聚四氟乙烯原位纤维化对TPEE/PTFE复合材料发泡行为的影响

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.12.006

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (12): 38-43.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.12.006

聚四氟乙烯原位纤维化对TPEE/PTFE复合材料发泡行为的影响

李娟¹, 王亚桥²()

^1.国家生态环境部，对外合作与交流中心，北京 100048
^2.福建工程学院，材料科学与工程学院，福州 350108

收稿日期:2022-08-09 出版日期:2022-12-26 发布日期:2022-12-20
通讯作者: 王亚桥，博士，讲师，研究方向为高分子多孔材料，纳米复合材料，发表相关SCI论文十余篇，w646277458@126.com
E-mail:w646277458@126.com

Effect of polytetrafluoroethylene fibrillation on the foaming behavior of TPEE/PTFE composites

LI Juan¹, WANG Yaqiao²()

^1.Foreign Environmental Cooperation Center，Ministry of Ecology and Environment，Beijing 100048，China
^2.School of Materials Science and Engineering，Fujian Universtiy of Technology，Fuzhou 350108，China

Received:2022-08-09 Online:2022-12-26 Published:2022-12-20
Contact: WANG Yaqiao E-mail:w646277458@126.com

摘要/Abstract

摘要：

通过熔融共混法研究了不同加工工艺对聚四氟乙烯（PTFE）纤维化的影响，制备了热塑性聚酯弹性体（TPEE）/PTFE纳米纤维复合材料。在此基础上，研究了PTFE含量对TPEE的结晶行为、流变行为以及发泡行为的影响。结果表明，PTFE纤维可以促进TPEE结晶，改善TPEE的流变性能。纳米纤维的高比表面积为泡孔成核提供了大量成核位点，有效提高了泡孔密度，降低了泡孔尺寸；当PTFE含量为2份时，制备了平均泡孔直径为3.2 μm，平均泡孔密度为3.11×10¹⁰ 个/cm³的复合材料泡沫。

关键词: 热塑性弹性体, 聚四氟乙烯, 纳米纤维, 泡沫材料

Abstract:

The TPEE/PTFE nanofiber composites were prepared by means of a melt blending method， and the effect of different processing technologies on PTFE fibrosis was investigated. Furthermore， the effect of PTFE content on the crystallization behavior， rheological behavior and foaming behavior of TPEE were studied. The results indicated that PTFE fiber promoted the crystallization of TPEE and improved the rheological properties of TPEE. The high specific surface area of nanofibers can provide a large number of nucleation sites for cell nucleation， effectively improving the cell density and reducing the cell size. The TPEE/PTFE composite foam obtained an average cell size of 3.2 μm and a cell density of 3.11×10¹⁰ cells/cm³ at a PTFE content of 2 phr.

Key words: thermoplastic elastomer, polytetrafluoroethylene, nanofiber, foam

中图分类号:

TQ 325.4

李娟, 王亚桥. 聚四氟乙烯原位纤维化对TPEE/PTFE复合材料发泡行为的影响[J]. 中国塑料, 2022, 36(12): 38-43.

LI Juan, WANG Yaqiao. Effect of polytetrafluoroethylene fibrillation on the foaming behavior of TPEE/PTFE composites[J]. China Plastics, 2022, 36(12): 38-43.

图/表 9

样品编号	TPEE/份	CE/份	PTFE/份
1^′	100	0.3	0
2^#	100	0.3	0.5
3^′	100	0.3	1.0
4^′	100	0.3	1.5
5^#	100	0.3	2.0

表1 TPEE/CE/PTFE共混物的配比

Tab.1 Different ratio of the blends of TPEE/CE/PTFE

图1 加工时间为10 min时，TPEE/PTFE复合材料中的PTFE在不同转速下的纤维形貌

Fig.1 Morphology of PTFE in TPEE/PTFE at different rotating speeds of torque rheometer

图2 在转速为100 r/min时，TPEE/PTFE复合材料中的PTFE经受不同加工时间后的纤维形貌

Fig.2 Morphology of PTFE in TPEE/PTFE for different processing time at rotating speeds of 100 r/min

图3 TPEE/PTFE复合材料在转速为100 r/min，加工10 min时PTFE的纤维形貌

Fig.3 Morphology of PTFE in TPEE/PTFE at rotating speeds of 100 r/min for 10 mins

图4 样品的DSC曲线

Fig.4 DSC curves of different TPEE samples

样品编号	T_c/℃	T_m/℃	ΔH_m/J·g^-1
1^#	168.6	194.4	26.9
2^#	169.4	194.7	24.7
3^#	169.9	194.8	24.6
4^#	170.6	194.7	24.6
5^#	170.7	194.8	24.9

表2 不同TPEE/CE/PTFE复合材料的结晶参数

Tab.2 Crystallization properties of TPEE/CE/PTFE composites

图5 TPEE/CE/PTFE复合材料的动态流变性能

Fig.5 Rheological property of TPEE/CE/PTFE composites

图6 TPEE/CE/PTFE复合材料泡沫的泡孔形态（×400）

Fig.6 SEM of TPEE/PTFE composite foams（×400）

样品编号	泡沫密度/ g·cm^-3	泡孔平均直径/ µm	泡孔密度/ ×10¹⁰个·cm⁃³
1^#	0.22±0.02	6.6±0.3	2.06±0.13
2^#	0.18±0.03	5.5±0.4	2.30±0.19
3^#	0.24±0.03	4.5±0.2	2.35±0.21
4^#	0.24±0.02	4.9±0.3	2.51±0.26
5^#	0.26±0.02	3.2±0.2	3.11±0.20

表3 泡沫的结构参数

Tab.3 Properties of TPEE/CE/PTFE foams

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