珠海PLA發(fā)泡定制

隨著國內(nèi)大煉化項目严就、PDH項目陸續(xù)上馬总寻，國內(nèi)聚丙烯（PP）市場成為群雄角力之地。新建項目投產(chǎn)梢为，PP產(chǎn)能仍將快速增長渐行，預(yù)計到2023年我國PP產(chǎn)能將超過3500萬噸，自給率將近90%铸董。屆時祟印，高性能產(chǎn)品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏。高性能PP成投資熱土2020年已經(jīng)有三家企業(yè)成功投產(chǎn)聚丙烯裝置粟害，浙江石化蕴忆、恒力石化、利和知信我磁。近一個月孽文，聚烯烴行業(yè)掀起了新一波高性能PP投資熱潮：4月22日，總投資約100億美元的岸峒瑁克森美孚廣東惠州乙烯項目正式動工芋哭，項目包括乙烯裝置和高端PE、PP等生產(chǎn)裝置郁副，采用已經(jīng)成功應(yīng)用减牺、先進的專有工藝和催化劑技術(shù)生產(chǎn)高性能聚合物。聚丙烯微孔發(fā)泡5月17日存谎，總投資約56億美元的中海殼牌惠州三期乙烯項目合作框架協(xié)議簽約拔疚，項目產(chǎn)品包括聚α烯烴、高碳合成醇既荚、茂金屬PE稚失、共聚PP等，共14規(guī)模生產(chǎn)裝置恰聘。18日句各，徐州海天石化集團年產(chǎn)10萬噸高性能PP樹脂項目“云簽約”吸占，落戶大慶龍鳳區(qū)。高性能產(chǎn)品研發(fā)能力不足我國已投入生產(chǎn)的高端聚丙烯專用樹脂有：三元共聚聚丙烯薄膜專用料F5606凿宾、管材專用料矾屯、薄壁注塑料M50T、高熔體強度薄膜專用料初厚、丙丁共聚膜料件蚕、低溫抗沖注塑專用料、氫調(diào)法高流動注塑料产禾、高透明注塑專用料排作、抗菌系列專用料、低灰分PP下愈、快速成型PP纽绍、透明PP專用料等。但由于我國高端聚丙烯產(chǎn)品研發(fā)能力不足势似，且同質(zhì)化嚴重，一些高性能和特殊性能產(chǎn)品僧著，如茂金屬PP（mPP）履因、特種雙向拉伸聚丙烯（BOPP）膜、流延聚丙烯（CPP）膜等仍需大量進口來滿足國內(nèi)市場需求盹愚。我國mPP年消費量約10萬噸栅迄，除燕山石化少量供應(yīng)市場，基本依賴進口皆怕，主要用于生產(chǎn)醫(yī)用或食品用高透明PP制品毅舆、食品包裝薄膜、無紡布愈腾、超細旦丙綸纖維等領(lǐng)域憋活。具有高拉伸速度與幅寬、超薄虱黄、超透及更好低溫?zé)岱庑阅艿奶胤NBOPP薄膜悦即、電工膜、電容器膜橱乱、鍍鋁膜等PP薄膜料以及汽車和家電用PP注塑料的年進口量均超百萬噸辜梳。PP管材料的年進口量約50萬噸。高性能PP開發(fā)方向1抗菌PP此次新冠肺炎疫情的肆虐泳叠，推動汽車生產(chǎn)商聚焦抗菌PP在內(nèi)飾件中的應(yīng)用作瞄，這或?qū)⒊蔀檐囉肞P下一個熱點應(yīng)用領(lǐng)域。2玻纖增強PP長玻纖增強PP材料因具備更高的強度危纫、剛度宗挥、韌度乌庶、尺寸穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于儀表骨架板属韧、車門組合件安拟、前端組件、車身門板模塊宵喂、車頂面板糠赦、座椅骨架等汽車部件上。長玻纖增強PP材料在120℃時的高溫疲勞強度是普通玻纖增強PP材料的2倍锅棕，甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強尼龍材料高10%拙泽，具有作為結(jié)構(gòu)件所需的耐久性和可靠性。氣味散發(fā)耐刮擦PP隨著人們對汽車品質(zhì)的追求裸燎，車用PP材料需要滿足的已不僅僅是力學(xué)性能顾瞻，還有對外觀、環(huán)保等方面的高要求德绿。目前市場上低氣味散發(fā)PP材料多被Basell荷荤、北歐化工等公司產(chǎn)品壟斷，國產(chǎn)替代進口任務(wù)艱巨移稳。制造高抗刮擦汽車內(nèi)飾件材料一方面要采用國外表面硬度較高的PP原料蕴纳，另一方面需要添加助劑提升材料表面的爽滑度。但助劑在體系內(nèi)受熱會有小分子散發(fā)影響車內(nèi)空氣質(zhì)量个粱，同時又會出現(xiàn)表面遷移現(xiàn)象古毛，影響內(nèi)飾件外觀。因此都许，問題核心仍取決于PP基材的性能稻薇。

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概述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴格地定義是泡孔尺寸小于10微米胶征，泡孔密度大于10的9次方個/cm3)塞椎。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在，MPP具有優(yōu)異的減震弧烤、緩沖忱屑、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應(yīng)用于包裝暇昂、交通工具莺戒、箱包、體育器材等領(lǐng)域急波，是傳統(tǒng)EVA从铲、PU、PS發(fā)泡材料澄暮、EPE和EPP的替代物名段。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阱扬，在高溫高壓下將二氧化碳氣體導(dǎo)入聚丙烯材料基體，并誘導(dǎo)其成核伸辟、發(fā)泡麻惶，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過程清潔無污染信夫，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保窃蹋。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用静稻。聚丙烯（PP）本身是無毒材料警没，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)療器械振湾、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領(lǐng)域杀迹。也可應(yīng)用于兒童拼圖、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域押搪，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫树酪，EVA泡沫。PP是半結(jié)晶聚合物大州，其熔點一般150~170℃嗅回。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS摧茴、PU發(fā)泡材料，MPP的使用溫度可達120℃埂陆，因此MPP特別適合高溫包裝苛白、高溫保溫等領(lǐng)域。MPP集增強焚虱、隔熱和降噪為一體购裙，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域，如汽車鹃栽、軌道交通躏率，船舶怀伦，風(fēng)機葉片等蜒蕾。輕質(zhì)高強的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫务傲、PET結(jié)構(gòu)泡沫等丰嘉，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用夯到。 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，由于泡孔較小饮亏，微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小耍贾。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料阅爽，更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控荐开，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材付翁，而片材表面不會穿孔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝晃听。(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在百侧，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率杂伟。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流移层，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的赫粥、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)观话。(5) 輕質(zhì)高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用。6) 同樣由于其微米尺度的泡孔越平，MPP具有極佳的表面保護性能频蛔，可應(yīng)用于液晶面板等防要求較高的包裝領(lǐng)域。

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POE是乙烯和辛烯的共聚物秦叛，其中共聚單體辛烯（C8H16）的含量為20%-30%晦溪。分子結(jié)構(gòu)中辛烯的存在破壞了乙烯的結(jié)晶，但是同時也賦予共聚物優(yōu)良的透明性和良好的彈性挣跋。在常溫下乙烯的結(jié)晶作為物理交聯(lián)點三圆，在高溫下乙烯解結(jié)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避咆。由于辛烯的支化作用舟肉，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查库。與EPDM和EPR相比路媚，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樊销，這使得POE的耐熱氧老化性能大大提高整慎。POE具有優(yōu)異的性能 (特別是高耐熱氧老化性)，價格相對便宜围苫，因此是一種應(yīng)用前景廣闊的新型彈性體材料裤园。但是POE熱塑性彈性體材料在實際應(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域够吩。熱塑性彈性體POE在高溫下比然，乙烯結(jié)晶相的消失，可能會導(dǎo)致某些性能（模量周循、耐溶劑性）等發(fā)生突變强法。使用交聯(lián)万俗、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硫化膠的性能饮怯，而且通過橡塑共混改性的方法闰歪，也可以獲得一種新型POE復(fù)合材料，可期望用其代替某些如EPDM等橡膠改性PP蓖墅，應(yīng)用于長期處在高負荷库倘、高應(yīng)變、高溫等苛刻工作環(huán)境的橡膠制品中论矾。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(gòu)型催化技術(shù)(CGCT) 和INSITE 工藝制成的新型聚烯烴彈性體材料教翩。限定幾何構(gòu)型催化技術(shù)是當今世界上最先進的茂金屬技術(shù)之一，它能極其嚴格的控制材料的分子結(jié)構(gòu)贪壳，制得加工性能和使用性能優(yōu)良的所需材料饱亿。茂金屬催化劑催化效率高、工藝適應(yīng)性強和制得產(chǎn)品性能優(yōu)異闰靴，因此很快進入了工業(yè)化階段彪笼。Engage POE具有相對分子量分布窄、聚合物結(jié)構(gòu)可控蚂且、聚合物分子可剪裁等一系列特點配猫，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)點杏死。近來泵肄，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(guān)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-烯烴的共聚物淑翼，α-烯烴一般為1-己烯和1-辛烯凡伊。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%窒舟，密度為0.895g/cm3~0.915g/cm3的彈性體稱為聚烯烴塑性體（POP）；辛烯在共聚單體中含量>20%诵盼，在20%-30%之間惠豺，密度為0.865~0.895g/cm3，稱為聚烯烴彈性體（POE）商品名為Engage风宁。Exxon化學(xué)公司的彈性體一般特指乙丙橡膠洁墙。在聚合過程POE分子鏈中的樹脂相（聚乙烯鏈）結(jié)晶區(qū)起到了物理交聯(lián)點的作用，一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū)戒财，形成了橡膠相從而成為具有橡膠彈性的無定型區(qū)热监，使得POE成為一種性能優(yōu)異的熱塑性彈性體[9]。微觀結(jié)構(gòu)決定聚合物的宏觀性能饮寞，與傳統(tǒng)聚合方法制備的聚合物相比孝扛，聚烯烴彈性體POE具有很窄的分子量分布和短支鏈結(jié)構(gòu)列吼，因而具有高彈性、高強度苦始、高伸長率等優(yōu)異的物理機械性能和的優(yōu)異的耐低溫性能寞钥。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)異陌选。又由于POE大分子鏈的飽和結(jié)構(gòu)理郑，分子結(jié)構(gòu)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咨油。另外您炉，CGCT技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效控制在聚合物線形短支鏈支化結(jié)構(gòu)中引入長支鏈，使材料的透明度提高役电，同時有效的改善了聚合物的加工流變性能赚爵。

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年來綜合性能優(yōu)異、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”宴霸，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種囱晴。超臨界二氧化碳(CO2)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)，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破瓢谢，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化技術(shù)畸写。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類∶タ福化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留枯芬、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;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;而一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高采郎，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全千所。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)蒜埋，已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)淫痰，而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和黏度下降整份、結(jié)晶行為改變等一系列變化待错，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物烈评，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制火俄，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，可操作窗口窄讲冠。因瓜客，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，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通谱仪、中石化北化院玻熙、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位芽卿，在合適物料體系揭芍、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卸例，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)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新称杨。趙玲介紹，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡筷转，既可突破結(jié)晶的制約姑原，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型∥厥妫基于這一發(fā)泡機制锭汛，他們開發(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，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑袭蝗。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率唤殴，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡、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)計到腥，保證了均勻的壓力場朵逝、溫度場和速度場，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)乡范。利用上述創(chuàng)新技術(shù)配名，項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套晋辆、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置渠脉，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上瓶佳，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)芋膘，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元霸饲。此外索赏，該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文贴彼。趙玲表示，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強埃儿，除聚丙烯外器仗，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料精钮，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾威鹿、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域，還可滿足兒童玩具轨香、食品忽你、醫(yī)療、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求臂容。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能科雳，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域，如新能源汽車動力電池墊片脓杉、5G通信微波中繼天線罩糟秘、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等球散。

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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展尿赚，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用，因其具有的優(yōu)異機械性能和無毒（低毒）蕉堰、絕熱凌净、隔音、絕緣屋讶、緩沖冰寻、輕量化等性能，在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機丑婿。隨著國民對于環(huán)保性雄、綠色、安全羹奉、舒適要求愈加苛刻秒旋，對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可（完全）降解诀拭、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧迁筛，成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授領(lǐng)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耕挨，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷细卧，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用，包括新能源汽車動力電池墊片等等筒占，引領(lǐng)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用贪庙。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點發(fā)泡材料具有較好防震緩沖、隔音翰苫、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性止邮，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材这橙、汽車減震、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等导披。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料屈扎，如地板、頂棚撩匕、方向盤鹰晨、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料，這種材料耐候性能較差止毕，易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體模蜡。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著，對汽車輕量化提出了更高要求滓技。特別是在車市持續(xù)萎靡哩牍、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向令漂。整車廠膝昆、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能叠必。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果荚孵，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題。在暴雨纬朝、淺灘收叶、霧霾等極端條件下，為滿足汽車行駛過程中動力電池的密封和緩沖保護的要求共苛，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動力電池上判没。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量、提升安全性隅茎，大量使用有機硅發(fā)泡灌封材料來保護單個電芯澄峰，可在一定時間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控。由于特斯拉在動力電池組技術(shù)方便的標桿作用辟犀，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應(yīng)用推廣俏竞。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下，微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域堂竟，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一魂毁。2018年，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點課題出嘹。日常生活中席楚，當人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時税稼，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味烦秩、綠色環(huán)保刁赦，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”闻镶，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種丸升。聚丙烯作為產(chǎn)量大铆农、增長量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一狡耻，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)域的熱點與難點墩剖。其中，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)夷狰。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年岭皂，由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)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(shù)”獲準立項。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝沼头，開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“一條鏈式”研發(fā)工作爷绘。據(jù)項目團隊專家介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類进倍⊥林粒化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點猾昆；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用陶因，已逐漸被禁止和限制使用；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垂蜗，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全楷扬。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險贴见、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端烘苹，超臨界流體，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)蝇刀，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)螟加，而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和粘度下降吞琐、結(jié)晶行為改變等一系列變化捆探，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物站粟，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制黍图，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奴烙，可操作窗口窄助被。因此剖张，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。了攻克這一難題揩环，近年來搔弄，團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院丰滑、浙江新恒泰顾犹、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系褒墨、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)化炫刷、強化和工程化等系列工作，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)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術(shù)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(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)泡機制郁妈，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)泡專用料浑玛，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；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率噩咪，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積顾彰；釜壓發(fā)泡、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)計保證了均勻的壓力場剧腻、溫度場和速度場拘央，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)。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)书在，項目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置灰伟，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造；新建了4套儒旬、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置栏账，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上栈源；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)挡爵；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億，利稅1.09億甚垦。隨著應(yīng)用市場快速開拓茶鹃，2019年共推廣新建了13套裝置，市場占有率高和競爭力強艰亮。項目團隊獲得授權(quán)發(fā)明專利8件闭翩、實用新型專利8件；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文迄埃，“國外同行認為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為疗韵。”科技查新表明侄非，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平蕉汪，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性流译。