PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Applied Materials Today· 2026Q1

Buharla Desteklenen scCO2 Köpürtme Yöntemiyle Ultra Düşük Yoğunluklu Saf HDPE Köpükleri

Ultra-low-density neat HDPE foams via steam-assisted scCO2 foaming

Beatriz Martín-Gómez, Aránzazu Redondo, Alberto Mangas, Judith Martin-de Leon ve diğerleri

Kısa özet

Süperkritik CO2 (scCO2) ve buhar kullanan katkısız bir yöntem, şimdiye kadar rapor edilen en düşük değer olan yaklaşık 0.015 bağıl yoğunlukla ultra düşük yoğunluklu yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) köpükleri elde etti.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • scCO2 ve buhar kullanarak HDPE için katkısız, tek adımlı bir köpürtme işlemi geliştirildi.
  • Optimum koşullar altında (140°C, 20 MPa, 45g H2O) HDPE köpükleri için rekor düzeyde düşük ~0.015 bağıl yoğunluk elde edildi.
  • Su eklenmesi, düşük yoğunluklu köpürtme aralığını genişletti ve açık hücre yapılarına (yaklaşık %100'e kadar) olanak sağladı.
  • Mekanizma, CO2-su akışkanının hızlı soğutulması ve polimerden ısı transferi yoluyla etkin eriyik mukavemetinin artmasını içermektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

High-density polyethylene (HDPE) is difficult to foam because of its high crystallinity and low melt strength, and most strategies require crosslinking, blends or fillers. Here, we investigate an additive-free route based on one-step batch foaming with supercritical CO 2 (scCO 2 ) assisted by subcritical water in a custom rapid-ejection device. The effects of saturation temperature ( T sat = 110 – 160 ° C ), pressure ( P sat = 10 –40 MPa) and water load (0, 10 and 45 g, approximately 0, 15 and 70% of the 65 mL autoclave volume) were evaluated. Without water, low-density foams were obtained only within a narrow range, mainly at 20 MPa and 120 °C–130 °C. Adding water extended low-density foaming up to 150 °C at 20 MPa and, at 140 °C, reduced the minimum required pressure from 30 MPa to 20 MPa. Under optimal conditions ( T sat = 140 ° C , P sat = 20 MPa , 45 g H 2 O), the relative density reached ρ r ≈ 0.015 ( X ≈ 69 ), the lowest value reported for HDPE foams to the best of the author’s knowledge. Water also enabled open-cell contents from predominantly closed-cell structures to values approaching 100 %. These results suggest that rapid cooling of the carbon dioxide (CO 2 )–water fluid during depressurization, followed by heat transfer from the polymer to the fluid and possible additional water evaporation, increases the effective melt strength and enables ultra-low-density high-density polyethylene (HDPE) foams using only scCO 2 and water.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Applied Materials Today, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Polimerler ve Plastikler

Polymers and PlasticsMaterials Science