金華專業(yè)MPP定制
發(fā)布時(shí)間:2023-02-15 01:19:37金華專業(yè)MPP定制
隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展蜒什,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件疤估。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史灾常,目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志,塑料飾件的大量應(yīng)用铃拇,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能钞瀑,提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小慷荔、性價(jià)比高雕什、具有優(yōu)異的s耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性显晶、剛性贷岸、易于成型加工和回收利用等特性在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢(shì)磷雇。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)偿警、投資巨大、技術(shù)要求高唯笙,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)螟蒸,所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效崩掘、更經(jīng)濟(jì)七嫌、更實(shí)用的改性。聚丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體苞慢,制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔诵原。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限,在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上,可以明顯減輕重量和成型的周期皮假,大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力鞋拟,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高惹资,沒有縮水贺纲,尺寸穩(wěn)定,成型視窗大等特點(diǎn)褪测,特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨(dú)具優(yōu)勢(shì)猴誊,成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件侮措。隨著汽車輕量化的發(fā)展懈叹,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多分扎,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%澄成,卡車、工程機(jī)械車占20% 畏吓,客車墨状、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料菲饼。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想肾砂,僅適合于需要表面覆皮的高端車,不僅增加了制造成本宏悦,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用镐确;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源饼煞,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)源葫,注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡砖瞧,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 息堂,但目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80~350μm 。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡芭届、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件感耙,如車身門板褂乍、尾門、風(fēng)道等即硼;擠出微發(fā)泡適用于密封條逃片、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 褥实,較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重呀狼,注射壓力降低約30%~50% ,鎖模力降低約20% 损离,循環(huán)周期減少10%~15%哥艇,同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能僻澎,并且能改善制品的翹曲變形性貌踏,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能窟勃,作為汽車車頂祖乳,可降低汽車的質(zhì)量,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件秉氧,有利于汽車的輕量化眷昆。福特微發(fā)泡發(fā)動(dòng)機(jī)罩:采用MuCell微發(fā)泡注塑成型技術(shù)在零件成型過程中充入氣泡,形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)汁咏,既節(jié)約了塑材亚斋,又減輕了重量,而且不會(huì)影響零件的任何性能梆暖。目前已應(yīng)用車型有:C-MAX伞访、Grand C-MAX、S-MAX轰驳、蒙迪歐和Galaxy等厚掷。綜上所述,聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛级解,但需要注意:1. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產(chǎn)品所驗(yàn)證的技術(shù)冒黑、有廣范的市場(chǎng)、但在中國(guó)應(yīng)用尚新勤哗。2. 微發(fā)泡能提供更高品質(zhì) (減少變形,提升平面度,圓度和尺寸的穩(wěn)定性,沒有縮水印) 和更低成本 (重量,成型周期和成型噸位減少抡爹、更省料的產(chǎn)品設(shè)計(jì))。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機(jī)——高端應(yīng)用和節(jié)省成本芒划。4. 并不是所有的制品都適合用微發(fā)泡技術(shù),需要配合尋找合適的制品冬竟。
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摘要:采用不飽和聚酯對(duì)線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性。改性后的聚丙烯形成了一種微交聯(lián)結(jié)構(gòu)民逼,其中凝膠含量約為10%泵殴,且凝膠的交聯(lián)點(diǎn)之間平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到3.0×105。這種微交聯(lián)的聚丙烯和未改性的線型聚丙烯相比拼苍,具有相近的剪切黏度和熔體流動(dòng)速率笑诅,但熔體彈性明顯增加,且有應(yīng)變硬化行為,其拉伸黏度是本體聚丙烯的10倍吆你。因此弦叶,微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入改善了聚丙烯的發(fā)泡性能。以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑妇多,在不加入成核劑的條件下伤哺,得到了泡孔密度為1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料。普通線型聚丙烯發(fā)泡的溫度區(qū)間只有4℃砌梆。因此默责,普通線型聚丙烯須經(jīng)過改性提高熔體強(qiáng)度,使氣泡核增長(zhǎng)時(shí)泡孔結(jié)構(gòu)可以維持到結(jié)晶過程的發(fā)生咸包。通常有4種方法提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度:增加聚丙烯的相對(duì)分子質(zhì)量桃序,拓寬相對(duì)分子質(zhì)量分布(或者引入超高分子量尾端),引入長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)以及形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)烂瘫。其中長(zhǎng)支鏈的引入雖然改善了PP發(fā)泡性能媒熊,但是會(huì)引起線型聚丙烯成核速率降低,在制備高泡孔密度的泡沫時(shí)坟比,必須加入納米成核劑芦鳍。而Zha和Xing的研究結(jié)果顯示以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑利用交聯(lián)聚烯烴制備發(fā)泡材料時(shí),在沒有使用成核劑的條件下葛账,均得到了高泡孔密度的泡沫材料柠衅。雖然交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入可以明顯改善聚丙烯的發(fā)泡性能,但同時(shí)也使得聚丙烯的剪切黏度大幅上升籍琳,引起加工困難菲宴,并由于三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在使得發(fā)泡塑料無法回收再利用,應(yīng)用上受到限制趋急。近年來一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)在聚烯烴中可以引入“微交聯(lián)”結(jié)構(gòu)喝峦,在保持聚烯烴原有的剪切黏度下,提高聚烯烴的熔體彈性和拉伸黏度呜达,并改善聚烯烴發(fā)泡性能谣蠢。本文采用一種自制的不飽和聚酯對(duì)線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性,在聚丙烯中引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu)查近,并且對(duì)形成的微交聯(lián)進(jìn)行了表征眉踱,同時(shí)測(cè)試了改性聚丙烯的流變行為。后利用超臨界二氧化碳在高壓釜內(nèi)對(duì)改性聚丙烯的發(fā)泡性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)霜威。聚丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)部分1.1 試劑與儀器線型均聚聚丙烯PP T36F:重均相對(duì)分子質(zhì)量(-Mw)=292050谈喳,相對(duì)分子質(zhì)量分布寬度(MWD)=4.2,熔體指數(shù)(MFI)=2.5,齊魯石化公司;不飽和聚酯(ULP):-Mn=1700~2500侥祭,自制;過氧化二異丙苯(DCP):純度99%叁执,苯乙烯(St):純度99%:上海化學(xué)試劑廠;二氧化碳:純度99%矮冬,上海凌峰試劑廠谈宛。平板旋轉(zhuǎn)流變儀Thermo Hakke6.0和密煉機(jī)Haake Rheocord90型:Thermo Scientific公司(德國(guó));ARES旋轉(zhuǎn)流變儀:TA Instrument 公司(美國(guó));掃描電鏡:型-JSM-6360LV,日本電子公司(日本)胎署。1.2 實(shí)驗(yàn)過程聚丙烯的改性:不飽和聚酯的結(jié)構(gòu)參見Fig.1吆录。聚丙烯改性按以下步驟進(jìn)行:稱取PP粒料100.0g、不飽和聚酯2.5g琼牧、過氧化二異丙苯0.1g和苯乙烯2.0g恢筝,混合,加入密煉機(jī)中巨坊,170℃撬槽,轉(zhuǎn)速30r/min的條件下,熔融反應(yīng)6.0min趾撵。然后停止攪拌侄柔,在氮?dú)鈿夥障?70℃熱處理15min。反應(yīng)過程大致如Fig.2占调。聚丙烯的發(fā)泡過程:將高壓釜用CO2沖洗后暂题,放入5gPP樣品。關(guān)閉高壓釜究珊,充入CO2使釜內(nèi)壓力達(dá)到6MPa薪者。高壓釜在油浴中升溫至170℃,維持30min以保證聚丙烯熔融和CO2溶解在聚丙烯內(nèi)剿涮。緩慢調(diào)節(jié)壓力至所需要發(fā)泡壓力15MPa言津,保持30min后,迅速打開閥門泄壓幔虏,并將高壓釜放入冰水混合物中冷卻后取出發(fā)泡樣品纺念。結(jié)果與討論2.1復(fù)數(shù)黏度2種PP樣品的復(fù)數(shù)黏度隨角頻率的變化見Fig.3。2條基本相重合的曲線表明引入的微交聯(lián)結(jié)構(gòu)并沒有引起改性PP黏度增加想括。為了比較2種PP剪切黏度的變化陷谱,通過Cross方程對(duì)兩曲線進(jìn)行擬合。從Tab.1中可以看到瑟蜈,交聯(lián)改性并沒有引起改性后聚丙烯零剪切黏度的急劇增加烟逊,且熔體指數(shù)略有下降,這主要是因?yàn)槲⒔宦?lián)結(jié)構(gòu)交聯(lián)點(diǎn)間的平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到了3.0×105铺根,遠(yuǎn)高于聚丙烯的臨界纏結(jié)相對(duì)分子質(zhì)量(5600)宪躯。但由于微交聯(lián)而形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得熔體松弛時(shí)間和熔體彈性增加位迂,所以改性后PP的特征松弛時(shí)間卻增加為原來的7.4倍访雪。而剪切變稀指數(shù)從0.55降為0.46详瑞,剪切變稀行為有所減弱。2.2儲(chǔ)能模量和損耗角根據(jù)線性粘彈性理論臣缀,在末端低頻率區(qū)域坝橡,只有長(zhǎng)的松弛時(shí)間對(duì)熔體的低頻末端儲(chǔ)能模量有貢獻(xiàn),所以儲(chǔ)能模量和末端角頻率有以下的關(guān)系:Fig.4(A)顯示精置,改性后PP的儲(chǔ)能模量為未改性PP的2倍计寇,儲(chǔ)能模量曲線末端的斜率也從1.51下降到0.87,改性后PP的熔體彈性明顯增強(qiáng)脂倦。損耗角同樣對(duì)熔體彈性的改變很敏感番宁。Fig.4(B)顯示,未改性PP損耗角的正切值曲線隨角頻率減小而迅速抬升赖阻,而改性后PP損耗角正切值在低頻末端區(qū)緩慢變化并趨于平緩蝶押。相同頻率下?lián)p耗角正切值越小,熔體彈性行為越明顯火欧。Winter和Chambon的研究表明播聪,在臨界凝膠點(diǎn),損耗角正切值為一常數(shù)與角頻率無關(guān)布隔,并符合以下比例關(guān)系:式中:n———松弛指數(shù)离陶。Fig.4(B)中損耗角正切值與角頻率還存在一定的依賴關(guān)系,鄭強(qiáng)等在研究過氧化物交聯(lián)的低密度聚乙烯的體系中也發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象衅檀,并認(rèn)為是由于測(cè)試的非平衡態(tài)導(dǎo)致了這一情況的發(fā)生招刨。2.3 法向應(yīng)力差聚合物熔體受到剪切作用時(shí),由于法向應(yīng)力差的的作用哀军,呈現(xiàn)彈性行為沉眶。通過比較法向應(yīng)力差,可知聚合物熔體彈性的大小杉适。采用定剪切速率掃描法來測(cè)試改性前后PP熔體彈性行為的改變谎倔。由Fig.5可以看到,改性后PP的法相應(yīng)力差明顯提高猿推,熔體彈性增強(qiáng)片习。2.4 瞬時(shí)拉伸黏度Fig.6是在應(yīng)變速率接近發(fā)泡時(shí)拉伸應(yīng)變速率0.1s-1時(shí),2種PP的瞬時(shí)拉伸黏度隨應(yīng)變變化的曲線蹬叭,圖中虛線是線型聚丙烯3ηo曲線藕咏。由于拉伸應(yīng)變速率較大,純PP的拉伸黏度曲線在還沒有進(jìn)入穩(wěn)態(tài)流動(dòng)區(qū)域前就已經(jīng)斷裂秽五,且沒有應(yīng)變硬化現(xiàn)象發(fā)生孽查。而改性PP有明顯的應(yīng)變硬化行為,瞬時(shí)拉伸黏度向上抬起偏移了3η0曲線坦喘,大瞬時(shí)拉伸黏度是純PP的10倍盲再,達(dá)到5.6×105Pa·s西设。交聯(lián)點(diǎn)之間的鏈段被拉伸是改性聚丙烯發(fā)生應(yīng)變硬化行為的原因。2.5 發(fā)泡行為應(yīng)變硬化行為對(duì)聚丙烯發(fā)泡性能有重要的影響答朋。采用超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑济榨,在反應(yīng)釜中考察了改性PP的發(fā)泡性能。工藝條件為溫度170℃绿映、壓力15MPa。從Fig.7A中可以看到腐晾,純PP發(fā)泡后呈現(xiàn)大部分的未發(fā)泡區(qū)域和一些串孔的泡孔叉弦,基本沒有可見的泡孔結(jié)構(gòu)。說明純PP的熔體強(qiáng)度不夠藻糖,無法支持發(fā)泡時(shí)氣體擴(kuò)散引起的膨脹應(yīng)力淹冰,在泡孔沒有進(jìn)入固化和定型階段時(shí),PP熔體氣泡壁已經(jīng)破裂巨柒。Fig.7B中顯示樱拴,改性PP發(fā)泡后誊抛,可以看到細(xì)密的氣泡孔布滿整個(gè)橫截面帮坚,泡孔呈現(xiàn)出多邊形的結(jié)構(gòu)。利用圖形分析軟件分析得到的泡孔大小和泡孔密度列在Tab.2侵状。改性后微交聯(lián)PP的泡孔直徑在10μm右牺勾,泡孔密度達(dá)到1.1×109cm-3正罢。微交聯(lián)使得改性PP具有應(yīng)變硬化行為,不僅增加了PP的熔體強(qiáng)度驻民,同時(shí)熔體在承受拉伸應(yīng)力時(shí)翻具,熔體形變變得均勻,使得熔體不容易斷裂回还,因此改性PP的發(fā)泡性能得到明顯改善裆泳。非常高的泡孔密度也說明發(fā)泡時(shí)有很高的成核速率,具體原因尚需更多的研究柠硕。利用不飽和聚酯對(duì)線型聚丙烯進(jìn)行了熔融接枝改性工禾,得到一種具有微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚丙烯。這種微交聯(lián)的聚丙烯在顯著增加聚丙烯的熔體彈性以及拉伸黏度的同時(shí)蝗柔,沒有使剪切黏度劇烈增加帜篇,使得在改善發(fā)泡性能的同時(shí),保持了聚丙烯的加工性能诫咱。改性后的PP以超臨界CO2為發(fā)泡劑發(fā)泡笙隙,在不加入任何成核劑的條件下,可以得到發(fā)泡倍率25.6倍坎缭,泡孔密度1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料竟痰。
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摘 要:聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能签钩,PP屬于結(jié)晶型聚合物,在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)坏快,存在結(jié)晶區(qū)铅檩,相態(tài)為固態(tài),難以發(fā)泡莽鸿;而溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)昧旨,熔體強(qiáng)度急劇下降,導(dǎo)致泡孔聚并和破裂祥得。目前兔沃,關(guān)于超臨界二氧化碳制備PP微孔發(fā)泡材料的研究主要聚焦于改善PP的發(fā)泡行為,通過添加納米顆良都埃或聚合物來調(diào)控PP的結(jié)晶方式乒疏,采用直接合成、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度饮焦,以及改進(jìn)發(fā)泡方法來獲得PP微孔發(fā)泡材料怕吴。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有良好的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能县踢,剛性高于聚乙烯(PE)發(fā)泡材料转绷,抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯(PS),耐熱溫度130 ℃硼啤,而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃暇咆;此外,PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好丙曙,即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀爸业。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居、包裝亏镰、交通扯旷、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場(chǎng)需求。超臨界二氧化碳由于無毒索抓、價(jià)廉钧忽、不易燃以及在聚合物中相對(duì)高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑,因此逼肯,用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注耸黑。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為、提高其熔體強(qiáng)度篮幢、改進(jìn)發(fā)泡方法等方面綜述了近年來用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進(jìn)展大刊。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物,在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時(shí)三椿,由于晶區(qū)的存在缺菌,發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散葫辐,因此溶解度低;而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻伴郁,從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響耿战,無法得到泡孔均一的發(fā)泡材料。Doroudiani等發(fā)現(xiàn)焊傅,在高結(jié)晶度聚合物中無法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu)剂陡,而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到。.2 晶區(qū)尺寸結(jié)晶型聚合物的泡孔密度高于非晶型聚合物狐胎,是因?yàn)槠渚^(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低鸭栖,有利于泡孔成核。一般而言顽爹,晶區(qū)面積小,結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸骆姐;而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核镜粤,甚至導(dǎo)致無法發(fā)泡。張純等研究PP微孔發(fā)泡時(shí)發(fā)現(xiàn)玻褪,PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核肉渴、長(zhǎng)大和定型。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)带射,熔體強(qiáng)度急劇下降同规,導(dǎo)致在熔點(diǎn)以上進(jìn)行PP發(fā)泡時(shí),泡孔發(fā)生破裂和聚并窟社,因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃券勺。因此,要制備泡孔均一分布灿里、泡孔尺寸小关炼、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品,需要解決PP在低溫時(shí)晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴(kuò)散匣吊、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過程中PP熔體強(qiáng)度低等問題儒拂。一般從三方面考慮:一是改變PP的結(jié)晶行為,使PP能在較低的溫度發(fā)泡色鸳;二是對(duì)PP進(jìn)行改性社痛,獲得高熔體強(qiáng)度PP(HMSPP);三是改進(jìn)發(fā)泡方法命雀。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無機(jī)納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能蒜哀,碳納米纖維、碳納米管吏砂、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結(jié)晶行為凡怎,在PP發(fā)泡時(shí)起異相成核作用校焦。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法,利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為统倒,減小晶體尺寸寨典,而且由于碳納米纖維與PP基體不相容,因此為泡孔成核提供了更多異相成核點(diǎn)房匆,從而得到晶體尺寸小耸成、密度高的發(fā)泡材料。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對(duì)納米材料發(fā)泡的影響浴鸿,結(jié)果表明:當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%井氢,能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu),但泡孔尺寸分布不均一岳链,有大面積的未發(fā)泡區(qū)域花竞;當(dāng)碳納米纖維含量提高時(shí),PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降掸哑,使二氧化碳的溶解度提高约急,泡孔均一;當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時(shí)苗分,泡孔結(jié)構(gòu)為均一厌蔽,泡孔尺寸小。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn)摔癣,納米材料的尺寸奴饮、幾何形狀對(duì)結(jié)晶行為也有影響,并且得到纖維含量越高择浊,泡孔尺寸越小的結(jié)論戴卜。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復(fù)合體系的儲(chǔ)能模量,并且可以明顯影響PP的結(jié)晶琢岩。Rizvi等采用機(jī)械共混叉瘩,將聚四氟乙烯(PTFE)微纖添加到PP發(fā)泡體系。結(jié)果表明:PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核粘捎,且PTFE對(duì)二氧化碳有親和性薇缅,提高了二氧化碳溶解度,PP泡孔密度大幅提高攒磨。Luo Yiwei等分別對(duì)比了球狀和纖維狀聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)與PP復(fù)合材料的發(fā)泡泳桦。結(jié)果表明:球狀和纖維狀PBT作為異相成核劑促進(jìn)了PP的結(jié)晶,提高了PP的結(jié)晶密度娩缰,密集的晶體作為泡孔成核劑灸撰,減小了泡孔尺寸,提高了泡孔密度。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度浮毯,一種行之有效的方法就是對(duì)PP進(jìn)行改性以得到HMSPP完疫,從而加寬發(fā)泡溫度范圍。目前债蓝,獲得HMSPP的方法通常有直接合成壳鹤、共混擠出、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等饰迹。3.1 直接合成采用傳統(tǒng)的Zeigler-Natta催化劑和茂金屬催化劑能制備高線性和高規(guī)整聚合物芳誓,但很難得到支化聚合物。Langston等將對(duì)-(3-丁基)苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑啊鸭,與茂金屬催化劑結(jié)合锹淌,制備了相對(duì)分子質(zhì)量高、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)整的長(zhǎng)支鏈PP(LCBPP)赠制。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α赂摆,ω-二烯單體制備LCBPP。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體钟些,然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP烟号。用這種方法制備LCBPP的相對(duì)分子質(zhì)量分布大于5,且零剪切黏度也有所提高厘唾。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過共混提高PP的支化程度褥符,從而提高熔體強(qiáng)度龙誊。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體抚垃,從而獲得LCBPP。其原理是引發(fā)劑分解產(chǎn)生的自由基捕獲PP分子主鏈中叔碳上的氫原子趟大,然后通過控制反應(yīng)溫度鹤树、單體濃度等使失去氫原子的不穩(wěn)定叔碳自由基與其他自由基反應(yīng),形成長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)逊朽。Nam等通過加入過氧化物引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體反應(yīng)共混得到LCBPP罕伯,通過流變性能證明長(zhǎng)支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度,并獲得了較好的發(fā)泡性能叽讳。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對(duì)線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP追他,熔體強(qiáng)度和拉伸性能都明顯提升,有效抑制泡孔的聚并和破裂岛蚤。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑邑狸,與馬來酸酐(MAH)接枝PP反應(yīng)共混,得到具有較高模量涤妒、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP单雾,能改善發(fā)泡行為。另外在熔融態(tài)時(shí),只加入過氧化物和PP硅堆,會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解屿储,為了提高接枝效率,通常會(huì)加入給電子體(如苯乙烯渐逃、秋蘭姆等)抑制副反應(yīng)够掠。此外,通過緩慢釋放過氧化物的自由基以及超臨界流體作為塑化劑降低操作溫度的方法都可以有效抑制分子鏈的降解朴乖。
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新材料研習(xí)社報(bào)道祖屏,隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,輕量买羞、舒適袁勺、綠色、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向畜普。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量期丰、降低油耗,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一吃挑。目前钝荡,汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重、昂貴的金屬構(gòu)件舶衬,“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案埠通,汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平的重要標(biāo)志。在當(dāng)前的車用塑料中逛犹,聚丙烯是用量端辱、使用頻次、增長(zhǎng)速度的品種虽画。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長(zhǎng)是因?yàn)槠涿芏刃∥璞巍Ⅲw積輕、設(shè)計(jì)空間廣码撰,綠色環(huán)保渗柿、性能優(yōu)異及其制造成本低。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點(diǎn)是以塑代鋼脖岛,減輕汽車自重朵栖。聚丙烯是一種由丙烯聚合(均聚PP)或丙烯和乙烯共同聚合(共聚PP)而成的無臭、無毒柴梆、半透明的聚合物陨溅,其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。聚丙烯按甲基(-CH3)空間排布的位置可分為等規(guī)聚丙烯(Isotactic polypropylene)轩性、無規(guī)聚丙烯(Atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(Syndiotactic polypropylene)三種声登。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性狠鸳、耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性悯嗓、介電性能件舵,以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性,且不受濕度的影響脯厨,聚丙烯的種類及性能如圖2所示铅祸。目前,為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能合武,通常采用化學(xué)改性(共聚改性临梗、交聯(lián)改性、接枝改性稼跳、添加成核劑等)或物理改性(添加有機(jī)或無機(jī)助劑等)改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)盟庞、晶體構(gòu)型或填充、共混汤善、增強(qiáng)等來實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化什猖。改性聚丙烯根據(jù)特點(diǎn)和功能可分為長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料、免噴涂聚丙烯材料红淡、聚丙烯微發(fā)泡材料不狮、高溶體強(qiáng)度聚丙烯、環(huán)保阻燃聚丙烯材料在旱、抗菌聚丙烯摇零、耐刮擦聚丙烯材料,及低氣味桶蝎、低VOC聚丙烯材料等驻仅。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢(shì)性能優(yōu)勢(shì)聚丙烯在強(qiáng)度、剛度俊嗽、硬度雾家、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯铃彰;能夠在100℃的溫度下正常使用绍豁,具有良好的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性牙捉、較好的力學(xué)性能竹揍、較高的耐沖擊性、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌邪铲,化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響芬位。聚丙烯外觀透明而輕,密度為0.89~0.91 g/cm3带到,是目前塑料中輕的品種之一昧碉。因此,采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量的降低。另外被饿,由于近年聚丙烯改性技術(shù)的發(fā)展使聚丙烯在汽車工業(yè)的發(fā)展占據(jù)優(yōu)勢(shì)四康。保優(yōu)勢(shì)聚丙烯為無毒、無味狭握、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物闪金,屬于環(huán)保材質(zhì)。聚丙烯不僅可回收再利用论颅,而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子哎垦,在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng),使聚丙烯具有降解特性恃疯,大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題漏设。成本優(yōu)勢(shì)聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣,主要有油今妄、煤愿题、甲醇、丙烯等蛙奖。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長(zhǎng)快的一種原料來源方式潘酗,如圖3所示。由于我國(guó)煤炭資源豐富雁仲,且煤炭的價(jià)格較為穩(wěn)定仔夺,煤制備聚丙烯成本浮動(dòng)小。同時(shí)攒砖,聚丙烯容易加工成型缸兔,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料吹艇。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材惰蜜,但由于聚丙烯的性能缺陷,包括收縮率大受神、容易產(chǎn)生翹曲變形抛猖、低溫易脆斷等,決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求鼻听。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求财著,優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成,采用化學(xué)或物理方法來進(jìn)行改性撑碴。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯是采用長(zhǎng)度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進(jìn)行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料撑教,與普通聚丙烯材料相比,通過玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯的機(jī)械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高醉拓,能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美伟姐。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能收苏,且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料;另外愤兵,長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的高溫耐疲勞強(qiáng)度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍高出10%倒戏,同時(shí)兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性。普通聚丙烯與長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的性能對(duì)比如表1所示恐似。發(fā)泡改性聚丙烯發(fā)泡改性聚丙烯是以聚丙烯材料為基體杜跷,通過物理或者化學(xué)的方式使塑料中間層密布尺寸十到幾十微米的封閉微孔結(jié)構(gòu)。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限矫夷,可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期葛闷;同時(shí)使制品具有內(nèi)應(yīng)力、翹曲小的特性双藕,在注塑成型中更平整淑趾、筆直和穩(wěn)定;另一方面忧陪,由于微孔的支撐作用扣泊,使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異,在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀嘶摊。低氣味延蟹、低VOC聚丙烯低氣味、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個(gè)重要方向叶堆,尤其針對(duì)處于相對(duì)封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料阱飘,對(duì)聚丙烯提出了綠色、環(huán)保的要求虱颗。低氣味沥匈、低 VOC 聚丙烯是通過在填料、加工助劑的選擇忘渔、成型及后處理工藝等各個(gè)環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生高帖,從而控制氣味的產(chǎn)生。
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系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型畦粮,應(yīng)用方向散址,性能要求。車用PP隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展锈玉,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代爪飘,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件义起。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史拉背,目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志,塑料飾件的大量應(yīng)用默终,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能椅棺,提高了汽車的美觀舒適度犁罩。PP以密度小、性價(jià)比高两疚、具有優(yōu)異的耐熱性能床估、耐化學(xué)藥品腐蝕性、剛性诱渤、易于成型加工和回收利用等特性在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用丐巫。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢(shì)。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)勺美、投資巨大递胧、技術(shù)要求高,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)赡茸,所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛缎脾、更有效、更經(jīng)濟(jì)占卧、更實(shí)用的改性遗菠。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”华蜒。是由 PP樹脂辙纬、三元乙丙橡膠(EPDM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)等增韌彈性體及滑石粉、碳酸鈣等無機(jī)填料的復(fù)合物叭喜,其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型牲平,且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低、質(zhì)輕域滥、易涂裝纵柿、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)∑舸拢滑石粉填充改性PP材料具有高剛性昂儒、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率,且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)委可,尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能渊跋,提高材料的模量和熱變形溫度。玻璃纖維增強(qiáng)改性PP玻璃纖維增強(qiáng)改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊着倾、儀表板骨架拾酝、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來的研究熱點(diǎn)之一。LGFPP制品指含有長(zhǎng)度為10~25mm的玻璃纖維改性的PP復(fù)合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)卡者。10~25mm的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物相比普通4~7mm的短玻璃纖維增強(qiáng)聚合物具有更高的強(qiáng)度蒿囤、剛度、韌性崇决,以及尺寸穩(wěn)定性好材诽、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)底挫。此外,LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能脸侥,即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變建邓。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比,LG-FPP的密度低睁枕,相同部件的質(zhì)量可減輕20%~50%;LGFPP能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性官边,可成型形狀復(fù)雜的部件、提高集成汽車零部件的能力外遇、節(jié)約模具成本(一般長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)拒逮、減少能耗(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%~80%,鋁制品的35%~50%)臀规、簡(jiǎn)化裝配工序滩援。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品,具有強(qiáng)度高塔嬉、熱膨脹系數(shù)低玩徊、耐高溫、阻燃性能好谨究、低浮纖恩袱、低翹曲、低收縮 等特點(diǎn)胶哲。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強(qiáng)度畔塔,從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì),其具有質(zhì)輕鸯屿、耐熱澈吨、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車輕量化的發(fā)展寄摆,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑谅辣,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%婶恼,卡車桑阶、工程機(jī)械車占20% ,客車勾邦、商務(wù)車占35%蚣录。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料,因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想眷篇,僅適合于需要表面覆皮的高端車萎河,不僅增加了制造成本,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源公壤,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)换可,注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下椎椰,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡厦幅,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ,但目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80~350μm 慨飘。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡确憨、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件瓤的,如車身門板休弃、尾門、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條圈膏、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等塔猾。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% ,較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重稽坤,注射壓力降低約30%~50% 丈甸,鎖模力降低約20% ,循環(huán)周期減少10%~15%尿褪,同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性睦擂,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能,并且能改善制品的翹曲變形性杖玲,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活顿仇。在一些部件中,如汽車風(fēng)管摆马、風(fēng)道臼闻,還可實(shí)現(xiàn)隔熱、降噪的效果囤采,減少后道工序的成本些阅。 密 度 為0.06g/cm3的輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能,作為汽車車頂斑唬,可降低汽車的質(zhì)量市埋,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件,有利于汽車的輕量化恕刘。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來說缤谎,PP、橡膠改性PP褐着、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收坷澡、質(zhì)輕、成本低的優(yōu)勢(shì)含蓉,因而被越來越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域频敛,然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差项郊,而這一性能卻是儀表板、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能斟赚,也是汽車外部應(yīng)用部件着降、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一,而且表面性能提高的聚烯烴能很好地代替金屬和工程塑料拗军,同時(shí)還有利于涂色任洞,因此積極尋找提高聚烯烴材料耐刮擦性能的解決方案十分重要。通過添加涂層发侵、無機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能交掏,例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料刃鳄,因其可塑性強(qiáng)盅弛、質(zhì)輕、回收再利用率高等特性叔锐,在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛挪鹏,無論是內(nèi)飾件、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件掌腰,都越來越多地用到了塑料狰住。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛,對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要齿梁,且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)催植,是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域,學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐勺择。
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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展创南,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件省核。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史稿辙,目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志,塑料飾件的大量應(yīng)用气忠,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能邻储,提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小旧噪、性價(jià)比高吨娜、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性淘钟、剛性宦赠、易于成型加工和回收利用等特性在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢(shì)。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)勾扭、投資巨大毡琉、技術(shù)要求高,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)妙色,所以現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛桅滋、更有效、更經(jīng)濟(jì)燎斩、更實(shí)用的改性虱歪。丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體蜂绎,制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔栅表。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限,在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上师枣,可以明顯減輕重量和成型的周期怪瓶,大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小践美、平直度高洗贰,沒有縮水,尺寸穩(wěn)定陨倡,成型視窗大等特點(diǎn)敛滋,特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨(dú)具優(yōu)勢(shì),成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向兴革。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件绎晃。隨著汽車輕量化的發(fā)展,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑杂曲,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多庶艾,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%,卡車擎勘、工程機(jī)械車占20% 咱揍,客車、商務(wù)車占35% 棚饵。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料煤裙。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想,僅適合于需要表面覆皮的高端車噪漾,不僅增加了制造成本硼砰,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體怪与,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源夺刑,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài),注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡遍愿,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 存淫,但目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80~350μm 。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡沼填、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等桅咆,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件,如車身門板坞笙、尾門岩饼、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條薛夜、頂棚等籍茧;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 梯澜,較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)高50%的減重寞冯,注射壓力降低約30%~50% ,鎖模力降低約20% 晚伙,循環(huán)周期減少10%~15%吮龄,同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)高30%的節(jié)能咆疗,并且能改善制品的翹曲變形性漓帚,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能午磁,作為汽車車頂尝抖,可降低汽車的質(zhì)量,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件漓踢,有利于汽車的輕量化牵署。動(dòng)機(jī)罩福特微發(fā)泡發(fā)動(dòng)機(jī)罩:采用MuCell微發(fā)泡注塑成型技術(shù)在零件成型過程中充入氣泡,形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)喧半,既節(jié)約了塑材奴迅,又減輕了重量,而且不會(huì)影響零件的任何性能挺据。目前已應(yīng)用車型有:C-MAX取具、Grand C-MAX、S-MAX扁耐、蒙迪歐和Galaxy等暇检。綜上所述,聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛婉称,但需要注意:. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產(chǎn)品所驗(yàn)證的技術(shù)块仆、有廣范的市場(chǎng)构蹬、但在中國(guó)應(yīng)用尚新。2. 微發(fā)泡能提供更高品質(zhì) (減少變形,提升平面度,圓度和尺寸的穩(wěn)定性,沒有縮水印) 和更低成本 (重量,成型周期和成型噸位減少悔据、更省料的產(chǎn)品設(shè)計(jì))庄敛。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機(jī)——高端應(yīng)用和節(jié)省成本。4. 并不是所有的制品都適合用微發(fā)泡技術(shù),需要配合尋找合適的制品科汗。