1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，随着人类生活水平与科学技术水平的提高，人类日常生活与工业生产中的各方面对发泡材料的需求量正逐年增高，如食品包装、保温绝缘纤维材料、表面改性材料和生物医学制品等^[1]。目前，传统塑料发泡制品的需求量仍然较大，传统的发泡方法是将发泡剂添加到树脂中，利用物理、化学或机械发泡法直接发泡，这种操作程序存在许多不足，如泡孔孔径较大，泡孔孔径不均一等，导致制品发泡效果不理想，最终将影响泡孔结构和制品的力学性能^[2]，因此传统塑料发泡制品使用受到了一定限制^[3]。根据gibson-ashby模型，发泡材料的泡孔尺寸越小，其力学性能越好^[4]。为了提高发泡材料的力学性能，在发泡材料的制备过程中需在一定范围内降低其泡孔尺寸。因此，近年来更多对具有更小泡孔尺寸的微发泡材料的研究成为了发泡材料领域的研究热点。

微发泡材料是指以超临界流体为物理发泡剂制备的具有小泡孔尺寸和高泡孔密度的多孔聚合物材料^[5]。通过发泡处理，材料可将聚合物和小泡孔的特性优化组合于一体，这显著提高了材料的性能或赋予了原聚合物所不具有的新特性。^[6]因此微发泡材料已成为当前聚合物材料开发应用的重要方向之一。与传统的发泡材料相比，微发泡材料具有优异的力学性能、热稳定性能、介电性能与较低的密度。依靠这些优异的性能，微发泡材料近年来在汽车工业、航空工业、包装材料及建筑工业中发挥着非发泡塑料材料不具有的优势^[7]。

由于传统发泡工艺存在一些缺点，如发泡的泡孔直径较大，泡孔分布不均匀等，因此发泡材料的力学性能较差，尤其是强度方面下降严重^[8]。轻质高强度是微发泡材料的一重要特点，凭借这一特点，微发泡材料可以在维持材料必要机械性能的前提下，显著降低制品的重量，从而实现减少原料消耗和降低生产成本、运输成本的目的^[9,10]。因此，研究微发泡材料的轻量化对微发泡材料的研究有着重要的意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：采用熔融热压法和物理束缚超临界流体发泡法制备具有微孔结构的tpx泡沫材料；

材料表征：使用sem对制备的tpx泡沫材料的泡孔结构（孔径、泡孔密度、密度）进行表征；探究发泡工艺条件（温度、压力、饱和时间等）及束缚条件对tpx泡沫材料的泡孔结构的影响规律；测试tpx泡沫材料的静态力学性能，研究泡孔结构及宏观密度对力学性能的影响规律。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4－8周：按照设计方案，在不同的发泡工艺和束缚工艺下制备tpx微发泡材料，并利用扫描电子显微镜表征其微观结构；

第9－12周：按照设计方案，进行tpx泡沫材料的力学性能测试，分析其泡孔结构对力学性能的影响规律；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]陶海俊,张军.聚4-甲基戊烯-1(tpx)的加工和应用[j].合成材料老化与应用,2006(02):50-54.

[2]吴嘉辉,杨丽庭,宋科明,林少权.新型聚烯烃发泡材料的研究进展[j].中国塑料,2011,25(12):7-11.

[3]夏星兰. 秸秆纤维/pvc发泡材料的研究[d].江西农业大学,2013.