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系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型，應(yīng)用方向夹抗，性能要求绳慎。車用PP隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代，越來(lái)越多的汽車零部件開(kāi)始采用改性塑料替代金屬制件杏愤。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史靡砌，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)用珊楼，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能通殃，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小厕宗、性價(jià)比高画舌、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性已慢、剛性曲聂、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(lái)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)佑惠。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)朋腋、投資巨大、技術(shù)要求高膜楷，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)旭咽，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效赌厅、更經(jīng)濟(jì)轻专、更實(shí)用的改性。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性察蹲、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無(wú)機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”请垛。是由 PP樹(shù)脂、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洽议、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物宗收，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低亚兄、質(zhì)輕混稽、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)审胚⌒傺滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率膳叨，且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)洽洁，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，提高材料的模量和熱變形溫度菲嘴。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(如在前端模塊饿自、儀表板骨架汰翠、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來(lái)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(guò)注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)昭雌。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)度复唤、剛度、韌性烛卧，以及尺寸穩(wěn)定性好佛纫、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)。此外总放，LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能雳旅，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比间聊，LG-FPP的密度低，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)靈活性抵拘，可成型形狀復(fù)雜的部件哎榴、提高集成汽車零部件的能力、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%)僵蛛、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%尚蝌，鋁制品的35%～50%)、簡(jiǎn)化裝配工序充尉。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品飘言，具有強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低驼侠、耐高溫姿鸿、阻燃性能好、低浮纖倒源、低翹曲苛预、低收縮 等特點(diǎn)。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過(guò)提高PP的熔體強(qiáng)度笋熬，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)热某，其具有質(zhì)輕、耐熱胳螟、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)昔馋。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糖耸，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多秘遏，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車嘉竟、工程機(jī)械車占20% 垄提，客車榔袋、商務(wù)車占35%。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料铡俐，因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想凰兑，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本审丘，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吏够，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源，通過(guò)自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)滩报，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下锅知，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 脓钾，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 售睹。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等可训，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件昌妹，如車身門板、尾門握截、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條飞崖、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% 谨胞，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重固歪，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 胯努，循環(huán)周期減少10%～15%牢裳，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)能叶沛，并且能改善制品的翹曲變形性贰健，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。在一些部件中恬汁，如汽車風(fēng)管伶椿、風(fēng)道，還可實(shí)現(xiàn)隔熱氓侧、降噪的效果脊另，減少后道工序的成本。 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)性能约巷，作為汽車車頂偎痛，可降低汽車的質(zhì)量，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件独郎，有利于汽車的輕量化踩麦。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來(lái)說(shuō)枚赡，PP、橡膠改性PP谓谦、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收贫橙、質(zhì)輕、成本低的優(yōu)勢(shì)反粥，因而被越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域卢肃，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差，而這一性能卻是儀表板才顿、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能莫湘，也是汽車外部應(yīng)用部件、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一郑气，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幅垮，同時(shí)還有利于涂色，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尾组。通過(guò)添加涂層忙芒、無(wú)機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料演怎。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料，因其可塑性強(qiáng)避乏、質(zhì)輕爷耀、回收再利用率高等特性，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛拍皮，無(wú)論是內(nèi)飾件歹叮、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件，都越來(lái)越多地用到了塑料铆帽。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛咆耿，對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無(wú)疑變得越來(lái)越重要，且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)爹橱，是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域萨螺，學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐。

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聚丙烯（PP）是輕的通用塑料愧驱，因其綜合性能優(yōu)異慰技，生產(chǎn)成本低，廣泛的用于家電组砚、包裝吻商、化工及汽車等領(lǐng)域，產(chǎn)量居于通用塑料的第2位糟红；聚丙烯的缺點(diǎn)是低溫沖擊性能差艾帐、易老化乌叶，而且抗靜電性、耐候性和染色性差柒爸，因此材料界和產(chǎn)業(yè)界都很關(guān)注聚丙烯的改性准浴。小編對(duì)聚丙烯幾個(gè)常見(jiàn)的改性方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，希望能夠和同行進(jìn)行交流揍鸟，互有助益兄裂。聚丙烯微孔發(fā)泡一、聚丙烯 / 無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料剛性和韌性是考察塑料性能的兩個(gè)重要指標(biāo)阳藻，如何能夠使塑料同時(shí)具有良好的剛性和韌性是人們一直以來(lái)追求的目標(biāo)晰奖，無(wú)機(jī)納米例子改性是解決這一矛盾的方法之一。大粒徑填料改性聚合物相比腥泥，無(wú)機(jī)納米粒子填充改性的聚合物具有更加優(yōu)異的力學(xué)性能匾南。為了使無(wú)機(jī)納米粒子盡可能均勻的分散在聚合物基體中，需要對(duì)無(wú)機(jī)納米粒子進(jìn)行表面改性蛔外，經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)機(jī)納米粒子能夠提高它與基體樹(shù)脂界面層的黏結(jié)強(qiáng)度蛆楞，充分發(fā)揮剛性無(wú)機(jī)粒子對(duì)聚合物的增強(qiáng)增韌作用。納米級(jí)別的碳酸鈣為例夹厌，用納米碳酸鈣能同時(shí)增強(qiáng)增韌豹爹，且增韌效果比微米級(jí)碳酸鈣更好。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)矛纹，納米碳酸鈣的形態(tài)不同臂聋，復(fù)合材料的力學(xué)性能也大不一樣。立方形納米碳酸鈣有利于改善復(fù)合材料的沖擊性能或南，而纖維狀納米碳酸鈣則能明顯改善材料的拉伸性能孩等，納米碳酸鈣能使PP球晶明顯的細(xì)化。二采够、聚丙烯微孔發(fā)泡材料聚丙烯材料進(jìn)行微孔發(fā)泡改性的時(shí)候肄方，它的強(qiáng)度不會(huì)降低，原因很有趣蹬癌，因?yàn)樵摬牧现泻斜仍瓉?lái)的缺陷或微細(xì)裂縫還小得多的孔徑权她，因?yàn)檫@種孔徑的存在，鈍化了塑料中原有裂縫的尖端逝薪，且不會(huì)降低塑料的強(qiáng)度伴奥。微孔發(fā)泡材料的韌性高、疲勞壽命長(zhǎng)翼闽、比強(qiáng)度高拾徙、熱穩(wěn)定性高、介電常數(shù)低感局。除此之外還有質(zhì)輕尼啡、隔熱暂衡、吸震、隔音崖瞭、價(jià)格低廉等特點(diǎn)狂巢。因此，在汽車书聚、航天航空和其他各種運(yùn)輸工具等領(lǐng)域微孔發(fā)泡聚丙烯得到了強(qiáng)力發(fā)展唧领。三、成核劑改性聚丙烯材料PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料雌续，它的結(jié)晶速度較慢斩个，容易形成尺寸較大的球晶，導(dǎo)致制品的光澤度和透明改性差驯杜，制品的外觀缺乏美感受啥，限制了其在透明包裝的日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用。利用成核劑改性聚丙烯鸽心，是一種制備透明度高滚局，力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡(jiǎn)單有效的方法，因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用顽频。PP透明成核劑目前常見(jiàn)的有滑石粉藤肢、二氧化硅、云母糯景、芳基磷酸鹽類等嘁圈，一般來(lái)講，添加量不大于0.8%效果比較好莺奸，具體的應(yīng)用要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況具體分析丑孩。四冀宴、長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料長(zhǎng)玻纖纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場(chǎng)中增長(zhǎng)較快的塑料品種之一灭贷，尤其是在汽車用塑料中，為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用略贮，在塑料中纖維長(zhǎng)度要大于Lc甚疟，既臨界長(zhǎng)度，Lc取值與塑料的種類有直接關(guān)系逃延。如果纖維的長(zhǎng)度小于Lc览妖，其增強(qiáng)效果與一般的粉末填料區(qū)別不大。例如揽祥，玻纖增強(qiáng)PP中讽膏，玻璃纖維的臨界長(zhǎng)度為3.1mm，而在另外一種經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的PP中拄丰，Lc可能降到0.9mm以下府树。對(duì)于普通的短波纖增強(qiáng)塑料俐末，制品中的纖維長(zhǎng)度一般只有0.2~0.6mm，限制了制成品性能的提高奄侠。而在長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料部件中卓箫，玻璃纖維的殘留長(zhǎng)度可以達(dá)到3mm以上，大大提高了制品的物理機(jī)械性能垄潮。由于長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料制品中的纖維殘留長(zhǎng)度較長(zhǎng)烹卒，它的沖擊強(qiáng)度比普通的纖維增強(qiáng)材料高了4倍左右；比強(qiáng)度（17.2%）更是比鋁材料（9.8%）都高弯洗，此外旅急，這種材料的加工流動(dòng)性好，制品外觀光亮涂召、無(wú)塌坑等缺陷坠非，制品的成型收縮率也小。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比果正，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕炎码、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少、尺寸穩(wěn)定性好秋泳、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)潦闲。目前，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術(shù)中應(yīng)用為廣泛的工藝之一迫皱，具有操作簡(jiǎn)單歉闰、效率高、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件卓起，且能耗少和敬，符合節(jié)約材料，降低成本這一發(fā)展理念戏阅，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求昼弟。然而，欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內(nèi)部泡孔易發(fā)生大量變形奕筐，泡孔尺寸分布不均勻舱痘，所得制品表面存在大量的氣痕、銀紋等缺陷离赫，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺(jué)芭逝，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用。家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置渊胸，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對(duì)微孔注塑過(guò)程中發(fā)泡行為的影響旬盯。研究發(fā)現(xiàn)，采用氣體反壓可以減少發(fā)泡注塑制品的泡孔變形以及不均勻等缺點(diǎn)，改善了泡孔的形態(tài)胖翰。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP频丘、發(fā)泡劑(AC)、發(fā)泡助劑[Zn(St)2／ZnO]按照98.5∶1∶0.5的比例混合均勻后加入料筒中進(jìn)行塑化泡态。然后打開(kāi)氣體反壓裝置搂漠，在型腔中分別注入固定的GCP為0，0.2某弦，0.4桐汤，0.6，0.8?MPa的氣體靶壮，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹(shù)脂進(jìn)行發(fā)泡怔毛，冷卻后，取出PP發(fā)泡樣品腾降。GCP對(duì)充模過(guò)程中熔體壓力的影響熔體注射完后拣度，熔體壓力瞬間達(dá)到大值。隨著GCP從0增加至0.8?MPa螃壤，熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa抗果，注射完成后，隨著氣體的排出奸晴，熔體壓力瞬間下降冤馏，隨著冷卻收縮，熔體壓力逐漸趨于0?MPa寄啼。由此可知逮光，GCP可以明顯地提高熔體充模過(guò)程中的熔體壓力，改善欠注發(fā)泡過(guò)程中的熔體壓力環(huán)境墩划。CP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒(méi)有施加氣體反壓時(shí)涕刚，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形乙帮，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大杜漠，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象蚣旱，泡孔形貌極不規(guī)則碑幅，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小戴陡，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)塞绿。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大恤批，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小异吻，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布诀浪。當(dāng)GCP達(dá)到0.8?MPa時(shí)棋返，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)，此時(shí)整體泡孔的變形較小雷猪。是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過(guò)程中受到的流動(dòng)剪切作用睛竣，GCP值越大，泡孔在遷移過(guò)程中受到熔體壓力越大求摇，泡孔受到熔體的約束力大射沟，泡孔不易發(fā)生變形。GCP對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示与境⊙楹唬可知，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個(gè)樣品厚度的10.9%摔刁；隨著GCP的增大挥转，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高，GCP為0.8 MPa時(shí)共屈，升高至26.7%绑谣。而泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例隨著GCP的增大而大幅度下降，從63.7%下降到45.4%拗引，這說(shuō)明GCP可以減小泡孔變形層域仇，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)寺擂，如下圖所示暇务，泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加，整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)怔软，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大垦细，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度挡逼，即GCP可以減小泡孔長(zhǎng)度與寬度的差距括改，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)家坎，見(jiàn)圖c嘱能，隨著GCP的增加，當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小虱疏，但隨著GCP的進(jìn)一步增大惹骂，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大做瞪，使得泡孔的成核臨界能壘升高对粪，泡孔的成核速率下降右冻，泡孔在充模過(guò)程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng)著拭，因此熔體壓力越大纱扭，泡孔直徑越大。

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央廣網(wǎng)上海9月17日消息（記者唐奇云 通訊員張婷）日常生活中儡遮，當(dāng)人們購(gòu)買兒童玩具乳蛾、家具用品等塑料制品時(shí)，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無(wú)毒無(wú)味鄙币、綠色環(huán)保屡久，近年來(lái)綜合性能優(yōu)異、可回收及易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”爱榔，日益受到熱捧被环，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種。超臨界CO2（二氧化碳）發(fā)泡聚合物技術(shù)是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關(guān)鍵核心技術(shù)详幽。在第22屆工博會(huì)高校展區(qū)筛欢，華東理工大學(xué)化工學(xué)院教授趙玲領(lǐng)銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項(xiàng)目，聚焦的正是輕量化聚丙烯發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用唇聘。該項(xiàng)目也是2019年度上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目版姑。聚丙烯微孔發(fā)泡無(wú)水發(fā)泡制備聚合物珠粒實(shí)驗(yàn)裝置（央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學(xué)供圖）鎖定新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域，布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國(guó)新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域迟郎，發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段剥险。隨著航天航空、國(guó)防宪肖、能源表制、交通、包裝控乾、電器么介、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱蜕衡、隔音壤短、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來(lái)越迫切慨仿。聚丙烯作為產(chǎn)量大久脯、增長(zhǎng)量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹(shù)脂之一镰吆，其高品質(zhì)發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領(lǐng)域的熱點(diǎn)與難點(diǎn)帘撰。016年，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項(xiàng)鼎姊，該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝骡和，開(kāi)展聚合物輕量化的應(yīng)用基礎(chǔ)—共性技術(shù)—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈?zhǔn)健毖邪l(fā)工作。據(jù)趙玲介紹相寇，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類慰于。化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留唤衫、發(fā)泡過(guò)程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)婆赠；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用，已逐漸被禁止和限制使用佳励；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高休里，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候赃承、火災(zāi)危險(xiǎn)妙黍、有害殘留以及VOC排放等問(wèn)題和弊端，超臨界流體瞧剖，特別是超臨界CO2拭嫁，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)，被工信部列入我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)抓于，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)做粤、表面張力和粘度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化捉撮，可以制備微孔甚至納米泡孔材料怕品。聚丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制巾遭，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品肉康；高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無(wú)法保持完整泡孔，可操作窗口窄灼舍。因此迎罗，大規(guī)模制造具有穩(wěn)定均勻泡孔形貌和外形尺寸的高發(fā)泡倍率微孔材料難度大。為了攻克這一難題片仿，近年來(lái)華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通纹安、中石化北化院、浙江新恒泰砂豌、鎮(zhèn)海煉化等單位厢岂，在合適物料體系、可控工藝過(guò)程和高效工業(yè)裝備等方面開(kāi)展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化阳距、強(qiáng)化和工程化等系列工作塔粒，形成了“適合超臨界CO2發(fā)泡的聚丙烯專用料”“分步/分段發(fā)泡新工藝”“優(yōu)化構(gòu)建流場(chǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)：根據(jù)在低于其流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡既可以突破結(jié)晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機(jī)制，開(kāi)發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強(qiáng)的CO2溶解擴(kuò)散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料筐摘，以及能有效改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑卒茬；CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率船老，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積；釜壓發(fā)泡圃酵、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)保證了均勻的壓力場(chǎng)柳畔、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，成功實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產(chǎn)郭赐。

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概述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡(jiǎn)稱MPP薪韩，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴(yán)格地定義是泡孔尺寸小于10微米，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)捌锭。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在俘陷，MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖观谦、隔熱和吸聲等性能拉盾，可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具豁状、箱包盾剩、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA替蔬、PU告私、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的替代物承桥。丙烯微孔發(fā)泡性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP驻粟，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體，并誘導(dǎo)其成核凶异、發(fā)泡蜀撑，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過(guò)程清潔無(wú)污染剩彬，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保酷麦。發(fā)泡過(guò)程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用喉恋。聚丙烯（PP）本身是無(wú)毒材料沃饶，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械轻黑、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域糊肤。也可應(yīng)用于兒童拼圖、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域氓鄙，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫馆揉，EVA泡沫。PP是半結(jié)晶聚合物抖拦，其熔點(diǎn)一般150~170℃升酣。相比于耐溫只有70~80℃的PE舷暮、PS、PU發(fā)泡材料噩茄，MPP的使用溫度可達(dá)120℃下面，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域巢墅。MPP集增強(qiáng)诸狭、隔熱和降噪為一體券膀，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域君纫，如汽車、軌道交通芹彬，船舶蓄髓，風(fēng)機(jī)葉片等。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用舒帮，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫会喝、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用玩郊。 MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有：(1) 同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下肢执，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小译红。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料预茄，更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控侦厚，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材耻陕，而片材表面不會(huì)穿孔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝刨沦。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在诗宣，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率想诅。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流召庞，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的来破、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)裁眯。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用。6) 同樣由于其微米尺度的泡孔讳癌，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能穿稳，可應(yīng)用于液晶面板等防要求較高的包裝領(lǐng)域。