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與傳統(tǒng)注塑制品相比儡毕，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少屎飘、尺寸穩(wěn)定性好妥曲、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前钦购，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檐盟，具有操作簡單、效率高押桃、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件葵萎，且能耗少，符合節(jié)約材料唱凯，降低成本這一發(fā)展理念羡忘，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求。然而磕昼，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)生大量變形卷雕，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕票从、銀紋等缺陷漫雕，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺滨嘱，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)的氣體反壓裝置浸间，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對(duì)微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響太雨。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)魁蒜，改善了泡孔的形態(tài)囊扳。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP、發(fā)泡劑(AC)兜看、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)行塑化锥咸。然后打開氣體反壓裝置，在型腔中分別注入固定的GCP為0铣减，0.2她君，0.4，0.6葫哗，0.8?MPa的氣體，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡球涛，冷卻后劣针，取出PP發(fā)泡樣品。GCP對(duì)充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后亿扁，熔體壓力瞬間達(dá)到大值捺典。隨著GCP從0增加至0.8?MPa，熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa从祝，注射完成后襟己，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降牍陌，隨著冷卻收縮擎浴，熔體壓力逐漸趨于0?MPa。由此可知毒涧，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力贮预，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。CP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)契讲，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率仿吞，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大捡偏，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形唤冈，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象，泡孔形貌極不規(guī)則银伟，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小你虹，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)绘搞。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大售葡，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小看杭，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)域所占比例增大挟伙，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布楼雹。當(dāng)GCP達(dá)到0.8?MPa時(shí)，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)尖阔，此時(shí)整體泡孔的變形較小贮缅。是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動(dòng)剪切作用，GCP值越大介却，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大谴供，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形齿坷。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)的影響如下圖所示桂肌。可知永淌，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%崎场；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高遂蛀，GCP為0.8 MPa時(shí)谭跨，升高至26.7%。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李滴，從63.7%下降到45.4%螃宙，這說明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍所坯。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)谆扎，如下圖所示，泡孔的平均長度隨著GCP的增加包竹，整體呈現(xiàn)減小的趨勢燕酷，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小周瞎，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度苗缩，即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小声诸。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)酱讶，見圖c，隨著GCP的增加彼乌，當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小泻肯，但隨著GCP的進(jìn)一步增大渊迁，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灶挟，使得泡孔的成核臨界能壘升高琉朽，泡孔的成核速率下降，泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場的影響減弱稚铣，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長箱叁，因此熔體壓力越大，泡孔直徑越大惕医。

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由于光降解材料的局限耕漱，以及廣泛的生物來源，目前的研究熱點(diǎn)更多地放在生物降解材料上抬伺，相對(duì)于光降解材料螟够，生物降解材料的原料來源更加綠色，降解的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染性也更加小峡钓。生物可降解材料是一類在酶或微生物的作用下妓笙，使維持自身結(jié)構(gòu)的分子鏈逐漸斷裂，形成對(duì)環(huán)境無害的小分子化合物的材料能岩。 生物降解的方式有生物的物理给郊、化學(xué)作用和酶的直接作用。根據(jù)來源的不同可以分為微生物降解型的生物材料捧灰、合成高分子型的生物降解材料、天然高分子型的生物降解材料统锤。微生物降解材料是以有機(jī)物為碳源毛俏，微生物進(jìn)行發(fā)酵轉(zhuǎn)化為高分子聚酯，利用這種高分子聚酯制作為塑料的材料饲窿。合成高分子型的生物降解材料是利用化學(xué)方法合成在自然界中與原本存在的利于降解的高分子化合物煌寇。天然高分子型的生物降解材料是在合成時(shí)以淀粉、纖維素逾雄、木質(zhì)素等多糖化合物為原料阀溶，在必要的條件下加入生物降解添加劑或經(jīng)氧化、改性而加工制成的塑料鸦泳。其中银锻，淀粉基構(gòu)成的可降解材料和PLA構(gòu)成的可降解材料是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)，PHB作為可降解材料也有較為廣泛的應(yīng)用做鹰。 淀粉通過植物光合作用而形成的击纬，易得，降解后仍以二氧化碳和水的形式回歸到生態(tài)環(huán)境中钾麸，是完全無污染的非常優(yōu)良的生物降解材料更振。針對(duì)淀粉作為原料來源的淀粉基塑料是目前可降解材料領(lǐng)域研究的—大熱點(diǎn)炕桨。 PLA(聚乳酸）是多糖經(jīng)過降解發(fā)酵制得、純化肯腕、聚合而成的環(huán)境友好型樹脂献宫。PLA是由乳酸分子在一定條件下脫水縮合而成。PLA在土壤掩埋條件下实撒，在溫度姊途、氧氣、弱堿性的共同作用下奈惑，6~12個(gè)月降解為乳酸,最終經(jīng)微生物代謝吭净，形成二氧化碳和水。PLA因其優(yōu)良的生物相容性和機(jī)械強(qiáng)度肴甸，被廣泛應(yīng)用于新興功能型醫(yī)用高分子材料如醫(yī)用手術(shù)縫合線寂殉、骨科用固定材料等。 PHB(聚β-羥基丁酸酯）是細(xì)菌體內(nèi)碳源和能源的以顆粒狀儲(chǔ)存的酯類積累物原在。PHB對(duì)氣體有阻擋性友扰，能用于未添加抗氧化劑的食品的包裝袋;PHB有良好的生物相容性，可用于手術(shù)縫合線庶柿、骨折固定材料;因PHB能夠降解村怪，可用于與農(nóng)藥或貴重藥品的包埋處理。因?yàn)镻HB用細(xì)菌發(fā)酵法進(jìn)行生產(chǎn)浮庐，所以PHB的生產(chǎn)重點(diǎn)放在基因工程等技術(shù)甚负。針對(duì)其易結(jié)晶、較脆审残、降解速度較慢的缺點(diǎn)梭域，如何通過物理或化學(xué)的方法改善PHB的性能成為研究的重點(diǎn)對(duì)象。

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年來綜合性能優(yōu)異搅轿、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”病涨，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。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)璧坟，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團(tuán)隊(duì)在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性突破既穆，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(qiáng)化技術(shù)。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類雀鹃』霉ぃ化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(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(diǎn);物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用褐澎，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高会钝，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。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)迁酸，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)先鱼，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和黏度下降奸鬓、結(jié)晶行為改變等一系列變化焙畔，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)晶聚合物串远，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制宏多，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄澡罚。因伸但，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。為了攻克這一難題留搔，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通更胖、中石化北化院、浙江新恒泰隔显、鎮(zhèn)海煉化等單位却妨，在合適物料體系、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)化括眠、強(qiáng)化和工程化等系列工作彪标，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(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新。趙玲介紹掷豺，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡捞烟，既可突破結(jié)晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型当船】澜螅基于這一發(fā)泡機(jī)制，他們開發(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)泡專用料生年，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。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率廓奕，氣泡成核和生長的分段實(shí)施減小了高壓設(shè)備體積;同時(shí)釜壓發(fā)泡抱婉、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桌粉、溫度場和速度場蒸绩，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)。利用上述創(chuàng)新技術(shù)铃肯，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置患亿，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套、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，生產(chǎn)效率提高25%步藕，成品率提高到99%以上惦界，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元咙冗、利稅1.09億元沾歪。此外，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件雾消、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文灾搏。趙玲表示，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)立润，除聚丙烯外狂窑，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)完成桑腮。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料泉哈，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域到旦，還可滿足兒童玩具旨巷、食品、醫(yī)療添忘、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求采呐。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域搁骑，如新能源汽車動(dòng)力電池墊片斧吐、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜仲器、防彈衣背板等煤率。

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當(dāng)熱塑性聚氨酯聚合物在1950年代問世時(shí)，TPE成為商業(yè)現(xiàn)實(shí)乏冀。在1960年代蝶糯，苯乙烯嵌段共聚物問世，在1970年代辆沦，各種TPE出現(xiàn)昼捍。TPE的全球使用量（1990年為680000噸/年）以每年約9%的速度增長。由于聚苯乙烯和聚丁二烯之間的不相容性肢扯，苯乙烯-丁二烯材料具有兩相微觀結(jié)構(gòu)塊妒茬，前者根據(jù)確切的成分分成球體或棒。由于聚苯乙烯含量低蔚晨，該材料具有彈性乍钻，聚丁二烯的特性占主導(dǎo)地位。通常，它們提供比傳統(tǒng)交聯(lián)橡膠更廣泛的性能银择，因?yàn)槠涑煞挚梢宰兓赃m應(yīng)最終的構(gòu)造目標(biāo)多糠。嵌段共聚物很有趣，因?yàn)樗鼈兛梢浴拔⑾喾蛛x”以形成周期性納米結(jié)構(gòu)欢摄，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）嵌段共聚物熬丧。這種聚合物被稱為Kraton，用于鞋底和粘合劑怀挠。由于微細(xì)結(jié)構(gòu)析蝴，需要透射電子顯微鏡（TEM）來檢查結(jié)構(gòu)。丁二烯基質(zhì)用四氧化鋨染色以在圖像中提供對(duì)比度绿淋。該材料是通過活性聚合制成的闷畸，因此塊體幾乎是單分散的，因此有助于形成非常規(guī)則的微觀結(jié)構(gòu)吞滞。由于大多數(shù)聚合物彼此不相容佑菩，形成嵌段聚合物通常會(huì)導(dǎo)致相分離，并且自從引入SBS嵌段聚合物以來裁赠，該原理已被廣泛采用殿漠，特別是在其中一種嵌段是高度結(jié)晶的情況下。不相容規(guī)則的一個(gè)例外是Noryl材料佩捞，其中聚苯乙烯和聚苯醚或PPO相互形成連續(xù)共混物绞幌。其他TPE具有結(jié)晶域，其中一種嵌段與相鄰鏈中的其他嵌段共結(jié)晶一忱，例如在共聚酯橡膠中莲蜘，實(shí)現(xiàn)與SBS嵌段聚合物相同的效果。取決于嵌段長度帘营，由于較高的晶體熔點(diǎn)票渠，域通常比后者更穩(wěn)定。該點(diǎn)決定了材料成型所需的加工溫度芬迄，以及產(chǎn)品的最終使用溫度问顷。這樣的材料包括Hytrel，一種聚酯-聚醚共聚物和Pebax禀梳，一種尼龍或聚酰胺-聚醚共聚物择诈。熱塑性彈性體（TPE），有時(shí)也稱為熱塑性橡膠出皇，是一類共聚物或聚合物（通常是塑料和橡膠）的物理混合物，由具有熱塑性和彈性體特性的材料組成哗戈。雖然大多數(shù)彈性體是熱固性塑料郊艘，但相比之下，熱塑性塑料在制造中相對(duì)容易使用，例如通過注塑成型纱注。熱塑性彈性體顯示出橡膠材料和塑料材料的典型優(yōu)勢畏浆。使用熱塑性彈性體的好處是能夠拉伸到適度的伸長率并恢復(fù)到接近原始形狀的能力，從而比其他材料具有更長的使用壽命和更好的物理范圍狞贱。熱固性彈性體和熱塑性彈性體之間的主要區(qū)別在于其結(jié)構(gòu)中的交聯(lián)鍵類型刻获。事實(shí)上，交聯(lián)是賦予高彈性性能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素瞎嬉。類型商業(yè)TPE有六類通用類別（名稱符合ISO18064）：苯乙烯嵌段共聚物蝎毡，TPS（TPE-s）；熱塑性聚烯烴彈性體氧枣；熱塑性硫化橡膠沐兵，TPV（TPE-v或TPV）；熱塑性聚氨酯便监，TPU（TPU）扎谎；熱塑性共聚酯，TPC（TPE-E）烧董；熱塑性聚酰胺毁靶，TPA（TPE-A）；未分類的熱塑性彈性體逊移，TPZ预吆。來自嵌段共聚物組的TPE材料的例子包括CAWITON、THERMOLASTK螟左、THERMOLASTM啡浊、Arnitel、Hytrel胶背、Dryflex巷嚣、Mediprene、Kraton钳吟、Pibiflex廷粒、Sofprene和Laprene。這些苯乙烯嵌段共聚物（TPE-s）中有CAWITON红且、THERMOLASTK坝茎、THERMOLASTM、Sofprene暇番、Dryflex和Laprene嗤放。Laripur、Desmopan或Elastollan是熱塑性聚氨酯（TPU）的例子壁酬。Sarlink次酌、Santoprene恨课、Termoton、Solprene岳服、THERMOLASTV剂公、Vegaprene、或Forprene是TPV材料的例子吊宋。熱塑性烯烴彈性體（TPO）化合物的例子是For-TecE或Engage纲辽。Ninjaflex用于3D打印。為了符合熱塑性彈性體的資格璃搜，材料必須具有以下三個(gè)基本特征：1.拉伸到適度伸長的能力拖吼。2.并在消除應(yīng)力后恢復(fù)到接近其原始形狀的狀態(tài).3.可在高溫下作為熔體加工,沒有明顯的蠕變。TPE用于傳統(tǒng)彈性體無法提供產(chǎn)品所需物理性能范圍的地方腺劣。這些材料在汽車領(lǐng)域和家用電器領(lǐng)域有大量應(yīng)用绿贞。2014年，TPE的全球市場規(guī)模達(dá)到約167億美元橘原。大約40%的TPE產(chǎn)品用于汽車制造籍铁。例如，共聚酯TPE用于雪地摩托軌道趾断，其中剛度和耐磨性非常重要拒名。熱塑性烯烴（TPO）越來越多地用作屋頂材料。TPE也廣泛用于導(dǎo)管尼龍嵌段共聚物為患者提供了一系列理想的柔軟度芋酌。熱塑性有機(jī)硅和烯烴混合物用于擠出玻璃滑道和動(dòng)態(tài)擋風(fēng)雨條汽車型材增显。苯乙烯嵌段共聚物因其易于加工而用于鞋底，并廣泛用作粘合劑脐帝。 由于在對(duì)各種熱塑性基材進(jìn)行雙組分注塑成型方面具有無與倫比的能力同云，工程TPS材料還涵蓋了從汽車市場到消費(fèi)品和醫(yī)療產(chǎn)品的廣泛技術(shù)應(yīng)用。例如堵腹，柔軟的抓握表面炸站、設(shè)計(jì)元素、背光開關(guān)和表面疚顷，以及密封件旱易、墊圈或阻尼元件。TPE通常用于制造汽車性能應(yīng)用的懸架襯套腿堤，因?yàn)榕c常規(guī)橡膠襯套相比阀坏，它具有更大的抗變形能力。由于改性塑料樹脂的功能笆檀、成本效益和適應(yīng)性忌堂，熱塑性塑料在供暖、通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）行業(yè)經(jīng)歷了增長成各種蓋子酗洒、風(fēng)扇和外殼士修。TPE還可用于醫(yī)療設(shè)備妄迁、電纜護(hù)套和內(nèi)絕緣、性玩具和一些耳機(jī)電纜李命。 不僅用于工業(yè)用途，還用于運(yùn)動(dòng)鞋和背包等消費(fèi)品箫老。您可以在許多運(yùn)動(dòng)和戶外品牌產(chǎn)品中看到基于TPE的材料“ARIAPRENE”封字。2021年，全新的TPE回收理念問世耍鬓，稱為APTERRA阔籽，它是GRS（全球回收標(biāo)準(zhǔn)）收集和再生泡沫織物廠廢料，因?yàn)槊看紊a(chǎn)運(yùn)行總是有20%的廢料牲蜀。