龍 俊, 馮連芳,2, 顧雪萍,2, 張才亮,2

聚二甲基硅氧烷改性乙烯-1-辛烯共聚物微孔發(fā)泡

龍 俊1, 馮連芳1,2, 顧雪萍1,2, 張才亮1,2

(1. 化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(浙江大學(xué)), 浙江大學(xué) 化學(xué)工程與生物工程學(xué)院,浙江 杭州 310027; 2. 浙江大學(xué)衢州研究院, 浙江 衢州 324000)

針對(duì)乙烯-1-辛烯共聚物(POE)發(fā)泡過程中泡孔易破裂的問題，提出將馬來酸酐(MAH)接枝到POE上、然后與多氨基硅油(PDMS-NH2)反應(yīng)的方法，形成具有支化結(jié)構(gòu)并部分交聯(lián)的改性POE (POE-PDMS)，并以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑進(jìn)行微孔發(fā)泡，系統(tǒng)考察了上述改性POE的發(fā)泡行為及發(fā)泡材料壓縮性能，結(jié)果表明，PDMS的引入可以大幅提高熔體強(qiáng)度、增大二氧化碳的溶解度、拓寬發(fā)泡溫度范圍、改善發(fā)泡性能，得到了泡孔密度為1.76×109cells×cm-3、平均泡孔直徑為7.3 μm的POE-PDMS微孔發(fā)泡材料，其壓縮強(qiáng)度也得到提高。

乙烯-1-辛烯共聚物；氨基硅油；超臨界二氧化碳；微孔發(fā)泡

1 前 言

微孔發(fā)泡材料是由麻省理工學(xué)院的Suh教授于上世紀(jì)80年代提出的[1]，主要是指泡孔直徑范圍為0.1～10 μm、泡孔密度范圍為109～1015cells×cm-3的材料。這種材料具有比強(qiáng)度高、抗沖擊能力好、隔熱效果優(yōu)等優(yōu)點(diǎn)。至今，已經(jīng)由多種聚合物開發(fā)出微孔發(fā)泡材料，如聚氨酯 (PU)[2]、聚苯乙烯 (PS)[3]、聚丙烯 (PP)[4]、聚乙烯 (PE)[5]和聚碳酸酯 (PC)[6]等，被廣泛應(yīng)用于包裝、汽車減震和建筑隔熱等領(lǐng)域[7]。乙烯-1-辛烯共聚物 (poly(ethylene--octene), POE)是由乙烯和1-辛烯無規(guī)共聚而成、兼具橡膠和塑料特性的聚烯烴彈性體，具有優(yōu)異的彈性和加工性等特點(diǎn)[8]。但是，由于POE的熔體強(qiáng)度較低，導(dǎo)致其發(fā)泡材料泡孔破裂嚴(yán)重，很難制成微孔發(fā)泡材料。目前大多采用共混復(fù)合和交聯(lián)改性等方法提高POE的熔體強(qiáng)度以便改善其發(fā)泡行為。例如，與聚乙烯-醋酸乙烯酯 (EVA)共混可有效提高POE的熔體強(qiáng)度，使發(fā)泡材料的泡孔直徑減小、泡孔密度增加[9]。在POE基體中引入碳納米管，一方面起到異相成核作用、增加泡孔密度，另一方面碳納米管趨向于分散在泡孔周圍，抑制泡孔聚并，從而維持較好的泡孔結(jié)構(gòu)[10]。通過引入過氧化物[11]或采用輻照手段[12]，使POE形成支化結(jié)構(gòu)并發(fā)生適度的交聯(lián)，也有利于制備泡孔更均勻和孔徑更小的發(fā)泡材料。此外，聚合物中二氧化碳(CO2)的溶解度越高，越有利于氣泡成核。Spitael等[13]研究結(jié)果表明，CO2在聚二甲基硅氧烷 (PDMS)中有較高的溶解度。因此，本研究首先通過馬來酸酐(MAH)和苯乙烯(St)共接枝的方式將MAH引入POE鏈段上，生成POE接枝MAH (POE-g-MAH)，St的存在可提高M(jìn)AH的接枝率[14]，然后與多氨基硅油(PDMS-NH2)發(fā)生接枝交聯(lián)反應(yīng)，生成PDMS改性的POE(POE-PDMS)，可在提高CO2溶解度的同時(shí)增強(qiáng)POE的熔體強(qiáng)度、改善發(fā)泡行為與性能。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 實(shí)驗(yàn)試劑

POE (牌號(hào)8100、8150、8200、8480)購自美國陶氏化學(xué)公司，CO2(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.9%)購自杭州今工物資有限公司、PDMS-NH2(工業(yè)級(jí))購自嘉善江南紡織材料有限公司；過氧化二異丙苯 (DCP，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99%)和N, N-二甲基甲酰胺(DMF，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.8%)均購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；MAH(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5%)、St(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5%)、丙酮(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5%)和二甲苯(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.0%)均購自國藥集團(tuán)藥業(yè)有限公司。其中，St經(jīng)氧化鋁柱層析除去阻聚劑后使用，其他原料未經(jīng)處理直接使用。

2.2 樣品制備

2.2.1 POE-g-MAH的制備

首先，將MAH、St和DCP按質(zhì)量比1:1:0.1溶解于0.4份的DMF中，然后取50 g干燥后的8150號(hào)POE置于密煉機(jī) (HL-200，吉林大學(xué)科教儀器廠) 中，在170 ℃和60 r×min-1下熔融2 min后，用移液槍吸取1.20 mL的MAH-St-DCP-DMF混合溶液加入共混儀中，反應(yīng)8 min。DCP在170℃下半衰期約為1 min[15]，8 min反應(yīng)時(shí)間可保證DCP分解率大于99%。最后，取10 g所制備的粗樣品，在130 ℃下溶于200 mL二甲苯中，倒入200 mL的丙酮中沉淀過濾，并用丙酮洗滌兩次后，于60℃下真空干燥12 h，得到純化的POE-g-MAH。

2.2.2 POE-PDMS的制備

取7.5 g純化后的POE-g-MAH樣品，130 ℃下溶解于250 mL的二甲苯中，然后加入一定量的PDMS-NH2/二甲苯溶液，在130 ℃下反應(yīng)3 h，自然冷卻至80 ℃后倒入500 mL的丙酮中沉淀過濾，再經(jīng)丙酮洗滌兩次后，在60℃下真空干燥12 h，得到POE-PDMS。將PDMS-NH2用量為0.25、0.50和0.75 g的三組樣品分別命名為POE-PDMS-A、POE-PDMS-B和POE-PDMS-C。

2.2.3 發(fā)泡過程

為了便于發(fā)泡及后續(xù)測(cè)試，先將樣品在170 ℃和10 MPa條件下熱壓制成10mm′4mm′4 mm的樣條。然后，采用如圖1所示的發(fā)泡裝置進(jìn)行超臨界二氧化碳發(fā)泡研究，具體發(fā)泡步驟如下：取熱壓好的樣條放入高壓釜7中，用CO2吹掃2 min后，將高壓釜置于油浴鍋8中，在一定溫度和壓力下處理2 h，使CO2在聚合物熔融基體中充分溶解，最后快速卸壓，并立即將高壓釜置于液氮中急速冷卻，開釜即得到發(fā)泡樣品，所有樣品在室溫下放置3 d，待尺寸穩(wěn)定后進(jìn)行后續(xù)測(cè)試。

1. CO2cylinder 2. inlet valve of plunger pump 3. outlet valve of plunger pump 4. plunger pump 5. controller of plunger pump 6. exhaust valve 7. foaming kettle 8. oil bath pot

2.3 測(cè)試表征

2.3.1 高溫凝膠滲透色譜

采用高溫凝膠滲透色譜儀(1260 HTGPC，Polymer Laboratory)測(cè)量POE的分子量及其分布。以1,2,4-三氯苯為流動(dòng)相，淋洗溫度為150 ℃，流動(dòng)速率為1 mL·min-1，以聚苯乙烯為標(biāo)樣。

2.3.2 高溫核磁

以氘代鄰二氯苯為溶劑，120 ℃下用高溫核磁共振波譜儀(NMR 300M，Varian)測(cè)量POE的共聚組成，掃描次數(shù)不低于3 000次。按照ASTM D5 017-17方法對(duì)樣品進(jìn)行位移歸屬，并計(jì)算共聚單體組成。

2.3.3 紅外分析

測(cè)試前，在150℃和4 MPa條件下將樣品壓成薄膜，然后，采用傅里葉變換紅外光譜儀(5700，Nicolet)對(duì)樣品進(jìn)行分析。測(cè)試溫度為室溫，掃描范圍為4 000～400 cm-1，掃描速率為32 s-1，分辨率為4 cm-1。

2.3.4 MAH接枝率分析

用酸堿滴定法測(cè)定POE-g-MAH中MAH的接枝率。稱取約1 g POE-g-MAH，加入100 mL的二甲苯中，加熱溶解后，再加入過量的KOH-乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，反應(yīng)3 h。然后，冷卻至90℃，滴加2～3滴酚酞指示劑，用HCl-異丙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。POE-g-MAH中MAH的接枝率由下式計(jì)算：

式中：1、2分別表示加入的KOH-乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液體積和消耗的HCl-異丙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；1和2分別表示KOH-乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液和HCl-異丙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol×L-1；表示所取的POE-g-MAH質(zhì)量，g；98.06為MAH的摩爾質(zhì)量，g×mol-1。

2.3.5 凝膠含量測(cè)試

準(zhǔn)確稱取1 g左右的樣品，其質(zhì)量記作1。將樣品包裹在孔徑為74mm的銅網(wǎng)中，其質(zhì)量記作2。將包裹樣品的銅網(wǎng)置于索氏提取器中，用二甲苯提取24 h后，取出銅網(wǎng)在60 ℃下真空干燥12 h，其質(zhì)量記作3。則樣品凝膠率gel由下式計(jì)算：

2.3.6 差示掃描量熱(DSC)

采用差示掃描量熱儀(Q200，TA)分析樣品的熔融及結(jié)晶行為，具體過程如下：以30 ℃×min-1的升溫速度從室溫快速升至150 ℃，恒溫5 min，消除熱歷史；再以10 ℃×min-1的降溫速度從150 ℃降至-90 ℃，恒溫5 min，然后測(cè)結(jié)晶行為；最后，以10℃×min-1的升溫速度從-90℃升至150 ℃，然后測(cè)熔融行為。

2.3.7 流變測(cè)試

通過旋轉(zhuǎn)流變儀(HAAKE RS6000)測(cè)量POE改性前后的流變行為。測(cè)試前，將樣品在熱壓機(jī)上熱壓成厚度為2 mm、直徑為20 mm的圓片。測(cè)試時(shí)，應(yīng)變振幅設(shè)定為1%，測(cè)試溫度為170 ℃，掃描頻率為0.01～100 Hz。

2.3.8 CO2溶解度測(cè)試

準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的樣品，放入高壓釜中，在60 ℃和10 MPa條件下處理2 h后，用液氮迅速冷卻高壓釜，取出樣品置于精度為0.000 1 g的天平上記錄質(zhì)量變化。

2.3.9 密度測(cè)試

參照ASTM D792標(biāo)準(zhǔn)，利用浮力法測(cè)發(fā)泡材料的密度，具體步驟如下：首先稱量室溫下樣品的質(zhì)量，記作a，然后通過鐵圈將樣品浸沒在去離子水中，測(cè)量其質(zhì)量，記作b，按式(3)計(jì)算發(fā)泡材料密度f(g×cm-3)：

式中：w為去離子水密度，g×cm-3。

發(fā)泡倍率V按式(4)計(jì)算：

式中：p為聚合物基體密度，g×cm-3。

2.3.10 微觀形態(tài)分析

采用掃描電鏡(SEM，SU-3500，日本日立公司)觀測(cè)發(fā)泡樣品的微觀形態(tài)。測(cè)試前，將改性樣品和發(fā)泡所得樣品在液氮中冷凍淬斷，然后斷面鍍金60 s，在5 kV電壓下觀測(cè)樣品的微觀結(jié)構(gòu)。并采用該電鏡配置的X射線能譜儀對(duì)樣品表面進(jìn)行元素分析。用圖像處理軟件對(duì)發(fā)泡樣品的SEM照片中200個(gè)以上泡孔的直徑和分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，平均泡孔直徑(μm)可按下式計(jì)算：

式中：d為第個(gè)泡孔的直徑，μm；為電鏡圖片上泡孔數(shù)目。

泡孔密度f(cells×cm-3)通過式(6)計(jì)算：

式中：為圖片對(duì)應(yīng)區(qū)域?qū)嶋H面積，cm2。

2.3.11 壓縮性能測(cè)試

采用萬能材料試驗(yàn)機(jī) (深圳三思縱橫電子) 分析發(fā)泡樣品壓縮性能。測(cè)試前，先將樣品切割成立方體；測(cè)試時(shí)，壓縮速率設(shè)為1 mm×min-1，最大壓縮形變?yōu)?0%。

3 結(jié)果與討論

3.1 POE改性產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特征

POE改性前后的紅外光譜圖如圖2所示。與純POE相比，POE-g-MAH在1 781和1 860 cm-1處出現(xiàn)了明顯的MAH上羰基的伸縮振動(dòng)峰，表明MAH成功地接枝到了POE上。通過滴定分析，可知MAH的接枝率為0.93%。

圖2 POE、POE-g-MAH及POE-PDMS-C紅外光譜圖

相比于POE-g-MAH，POE-PDMS-C的紅外光譜在1 781 cm-1處的吸收峰明顯下降，表明POE-g-MAH鏈上的MAH與PDMS-NH2中的氨基發(fā)生了圖3所示的反應(yīng)。此外，由圖2還可見，POE-PDMS-C的紅外光譜在1 261 cm-1處出現(xiàn)了Si─O鍵的特征吸收峰，并在1 097、1 024和804 cm-1處出現(xiàn)了PDMS鏈段上甲基的特征吸收峰。由能譜儀得到的C、Si、O元素質(zhì)量相對(duì)占比結(jié)果如表1所示。由表可見，Si含量隨PDMS-NH2用量的增加而增大?？傊?，上述這些結(jié)果都表明，PDMS-NH2與POE-g-MAH發(fā)生反應(yīng)生成了POE-PDMS。

圖3 POE-g-MAH與PDMS-NH2反應(yīng)機(jī)理示意圖

表1 POE-PDMS中C、Si和O元素的質(zhì)量相對(duì)占比

3.2 POE發(fā)泡行為

為了探究熔融指數(shù)和1-辛烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)POE發(fā)泡的影響，選擇了如表2所示的4種POE進(jìn)行發(fā)泡研究。由表2和圖4可知，雖然牌號(hào)為8150、8100和8200的POE具有相近的1-辛烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但重均分子量w逐漸減小、熔融指數(shù)卻逐漸增大，復(fù)數(shù)黏度、低頻儲(chǔ)能模量和損耗模量逐漸減??；牌號(hào)為8100和8480的POE有相近的重均分子量和復(fù)數(shù)黏度，但前者的1-辛烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)更高。

表2 不同牌號(hào)POE的產(chǎn)品信息

adata from supplier

圖4 不同牌號(hào)的POE在170℃下的流變曲線

10 MPa下上述4種牌號(hào)POE發(fā)泡后密度f隨發(fā)泡溫度的變化曲線如圖5所示，其中牌號(hào)為8200、8100和8150不同復(fù)數(shù)黏度的POE，其發(fā)泡溫度范圍均為55～80 ℃，且在70 ℃附近的f最低，這表明，當(dāng)POE中1-辛烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)相近時(shí)，w從15.8萬增至29.6萬對(duì)其發(fā)泡溫度范圍影響不大。由于1-辛烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加會(huì)破壞乙烯主鏈的規(guī)整度，使其結(jié)晶性能降低，故1-辛烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的POE (牌號(hào)為8480)熔融溫度和結(jié)晶溫度要比其他三種牌號(hào)的高(見表2)。此外，由圖5還可見，牌號(hào)8480的POE的發(fā)泡溫度范圍雖然與牌號(hào)8100的相當(dāng)，但卻向高溫區(qū)延后了15 ℃，這表明1-辛烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低盡管會(huì)提高POE的熔融溫度和結(jié)晶溫度，但對(duì)POE發(fā)泡溫度范圍影響不大。因此，如何對(duì)現(xiàn)有的POE進(jìn)行改性，使其發(fā)泡溫度范圍拓寬備受關(guān)注。

圖5 10 MPa和不同溫度下不同牌號(hào)的POE發(fā)泡后密度

3.3 POE-PDMS的發(fā)泡行為

10 MPa、不同發(fā)泡溫度下制備的POE 8150和POE-PDMS發(fā)泡材料的微觀形態(tài)和f分別如圖6和7所示。表3為60 ℃下POE和POE-PDMS發(fā)泡樣品泡孔結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。由圖和表可見，PDMS的引入可明顯增大POE發(fā)泡材料的泡孔密度f、減小平均泡孔直徑。且隨著PDMS用量的增加，發(fā)泡材料的f進(jìn)一步增大、則進(jìn)一步減小。當(dāng)PDMS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增至10%時(shí)(見表3中的POE-PDMS-C)，f由3.40×107增大至1.76×109cells×cm-3、由29.4減小至7.3 μm，即獲得了微孔發(fā)泡材料。PDMS的引入對(duì)發(fā)泡材料的f影響不大，但能減小發(fā)泡材料的，且隨著PDMS用量增大，減小的趨勢(shì)變得更明顯，這是由于PDMS的引入提高了POE熔體強(qiáng)度，從而可抑制泡孔聚并，并限制泡孔生長，最終使發(fā)泡材料的減小。

第Ⅳ族元素組合為Cr，Ni，Co，與F3因子一致。反映了是包括含基性巖—超基性巖環(huán)境和礦化因子的一個(gè)族。

圖6 10 MPa和不同溫度下POE和 POE-PDMS發(fā)泡材料SEM照片

表3 在60 ℃和10 MPa條件下POE以及POE-PDMS發(fā)泡樣品的泡孔結(jié)構(gòu)信息

圖7 10 MPa和不同溫度下POE和POE-PDMS發(fā)泡后密度

由圖7可見，所有發(fā)泡材料f均隨發(fā)泡溫度上升而降低，其中純POE的f在溫度大于80 ℃后會(huì)陡然上升，這是因?yàn)?，隨發(fā)泡溫度升高，所有發(fā)泡樣品的孔徑均變大(圖6)。當(dāng)發(fā)泡溫度達(dá)到80 ℃時(shí)，純POE的泡孔破裂嚴(yán)重。由表2可知POE 8150的熔點(diǎn)為58.3 ℃，當(dāng)發(fā)泡溫度超過熔點(diǎn)后，POE微晶被破壞，物理交聯(lián)點(diǎn)慢慢消失，體系進(jìn)入黏流態(tài)，熔體強(qiáng)度下降，這是泡孔破裂的原因。而同樣條件下，經(jīng)改性后的POE-PDMS樣品的泡孔仍能保持較好的形態(tài)結(jié)構(gòu)，很可能是由于POE改性后熔體強(qiáng)度得到了大幅提高，從而拓寬了其發(fā)泡溫度范圍。

為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，對(duì)比研究了POE、POE-g-MAH和POE-PDMS的流變特性，結(jié)果如圖8所示。由圖可見，相較于純POE，POE接枝MAH后，在低頻下，改性樣品的復(fù)數(shù)黏度均有較大提升，儲(chǔ)能模量和損耗模量也有所提升。通過凝膠含量測(cè)試，發(fā)現(xiàn)POE-g-MAH中基本無凝膠。因此，低頻下POE-g-MAH的復(fù)數(shù)黏度、儲(chǔ)能模量和損耗模量的提升可能是因?yàn)樵诮又AH過程中，DCP會(huì)使POE分子鏈發(fā)生部分支化。進(jìn)一步引入PDMS后，盡管低頻下復(fù)數(shù)黏度、儲(chǔ)能模量和損耗模量僅略有提升，但是其凝膠率卻高達(dá)30%～50%，這表明所用的含多氨基的PDMS-NH2可能接枝到多條POE分子鏈上，從而形成如圖9所示的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使其熔體強(qiáng)度提高。

圖8 170℃下POE、POE-g-MAH及POE-PDMS的流變曲線

圖9 含多氨基的PDMS-NH2與POE-g-MAH交聯(lián)示意圖

圖10 在60℃和10 MPa條件下POE和POE-PDMS發(fā)泡樣品的壓縮曲線

在高頻下，改性樣品的復(fù)數(shù)黏度、儲(chǔ)能模量和損耗模量均低于純POE，這說明改性后POE剪切稀化現(xiàn)象變強(qiáng)，一方面可能是因?yàn)樵诮又AH過程中POE分子鏈發(fā)生部分降解，小分子量的POE鏈段在高頻剪切下起到潤滑分子鏈的作用，從而使復(fù)數(shù)黏度降低；另一方面，POE-PDMS中未完全反應(yīng)的PDMS-NH2也起到潤滑分子鏈的作用，使復(fù)數(shù)黏度進(jìn)一步降低。

從表3中還可看出，相較于純POE，POE-PDMS發(fā)泡樣品的泡孔成核密度0提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，原因除了泡孔聚并減少外，可能還與PDMS與CO2間有良好親和性從而提高了CO2在聚合物熔體中的溶解度有關(guān)。為此，對(duì)比了60 ℃、10 MPa條件下CO2在POE和POE-PDMS-C中的溶解度，結(jié)果表明，POE-PDMS-C中引入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% 的PDMS可使CO2在POE中的溶解度從12.4%提高至13.8%。因此，POE-PDMS有更高的熔體強(qiáng)度和更高的CO2溶解度，并在這兩個(gè)因素共同作用下，發(fā)泡樣品的更小，0更大。

圖10對(duì)比了60 ℃、10 MPa條件下制備的POE和POE-PDMS發(fā)泡樣品的壓縮性能。由圖可見，所有材料的形變殘余均小于2%，說明改性材料回彈性沒有減弱。在密度相近情況下，有更小孔徑和更高泡孔密度的POE-PDMS發(fā)泡材料的壓縮強(qiáng)度要遠(yuǎn)高于POE發(fā)泡材料，表明泡孔直徑越小、泡孔密度越大，越有利于提高發(fā)泡材料的壓縮性能。

4 結(jié) 論

一定范圍內(nèi)，POE的分子量對(duì)發(fā)泡溫度范圍影響不大；1-辛烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)只影響發(fā)泡溫度窗口位置，對(duì)溫度范圍影響不大。通過PDMS-NH2與POE-g-MAH反應(yīng)，得到了分子鏈部分支化及部分交聯(lián)的改性POE (POE-PDMS)，材料熔體強(qiáng)度得到大幅提高的同時(shí)，CO2在熔體中的溶解度也得到增加。改性得到的POE-PDMS在高溫下發(fā)泡仍能維持較好的泡孔形態(tài)，泡孔直徑減小，泡孔密度增大至微孔級(jí)別，發(fā)泡材料的壓縮性能得到提升。

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Microcellular foaming of poly(ethylene--octene) modified by polydimethylsiloxane

LONG Jun1, FENG Lian-fang1,2, GU Xue-ping1,2, ZHANG Cai-liang1,2

(1. State Key Laboratory of Chemical Engineering, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China;2. Institute of Zhejiang University-Quzhou, Quzhou 324000, China)

The modification of poly(ethylene--octene) (POE) by grafting maleic anhydride (MAH) and reacting with amino-silicone oil (PDMS-NH2) was conducted to form partially crosslinked POE (POE-PDMS) with branched structure for solving the problem of easy cell rupture in the foaming process of POE, and microcellular foaming of POE-PDMS was carried out with supercritical carbon dioxide as foaming agent. The foaming behavior and compressive property of the modified POE by polydimethylsiloxane (PDMS) were systematically investigated. The results showed that the introduction of PDMS could greatly increase the melt strength, improve the solubility of carbon dioxide and foaming property, and broad the range of foaming temperature. The microcellular foaming material of POE-PDMS with cell density of 1.76×109cells×cm-3and average cell diameter of 7.3 μm was obtained, and its compressive strength was also improved.

poly(ethylene--octene); amino-silicone oil; supercritical carbon dioxide; microcellular foaming 

TQ340.64

A

10.3969/j.issn.1003-9015.2022.01.014

1003-9015(2022)01-0110-08

2021-03-01；

2021-05-20。

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFB0302202)。

龍俊(1996-)，男，安徽銅陵人，浙江大學(xué)碩士生。

張才亮，E-mail: zhangcailiang@zju.edu.cn

龍俊, 馮連芳, 顧雪萍, 張才亮.聚二甲基硅氧烷改性乙烯-1-辛烯共聚物微孔發(fā)泡 [J]. 高校化學(xué)工程學(xué)報(bào), 2022, 36(1): 110-117.

：LONG Jun, FENG Lian-fang, GU Xue-ping, ZHANG Cai-liang. Microporous foaming of poly(ethylene--octene) modified by polydimethylsiloxane [J]. Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities, 2022, 36(1): 110-117.