜微孔材料研究[D]. 顧勇.華東理工大學(xué) 2017
[3]聚氨酯泡沫塑料成型工藝研究及模具設(shè)計[D]. 邱應(yīng)明.四川大學(xué) 2004



本文編號：2942786