余姚超臨界二氧化碳發(fā)泡價格
發(fā)布時間:2023-03-06 01:19:08余姚超臨界二氧化碳發(fā)泡價格
日常生活中朱转,當人們購買兒童玩具蟹地、家具用品等塑料制品時,都會十分在意其材質是否無毒無味藤为、綠色環(huán)保怪与,近年來綜合性能優(yōu)異、可回收的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”缅疟,日益受到熱捧分别,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。超臨界CO2(二氧化碳)發(fā)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術窿吩。在5月19日召開的上海市科技獎勵大會上茎杂,華東理工大學化工學院趙玲教授領銜的“高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化”項目斬獲科技進步獎一等獎。跳轉閱讀→化工醫(yī)藥企業(yè)HR注意啦纫雁,這里有近千位化學化工醫(yī)藥專業(yè)的海內(nèi)外本碩博畢業(yè)生等你招聘~聚丙烯微孔發(fā)泡鎖定新材料發(fā)展重點領域布局綠色制造新技術輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領域煌往,發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段。隨著航天航空、國防刽脖、能源羞海、交通、包裝曲管、電器却邓、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展,對具有優(yōu)異機械性能和絕熱院水、隔音腊徙、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切檬某。聚丙烯作為產(chǎn)量大撬腾、增長量快、應用領域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一恢恼,其高品質發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領域的熱點與難點民傻。2016年,由華東理工大學牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎材料技術提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術”獲準立項场斑。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝漓踢,開展聚合物輕量化的應用基礎—共性技術—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作。據(jù)趙玲介紹漏隐,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類喧半。化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留锁保、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點薯酝;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用,已逐漸被禁止和限制使用爽柒;一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高或價格昂貴吴菠,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候浩村、火災危險做葵、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端,超臨界流體心墅,特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術酿矢,被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關鍵共性技術,而且CO2進入聚合物后會引起熔點怎燥、表面張力和粘度下降瘫筐、結晶行為改變等一系列變化,可以制備微孔甚至納米泡孔材料铐姚。聚丙烯是結晶聚合物策肝,低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制肛捍,很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔之众,可操作窗口窄拙毫。因此,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棺禾。為了攻克這一難題缀蹄,近年來,華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通膘婶、中石化北化院缺前、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位悬襟,在合適物料體系诡延、可控工藝過程和高效工業(yè)裝備等方面開展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化、強化和工程化等系列工作古胆,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)化構建流場結構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術創(chuàng)新優(yōu)勢:根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡既可以突破結晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結構和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制,開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料筛璧,以及能有效改善泡孔結構和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑逸绎;CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率,氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設備體積夭谤;釜壓發(fā)泡棺牧、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優(yōu)化設計保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場朗儒,成功實現(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)颊乘。
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說到一次性容器你是不是認為紙比塑料更環(huán)保呢?這可不一定醉锄,塑料具有重量輕乏悄,不易受水和陽光影響的特點,適合制作容器恳不,但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解檩小,容易造成大量垃圾,因此后來出現(xiàn)紙質容器烟勋,但紙質容器也不是沒有缺點规求,甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。首先因為紙張?zhí)焐滤训耄龅剿蜁浕柚祝瑳]辦法單獨承裝液體,因此市面上常見的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜沮尿,所以摸起來感覺滑滑的丛塌。但這種復合材質的設計就會造成回收的難題,紙加塑料淋膜的設計當被送到回收廠時,如果沒有特殊技術是無法將紙與塑料淋膜分離姨伤,不能分離就無法重新回收材料再利用哨坪,而被放在自然環(huán)境中也因為是復合材料很難被分解,所以紙杯基本上只能焚燒乍楚。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質越單一越容易回收再利用当编,現(xiàn)在有一種PP發(fā)泡塑料就具有這種易回收利用的特點,耐熱徒溪,抗腐蝕又安全忿偷,還可以在微波爐內(nèi)加熱,只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理臊泌,成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器鲤桥,并且材質單一只要回收方式正確就能再利用。發(fā)泡技術是塑料在擠出渠概,吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量茶凳,將二氧化碳或氮氣注入到特殊的塑化裝置中,使氣體與原料充分混合播揪,讓塑料產(chǎn)生反應形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程贮喧,利用發(fā)泡技術生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化,緩沖吸震猪狈,吸音箱沦,保溫等特點,廣泛應用于包裝雇庙,建筑建材等行業(yè)谓形。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術的發(fā)展已有幾十年的歷史了,在20世紀20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木疆前,這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的寒跳,從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術制成泡沫塑料。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后峡继,人們對這種微孔新型塑料日益感興趣冯袍,并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種碾牌。一種是物理發(fā)泡劑康愤,這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳,氮氣舶吗,氨氣等氣體征冷,并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學反應,而且在氣態(tài)時在塑料中的擴散速度會低于在空氣中的擴散速度誓琼。另一種是化學發(fā)泡劑检激,它是一種當受熱后就會釋放如氮氣肴捉,二氧化碳等的物質,釋放氣體的速度能夠叔收,化學發(fā)泡劑一般有碳酸銨齿穗,碳酸氫鈉等。泡工藝泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法饺律,就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中窃页,再經(jīng)過降壓釋放出氣體,從而就能在成型的塑料中形成很多小孔复濒,這種發(fā)泡法由于成本較低脖卖,發(fā)泡后對不會留下殘余物,并且對發(fā)泡塑料性能不會改變巧颈。另一種是化學發(fā)泡法畦木,這種是利用化學方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡,是對加入塑料中的化學發(fā)泡劑進行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡砸泛,還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學反應釋放出氣體而進行發(fā)泡十籍。 后一種是機械發(fā)泡,使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中唇礁,然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料妓雾。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后,發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡(氣泡核)垒迂,隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加,氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大妒蛇,隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低机断,氣泡也會停止增長并且慢慢成型,這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔绣夺。所以不管采用什么發(fā)泡工藝吏奸,使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核,氣泡核膨脹陶耍,氣泡固化成型這個過程奋蔚。發(fā)泡膜包裝袋制造過程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜,也就是我們常說的珍珠棉烈钞,將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點泊碑,如防震,防潮毯欣,韌性好等馒过,來看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來的。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯酗钞,首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合腹忽,通過管道將其吸入到擠出機入料口来累,同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑。在擠出機中需要加溫讓原料熔化窘奏,再通過噴淋冷卻降溫以達到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡嘹锁,然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開着裹,展平后收成卷领猾,這樣就可以切割后包裝產(chǎn)品了。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機在上面印上需要的圖案或者文字求冷。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀瘤运,后通過機器壓封成包裝袋,這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了匠题。塑料通過發(fā)泡技術能讓其內(nèi)部形成氣泡拯坟,能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便,還能起到包裝保護的功能韭山,現(xiàn)在科學家研究出了一種氣泡金屬郁季,也具有這樣的性能,它就像金屬的氣泡包裝材料钱磅。這種復合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的梦裂,它是一種新型復合材料并不是普通的金屬,它比合金鋼要輕70%盖淡,能吸收超過普通鋼幾十倍的能量年柠,具備防輻射,防彈褪迟,防火的能力冗恨,在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護的作用,也許將來我們就能用到這種氣泡金屬味赃。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高掀抹,怎么提高可持續(xù)性以及提升效率,推動材料和能源消耗的下降心俗,以及材料性能的提升傲武,成本降低,有些可以通過輕量化實現(xiàn)城榛,而發(fā)泡技術就是輕量化未來發(fā)展的方向揪利。那些用于包裝,汽車狠持,建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡土童,輕量化結構在發(fā)展,很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎原材料使用工坊,各種利用發(fā)泡技術制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛献汗。
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塑料化工研究發(fā)展至今敢订,已合成出上千種高分子材料,其中具有工業(yè)價值的僅百余種罢吃,塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂(PE楚午、PP、PVC尿招、PS矾柜、ABS),目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大就谜,既不經(jīng)濟也不現(xiàn)實怪蔑。在聚乙烯、聚丙烯塑料改性是目前高分子材料未來發(fā)展的一個重要領域丧荐,龍樸君整理了這部分的相關信息缆瓣,供大家參考。深入研究聚合物組成虹统、結構和性能的關系弓坞,并在此基礎上對現(xiàn)有的塑料進行改性,以制造適用的塑料新材料车荔,已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一渡冻,全球的改性塑料行業(yè)也因此在近年內(nèi)獲得了長足的發(fā)展。關于改性的基礎知識在通用塑料和工程塑料的基礎上忧便,通過物理族吻、化學、機械等方式珠增,經(jīng)過填充呼奢、共混、增強等加工方法切平,改善塑料的性能或增加功能,對塑料的阻燃性辐董、強度悴品、抗沖擊性、韌性等機械性能得到改善和提高简烘,使得塑料能適用在特殊的電苔严、磁、光孤澎、熱等環(huán)境條件下届氢。從原料樹脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料的生產(chǎn),改性技術廣泛應用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過程中覆旭。如塑料的外觀退子、透明性岖妄、密度、精度寂祥、加工性荐虐、機械性能、化學性能丸凭、電磁性能福扬、耐腐蝕性能、耐老化性惜犀、耐磨性铛碑、硬度、熱性能虽界、阻燃性汽烦、阻隔性等方面。為了降低塑料制品的成本浓恳、改善性能刹缝、提高功能,都離不開塑料改性技術颈将。如何進行聚乙烯的改性梢夯?1、不同密度的聚乙烯的共混改性由于市場上的專用原料較少和供應的不平衡晴圾,促進了共混改性技術的發(fā)展颂砸。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求,可以通過調整低死姚、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來滿足要求人乓。一般說來,小型制品都毒、要求較軟的制品色罚、盛放化學藥品、洗滌劑之類的容器账劲,低密度聚乙烯的比例應該高些戳护,高密度聚乙烯的比例應該低些。當然瀑焦,并不是所有的低腌且、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品,應該從市場上選擇能用于吹塑的塑料材料榛瓮,并通過改進配方設計铺董,使制品的性能價格比達到優(yōu)。2禀晓、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性對于同為高密度聚乙烯材料來說精续,即使同為可用于吹塑成型的坝锰,可能在密度上相差無幾,但從分子量上來說驻右,差別可能較大什黑。樹脂牌號手冊上一般對材料的分子量都沒有標出,而從融體指數(shù)上大致可以看出堪夭。在擠出吹塑中空制品時愕把,隨著所用吹塑級的分子量的提高,熔體強度會相應提高森爽,同時制品的機械性能也會提高恨豁。但在實踐中發(fā)現(xiàn),當分子量提高到一定程度后爬迟,熔體強度和擠出速率反而有下降的趨勢橘蜜。出現(xiàn)這種情況后,對制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負面影響付呕,有時甚至會引發(fā)安全事故计福。制品加工時,出現(xiàn)分子量提高徽职,熔體強度和擠出速率下降的情況象颖,這與擠出機螺桿和進料段設計有較大的關系。雖然在設備上改進可以取得較為明顯的效果姆钉,但從材料配方上進行改進更能取得當期實效和減少設備改造的投資说订。將不同分子量、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混潮瓶,對于改善材料的分子量分布和材料內(nèi)微量添加劑元素的分布大有好處陶冷。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果。從制品的化學性能毯辅,機械性能及生產(chǎn)中的各項工藝性出發(fā)埂伦,可以比較自由的設計出各種不同的配方,來滿足各種不同的要求思恐,往往還可達到降低生產(chǎn)成本的目的沾谜。3、不同品種塑料的共混改性在工廠的現(xiàn)場生產(chǎn)當中壁袄,往往由于種種原因的限制,還會有許多不同的要求媚媒。比如說采用一些分子量較低的材料來代替分子量較高的塑料原料嗜逻,不但是市場供應狀況的限制,還有可能是制造成本的要求缭召,比如栈顷,在HDPE中加人一定量的PP逆日,就能有效的改善的剛性,而且不會影響的沖擊強度萄凤。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來確定室抽。4、高密度聚乙烯的填充改性技術在加工塑料制品時靡努,適當?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑坪圾,不但可以提高塑料制品的剛度和硬度,同時也可以大幅度的降低原料成本惑朦。單就降低成本這點出發(fā)兽泄,對許多附加值低的產(chǎn)品來說,就值得作深入的研究漾月。就近幾年來塑料制品加工廠填充改性的情況來看病梢,技術層次普遍較低。
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POE是乙烯和辛烯的共聚物梁肿,其中共聚單體辛烯(C8H16)的含量為20%-30%蜓陌。分子結構中辛烯的存在破壞了乙烯的結晶,但是同時也賦予共聚物優(yōu)良的透明性和良好的彈性吩蔑。在常溫下乙烯的結晶作為物理交聯(lián)點钮热,在高溫下乙烯解結晶使共聚物具有塑性。窄的分子量分布使POE具有較高的拉伸強度和抗沖擊性等哥纫。由于辛烯的支化作用霉旗,使得共聚物的熱敏性大大提高,大大增強了聚合物的可加工性蛀骇。與EPDM和EPR相比厌秒,α-烯烴在共聚單體中的比重較小,大大減少了分子骨架上的叔氫原子擅憔,這使得POE的耐熱氧老化性能大大提高鸵闪。POE具有優(yōu)異的性能 (特別是高耐熱氧老化性),價格相對便宜暑诸,因此是一種應用前景廣闊的新型彈性體材料蚌讼。但是POE熱塑性彈性體材料在實際應用中存在的最大問題就是熱變形溫度較低(熱變形溫度<80℃),這大大限制了該材料的應用領域个榕。熱塑性彈性體POE在高溫下篡石,乙烯結晶相的消失,可能會導致某些性能(模量西采、耐溶劑性)等發(fā)生突變凰萨。使用交聯(lián)、填充增強等方法可以大幅度提高該材料的使用溫度并改善其它性能。適當?shù)牧蚧w系和補強體系能有效的提高POE硫化膠的性能胖眷,而且通過橡塑共混改性的方法武通,也可以獲得一種新型POE復合材料,可期望用其代替某些如EPDM等橡膠改性PP珊搀,應用于長期處在高負荷冶忱、高應變、高溫等苛刻工作環(huán)境的橡膠制品中境析。茂金屬聚烯烴彈性體(Metallocene catalyzed polyolefin elastomer)是杜邦-陶氏(DuPont Dow)彈性體公司采用限定幾何構型催化技術(CGCT) 和INSITE 工藝制成的新型聚烯烴彈性體材料囚枪。限定幾何構型催化技術是當今世界上最先進的茂金屬技術之一,它能極其嚴格的控制材料的分子結構簿晓,制得加工性能和使用性能優(yōu)良的所需材料眶拉。茂金屬催化劑催化效率高、工藝適應性強和制得產(chǎn)品性能優(yōu)異憔儿,因此很快進入了工業(yè)化階段忆植。Engage POE具有相對分子量分布窄、聚合物結構可控谒臼、聚合物分子可剪裁等一系列特點朝刊,其產(chǎn)品具有優(yōu)異的物理機械性能和加工性能,具有其它高聚物無法比擬的優(yōu)點蜈缤。近來拾氓,新型聚烯烴彈性體Engage POE越來越受到科研工作者和生產(chǎn)企業(yè)的廣泛關注。采用溶液法聚合工藝生產(chǎn)的茂金屬聚乙烯彈性體是在茂金屬催化體系作用下由乙烯和α-烯烴的共聚物底哥,α-烯烴一般為1-己烯和1-辛烯咙鞍。DOW Chemical公司按照共聚單體含量將POE進行分類,辛烯在共聚單體中含量<20%趾徽,密度為0.895g/cm3~0.915g/cm3的彈性體稱為聚烯烴塑性體(POP)续滋;辛烯在共聚單體中含量>20%,在20%-30%之間孵奶,密度為0.865~0.895g/cm3疲酌,稱為聚烯烴彈性體(POE)商品名為Engage。Exxon化學公司的彈性體一般特指乙丙橡膠了袁。在聚合過程POE分子鏈中的樹脂相(聚乙烯鏈)結晶區(qū)起到了物理交聯(lián)點的作用朗恳,一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯鏈結晶區(qū),形成了橡膠相從而成為具有橡膠彈性的無定型區(qū)载绿,使得POE成為一種性能優(yōu)異的熱塑性彈性體[9]粥诫。微觀結構決定聚合物的宏觀性能,與傳統(tǒng)聚合方法制備的聚合物相比崭庸,聚烯烴彈性體POE具有很窄的分子量分布和短支鏈結構怀浆,因而具有高彈性劝堪、高強度、高伸長率等優(yōu)異的物理機械性能和的優(yōu)異的耐低溫性能揉稚。窄的分子量分布使材料在注射和擠出加工過程中不宜產(chǎn)生撓曲,因而POE材料的加工性能優(yōu)異熬粗。又由于POE大分子鏈的飽和結構搀玖,分子結構中所含叔碳原子相對較少,因而具有優(yōu)異的耐熱老化和抗紫外線性能驻呐。另外灌诅,CGCT技術的應用還能夠有效控制在聚合物線形短支鏈支化結構中引入長支鏈,使材料的透明度提高含末,同時有效的改善了聚合物的加工流變性能猜拾。