PET开孔泡沫的制备及其吸油性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2023.02.004

中国塑料 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (2): 22-30.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2023.02.004

PET开孔泡沫的制备及其吸油性能研究

吴锋, 韩硕, 陈士宏, 王向东()

北京工商大学化学与材料工程学院，北京 100048

收稿日期:2022-11-10 出版日期:2023-02-26 发布日期:2023-02-22
通讯作者: 王向东（1972—），男，教授，从事聚合物发泡材料的研究开发，wangxdbtbu@126.com
E-mail:wangxdbtbu@126.com

Preparation and oil absorption performance of PET open⁃cell foams

WU Feng, HAN Shuo, CHEN Shihong, WANG Xiangdong()

School of Chemical and Material Engineering，Beijing Technology and Business University，Beijing 100048，China

Received:2022-11-10 Online:2023-02-26 Published:2023-02-22
Contact: WANG Xiangdong E-mail:wangxdbtbu@126.com

摘要/Abstract

摘要：

研究了均苯四甲酸二酐（PMDA）添加量、发泡温度和压力降对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）开孔泡沫形成的影响。研究发现，当发泡温度为216 ℃，PMDA添加量为0.6 份，压力降较高时，可以制备发泡倍率35倍、开孔率96.3 %的PET开孔泡沫。将聚四氟乙烯（PTFE）和有机改性蒙脱土（MMT）引入PET开孔泡沫的制备，研究发现PTFE和MMT具有异相成核作用，减小了泡孔尺寸，拓宽了PET开孔发泡窗口温度，在（222~228 ℃）较宽的发泡温度窗口范围内成功制备了泡孔尺寸更小（10~100 μm）、发泡倍率高达40倍的PET开孔泡沫。开孔泡沫可吸收汽油、柴油、煤油、轻质原油和重质原油等各种石油产品，本文对高开孔率开孔泡沫的吸油性能进行了研究，其吸收能力约为8~30 g/g。

关键词: 聚对苯二甲酸乙二醇酯, 开孔泡沫, 吸油

Abstract:

The effects of pyromellitic dianhydride （PMDA） dosage， foaming temperature， and the pressure⁃dropping rate on the formation of open⁃cell foams were investigated. The results indicated that the PET open⁃cell foams with a foa⁃ming rate of 35 times and an opening rate of 96.3 % could be prepared at a foaming temperature of 216 ℃ and a PMDA dosage of 0.6 phr together with a high pressure⁃dropping rate. Polytetrafluoroethylene （PTFE） and organic modified montmorillonite （MMT） were introduced into the PET open⁃cell foams during the preparation process. PTFE and MMT presented a heterogeneous nucleation effect to reduce the size of the cell and widen the foaming window temperature of PET open⁃cell foams. The PET open⁃cell foam with a smaller cell size （10~100 μm） and an almost foaming rate of 40 times was successfully fabricated within a wider foaming temperature window of 222~228 ℃. The open⁃cell foam could absorb various petroleum products such as gasoline， diesel， kerosene， light crude oil and heavy crude oil. The oil absorption behavior of the open cell foams with a high open⁃cell rate was investigated. The open cell foams exhibited a good absorption capacity along with a high open⁃cell rate of around 8~30 g/g.

Key words: polybutylene terephthalate, open?cell foam, oil absorption

中图分类号:

TQ328

吴锋, 韩硕, 陈士宏, 王向东. PET开孔泡沫的制备及其吸油性能研究[J]. 中国塑料, 2023, 37(2): 22-30.

WU Feng, HAN Shuo, CHEN Shihong, WANG Xiangdong. Preparation and oil absorption performance of PET open⁃cell foams[J]. China Plastics, 2023, 37(2): 22-30.

图/表 12

样品编号	PET/份	PMDA/份	MMT/份	PTFE/份
1^#	100	0	—	—
2^#	100	0.30	—	—
3^#	100	0.45	—	—
4^#	100	0.60	—	—
5^#	100	0.75	—	—
6^#	100	0.75	0.05	—
7^#	100	0.75	0.10	—
8^#	100	0.75	0.15	—
9^#	100	0.45	—	0.10
10^#	100	0.45	—	0.30
11^#	100	0.45	—	0.50
12^#	100	0.45	—	0.70

表1 PET配方

Tab.1 Formula of PET

图1 不同PMDA含量下PET复合材料的流变性能

Fig.1 Rheological behavior of PET composites with different PMDA contents

图2 不同PMDA含量下PET复合材料的结晶性能

Fig.2 Crystallization behavior of PET composites with different PMDA contents

图3 PET开孔泡沫在不同温度下的SEM照片

Fig.3 SEM images of PET open⁃cell foam at different temperature

图4 开孔泡沫的形成机理

Fig.4 Formation mechanism of open cell foam

图5 不同MMT和PTFE含量下PET复合材料的流变性能

Fig.5 Rheological behavior of PET composites with different MMT and PTFE contents

图6 不同MMT和PTFE含量下PET复合材料的流变性能

Fig.6 Rheological behavior of PET composites with different MMT and PTFE contents

图7 PET/MMT泡沫在不同温度下的SEM照片

Fig.7 SEM images of PET/MMT foam at different temperature

图8 PET/PTFE泡沫在不同温度下的SEM照片

Fig.8 SEM images of PET/PTFE foam at different temperature

图9 PET和PET/PTFE泡沫的泡孔密度

Fig.9 Cell density of PET and PET/PTFE foams

图10 PET复合材料开孔泡沫的发泡温度窗口

Fig.10 Foaming temperature window of PET open⁃cell foam

图11 样品的开孔率和吸油率

Fig.11 Opening rate and oil absorption rate of the samples

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