江蘇可降解包裝材料定制
發(fā)布時間:2023-04-13 01:16:21江蘇可降解包裝材料定制
新材料研習(xí)社報道,隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展媳搪,輕量铭段、舒適、綠色秦爆、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向序愚。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量、降低油耗等限,是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一爸吮。目前,汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重望门、昂貴的金屬構(gòu)件形娇,“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案,汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計和制造水平的重要標志怒允。在當前的車用塑料中埂软,聚丙烯是用量锈遥、使用頻次纫事、增長速度的品種。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長是因為其密度小所灸、體積輕丽惶、設(shè)計空間廣,綠色環(huán)保爬立、性能優(yōu)異及其制造成本低钾唬。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點是以塑代鋼,減輕汽車自重。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)而成的無臭抡秆、無毒奕巍、半透明的聚合物。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)儒士、無規(guī)聚丙烯(Atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(Syndiotactic polypropylene)三種的止。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性、耐化學(xué)腐蝕性着撩、耐熱性诅福、介電性能,以及高強度的機械性能和高頻絕緣性拖叙,且不受濕度的影響氓润,聚丙烯的種類及性能。目前薯鳍,為了進一步改善聚丙烯的性能咖气,通常采用化學(xué)改性(共聚改性、交聯(lián)改性辐啄、接枝改性采章、添加成核劑等)或物理改性(添加有機或無機助劑等)改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)、晶體構(gòu)型或填充壶辜、共混悯舟、增強等來實現(xiàn)性能優(yōu)化。改性聚丙烯根據(jù)特點和功能可分為長玻纖增強聚丙烯材料砸民、免噴涂聚丙烯材料抵怎、聚丙烯微發(fā)泡材料、高溶體強度聚丙烯岭参、環(huán)保阻燃聚丙烯材料反惕、抗菌聚丙烯、耐刮擦聚丙烯材料演侯,及低氣味姿染、低VOC聚丙烯材料等。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢性能優(yōu)勢聚丙烯在強度秒际、剛度悬赏、硬度、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯娄徊;能夠在100℃的溫度下正常使用闽颇,具有良好的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性寄锐、較好的力學(xué)性能兵多、較高的耐沖擊性尖啡、機械性質(zhì)強韌,化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響剩膘。聚丙烯外觀透明而輕衅斩,密度為0.89~0.91 g/cm3,是目前塑料中輕的品種之一怠褐。因此矛渴,采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進一步實現(xiàn)重量的降低。另外惫搏,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)勢具温。保優(yōu)勢聚丙烯為無毒、無味筐赔、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物铣猩,屬于環(huán)保材質(zhì)。聚丙烯不僅可回收再利用茴丰,而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子达皿,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贿肩,大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題峦椰。成本優(yōu)勢聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣,主要有油汰规、煤汤功、甲醇、丙烯等溜哮。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長快的一種原料來源方式滔金。由于我國煤炭資源豐富,且煤炭的價格較為穩(wěn)定茂嗓,煤制備聚丙烯成本浮動小餐茵。同時,聚丙烯容易加工成型述吸,生產(chǎn)工藝簡單忿族,其生產(chǎn)成本遠遠低于現(xiàn)有的其他塑料材料。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材蝌矛,但由于聚丙烯的性能缺陷道批,包括收縮率大、容易產(chǎn)生翹曲變形朴读、低溫易脆斷等屹徘,決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求走趋。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求衅金,優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成,采用化學(xué)或物理方法來進行改性。長玻纖增強聚丙烯長玻纖增強聚丙烯是采用長度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料氮唯,與普通聚丙烯材料相比鉴吹,通過玻璃纖維增強的聚丙烯的機械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高,能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美惩琉。長玻纖增強聚丙烯具有更好的耐熱性能豆励,且成本遠低于ABS塑料;另外瞒渠,長玻纖增強聚丙烯的高溫耐疲勞強度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強尼龍高出10%良蒸,同時兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性。普通聚丙烯與長玻纖增強聚丙烯的性能對比伍玖。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嫩痰,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)聚丙烯的諸多局限窍箍,可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期串纺;同時使制品具有內(nèi)應(yīng)力、翹曲小的特性椰棘,在注塑成型中更平整纺棺、筆直和穩(wěn)定;另一方面邪狞,由于微孔的支撐作用祷蝌,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)原始形狀帆卓。低氣味杆逗、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)展的一個重要方向鳞疲,尤其針對處于相對封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料罪郊,對聚丙烯提出了綠色、環(huán)保的要求尚洽。低氣味悔橄、低 VOC 聚丙烯是通過在填料、加工助劑的選擇腺毫、成型及后處理工藝等各個環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生癣疟,從而控制氣味的產(chǎn)生。
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說到一次性容器你是不是認為紙比塑料更環(huán)保呢潮酒?這可不一定睛挚,塑料具有重量輕,不易受水和陽光影響的特點急黎,適合制作容器扎狱,但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解侧到,容易造成大量垃圾,因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器淤击,但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點匠抗,甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。首先因為紙張?zhí)焐滤厶В龅剿蜁浕常瑳]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印机,所以摸起來感覺滑滑的矢腻。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計就會造成回收的難題,紙加塑料淋膜的設(shè)計當被送到回收廠時射赛,如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離踏堡,不能分離就無法重新回收材料再利用,而被放在自然環(huán)境中也因為是復(fù)合材料很難被分解咒劲,所以紙杯基本上只能焚燒顷蟆。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質(zhì)越單一越容易回收再利用,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腐魂,耐熱帐偎,抗腐蝕又安全,還可以在微波爐內(nèi)加熱蛔屹,只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理削樊,成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器,并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用兔毒。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出漫贞,吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量,將二氧化碳或氮氣注入到特殊的塑化裝置中育叁,使氣體與原料充分混合迅脐,讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程,利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化豪嗽,緩沖吸震谴蔑,吸音,保溫等特點龟梦,廣泛應(yīng)用于包裝隐锭,建筑建材等行業(yè)。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史了计贰,在20世紀20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木钦睡,這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的,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(shù)制成泡沫塑料躁倒。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后荞怒,人們對這種微孔新型塑料日益感興趣洒琢,并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)可以分為兩種挣输。一種是物理發(fā)泡劑,這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳福贞,氮氣撩嚼,氨氣等氣體,并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)挖帘,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完丽。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑,它是一種當受熱后就會釋放如氮氣拇舀,二氧化碳等的物質(zhì)逻族,釋放氣體的速度能夠控制,化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨骄崩,碳酸氫鈉等聘鳞。發(fā)泡工藝發(fā)泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法,就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中要拂,再經(jīng)過降壓釋放出氣體抠璃,從而就能在成型的塑料中形成很多小孔,這種發(fā)泡法由于成本較低脱惰,發(fā)泡后對不會留下殘余物搏嗡,并且對發(fā)泡塑料性能不會改變。另一種是化學(xué)發(fā)泡法拉一,這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡采盒,是對加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡,還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進行發(fā)泡蔚润。 后一種是機械發(fā)泡磅氨,使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中,然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料嫡纠。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后悍赢,發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡(氣泡核),隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加货徙,氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大左权,隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低,氣泡也會停止增長并且慢慢成型痴颊,這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔赏迟。所以不管采用什么發(fā)泡工藝,使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核蠢棱,氣泡核膨脹锌杀,氣泡固化成型這個過程甩栈。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糕再,將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點量没,如防震,防潮突想,韌性好等殴蹄,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猾担,首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合袭灯,通過管道將其吸入到擠出機入料口,同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑绑嘹。在擠出機中需要加溫讓原料熔化稽荧,再通過噴淋冷卻降溫以達到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡,然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜工腋。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開姨丈,展平后收成卷,這樣就可切割后包裝產(chǎn)品了擅腰。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构挤。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀,后通過機器壓封成包裝袋惕鼓,這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了筋现。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡,能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便箱歧,還能起到包裝保護的功能矾飞,現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬,也具有這樣的性能呀邢,它就像金屬的氣泡包裝材料洒沦。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的,它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬价淌,它比合金鋼要輕70%申眼,能吸收超過普通鋼幾十倍的能量,具備防輻射蝉衣,防彈括尸,防火的能力,在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護的作用病毡,也許將來我們就能用到這種氣泡金屬濒翻。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高,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有送,以及材料性能的提升淌喻,成本降低,有些可以通過輕量化實現(xiàn)雀摘,而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向裸删。那些用于包裝,汽車阵赠,建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡涯塔,輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展,很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用豌注,各種利用發(fā)泡技術(shù)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伤塌。
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當前灯萍,作為制約人類生存和經(jīng)濟發(fā)展的水資源受到更大程度的保護轧铁,水污染治理也得到了高度的重視。由于工業(yè)廢水中常含有多種有毒物質(zhì)旦棉,對環(huán)境和人體有很大危害齿风,因此要開發(fā)綜合利用,采取科學(xué)的凈化措施才可排放绑洛,化害為利救斑。工業(yè)廢水中存在一定的有害污染物質(zhì)。研究表明真屯,造成水污染的污染物中脸候,重金屬占據(jù)主導(dǎo)地位,一些重金屬對人體健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴重威脅绑蔫。尤其是化工廢水中有些含有如氰运沦、酚、砷配深、汞携添、鎘或鉛等有毒或劇毒的物質(zhì),以及無機酸篓叶、堿類等刺激性烈掠、腐蝕性的物質(zhì),在一定的濃度下對生物和微生物產(chǎn)生毒性影響缸托。環(huán)境中的銅離子很容易通過食物鏈進入人體中左敌,會引起頭痛、呼吸困難俐镐、引起血管內(nèi)溶血母谎、損傷神經(jīng)系統(tǒng),對人體健康造成嚴重的威脅京革。聚乙烯醇微孔發(fā)泡材料聚丙烯微孔發(fā)泡基于這些危害奇唤,發(fā)泡材料因特有的吸附過濾功能成為工業(yè)污水處理設(shè)備中的目標用材幸斥。在工業(yè)污水處理工程中,聚乙烯醇(PVA)是常用的高分子聚合物咬扇,其具有良好的水溶性甲葬、黏附性、機械性能和穩(wěn)定性懈贺,廣泛應(yīng)用于紡織经窖、食品和醫(yī)藥等行業(yè)。近些年來梭灿,聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料多被用到工業(yè)污水和城市廢水處理的研究應(yīng)用中画侣。在有關(guān)公開的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料用于污水處理的研究中,多以聚乙烯醇為原料堡妒,配以甲醛配乱、淀粉、半纖維素皮迟、竹炭搬泥、聚丙烯酸、生物炭伏尼、海泡石忿檩、水滑石、坡縷石水等聚合物爆阶,再經(jīng)發(fā)泡處理制備燥透。不僅具有強吸水性,而且能夠通過吸附污漬實現(xiàn)凈化除污辨图“嗵祝可以有效處理工業(yè)廢水中的各種有害物質(zhì)(生物毒性或致癌性),為社會倡導(dǎo)的高效徒役、節(jié)能的處理水體污染措施找到了可行性方案孽尽。針對污水處理的實際需求,本文僅限于對幾種公開的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料類型做有關(guān)介紹忧勿,如淀粉基杉女、碳納米管改性的水凝膠、聚乙烯醇縮甲醛鸳吸、聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖熏挎、生物炭等材質(zhì)的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料。淀粉基聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料適用于污水處理 晌砾。該類發(fā)泡材料主要由包含半纖維素和海泡石的材料制備而成坎拐。利用半纖維素增強、增韌的作用,以及海泡石優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能哼勇,將半纖維素和海泡石穿插于聚乙烯醇與淀粉形成的水凝膠材料中都伪,再經(jīng)發(fā)泡處理而成。具有比表面積大积担,結(jié)構(gòu)穩(wěn)固陨晶,過濾分離和吸附效率好,同時具有優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能帝璧,能吸附廢水中的懸浮顆粒和污漬先誉,并有脫除異味和脫色的效果,適用于污水處理技術(shù)的烁。 用碳納米管改性的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料可以對工業(yè)污水中的重金屬進行吸附褐耳。發(fā)明思路是鑒于碳納米管具有管狀結(jié)構(gòu)和大的比表面積,其高吸附能力和很高的表面活性渴庆,使它成為獨特的多功能吸附劑铃芦。該版本的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料,是利用腐殖酸和海泡石的增強作用把曼,將腐殖酸和海泡石均勻的穿插于聚乙烯醇杨帽、甲基丙烯酸和聚乙二醇形成的三維網(wǎng)狀水凝膠材料中漓穿,形成對重金屬離子吸附效率好嗤军、吸附量大,而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固晃危、力學(xué)性能優(yōu)異的水凝膠發(fā)泡材料叙赚。試驗表明,凈化去污能力好僚饭,不僅可以處理城市生活廢水和畜禽養(yǎng)殖廢水震叮,同時還可以處理工業(yè)廢水,如電鍍鳍鸵、紡織苇瓣、印染、化工偿乖、制藥等工業(yè)排放的廢水击罪,特別是不易生物處理的廢水,并且可以回收廢水中的貴金屬贪薪、稀有金屬等媳禁。此外本發(fā)泡材料還是殺菌藥物的優(yōu)良載體,適用于需要殺菌的場合画切。聚乙烯醇縮甲醛海綿 傳統(tǒng)的污水處理材料很多不可降解竣稽,容易對周圍環(huán)境造成污染。天然高分子材料對生物無毒,傳質(zhì)性能好毫别,但強度低娃弓,厭氧條件下易被微生物分解,壽命短岛宦。合成高分子材料強度高忘闻,化學(xué)穩(wěn)定性好,但傳質(zhì)性能差恋博。因此齐佳,將天然高分子材料秸稈纖維和合成高分子材料聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料——聚乙烯醇縮甲醛(PVFM)發(fā)泡材料用來處理污水,既能有良好的傳質(zhì)性能。又能擁有強度高债沮、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點炼吴。該實驗中采用機械打泡法和化學(xué)發(fā)泡法制備的聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料孔分布良好,孔徑重復(fù)率性,對廢水的 COD 和氨氮都有較高的去除能力疫衩,穩(wěn)定后COD去除效果可達90%以上硅蹦,氨氮去除效果可達96%以上。因此也可作為污水處理的潛在方案闷煤。圖源:河北科技大學(xué) 聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料的制備進一步豐富了工業(yè)廢水處理中的解決方案童芹。聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料具有豐富的開孔結(jié)構(gòu),較好的力學(xué)強度和耐磨性鲤拿,以及生物相容性假褪。被用作清潔材料、過濾材料近顷、吸收劑和功能性的吸附材料生音。殼聚糖是含多種整合機的天然生物聚合物,能通過整合作用或離子交換除去廢水中的金屬離子和燃料等有害物質(zhì)窒升。通過這兩種材料制備的聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料含有一定量的氨基缀遍,且孔徑較大,接觸面積較大饱须,克服了傳統(tǒng)吸附劑及殼聚糖對重金屬離子吸附速率較慢的缺點域醇。實驗表明,聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料吸附金屬離子后可以在幾分鐘內(nèi)快速解吸附蓉媳,經(jīng)過5次循環(huán)之后譬挚,對 Pb2+ 和 Cu2+仍然表現(xiàn)出相對良好的吸附能力《搅可見是一種能用于污水處理的理想吸附劑殴瘦。該方法操作方便,吸附后處理簡單号杠,豐富了為工業(yè)廢水處理提供依據(jù)和方法蚪腋。 我國大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠出水質(zhì)標準不高丰歌,出水中仍含有較多的污染物質(zhì),進入水體后會造成水體富營養(yǎng)化屉凯,對環(huán)境造成一定的影響立帖。填料的性能直接決定污染物去除率,傳統(tǒng)的填料或多或少存在著比表面積小悠砚、掛膜困難晓勇、生物量比較少且生物膜易脫落,處理效率不高等問題灌旧。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料绑咱,可以作為污水處理填料應(yīng)用,比表面積大枢泰,掛膜快描融,具有良好的親水性親生物性,表面生物量大且種類豐富衡蚂,污泥量少不堵塞窿克,與傳統(tǒng)填料相比有著巨大優(yōu)勢,在污水處理廠提標改造及改擴建領(lǐng)域具有重大意義毛甲。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料 圖源:浙江工業(yè)大學(xué)相較于傳統(tǒng)的技術(shù)年叮,如將聚合物吸附填料直接共混于樹脂中,或者直接用吸附性物質(zhì)制成復(fù)合吸附劑玻募,研究新型的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料成為污水處理綠色發(fā)展的重要方向只损。國內(nèi)外的聚乙烯醇發(fā)泡技術(shù)發(fā)展均比較成熟,并且得到了一定規(guī)模應(yīng)用补箍,對解決工業(yè)污水處理改执、建設(shè)環(huán)保型社會做了應(yīng)有之義啸蜜。目前坑雅,針對聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用,各大專業(yè)院校和研究所以及污水處理公司都有研究衬横,制作材料技術(shù)裹粤、裝備和價格也具有普惠性和實用性,但仍需要在今后的實際工業(yè)污水處理中對材料的性能進行規(guī)姆淞郑化驗證和優(yōu)化遥诉。
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隨著國內(nèi)大煉化項目、PDH項目陸續(xù)上馬噪叙,國內(nèi)聚丙烯(PP)市場成為群雄角力之地矮锈。新建項目投產(chǎn),PP產(chǎn)能仍將快速增長睁蕾,預(yù)計到2023年我國PP產(chǎn)能將超過3500萬噸苞笨,自給率將近90%债朵。屆時,高性能產(chǎn)品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏瀑凝。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)聚丙烯裝置序芦,浙江石化、恒力石化粤咪、利和知信谚中。近一個月,聚烯烴行業(yè)掀起了新一波高性能PP投資熱潮:4月22日寥枝,總投資約100億美元的跋芩克森美孚廣東惠州乙烯項目正式動工,項目包括乙烯裝置和高端PE囊拜、PP等生產(chǎn)裝置蝌麸,采用已經(jīng)成功應(yīng)用、先進的專有工藝和催化劑技術(shù)生產(chǎn)高性能聚合物艾疟。聚丙烯微孔發(fā)泡5月17日来吩,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,項目產(chǎn)品包括聚α烯烴蔽莱、高碳合成醇弟疆、茂金屬PE、共聚PP等盗冷,共14規(guī)模生產(chǎn)裝置怠苔。18日,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”仪糖,落戶大慶龍鳳區(qū)柑司。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、管材專用料锅劝、薄壁注塑料M50T攒驰、高熔體強度薄膜專用料、丙丁共聚膜料故爵、低溫抗沖注塑專用料玻粪、氫調(diào)法高流動注塑料、高透明注塑專用料诬垂、抗菌系列專用料劲室、低灰分PP、快速成型PP结窘、透明PP專用料等很洋。但由于我國高端聚丙烯產(chǎn)品研發(fā)能力不足,且同質(zhì)化嚴重隧枫,一些高性能和特殊性能產(chǎn)品喉磁,如茂金屬PP(mPP)棺克、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)市場需求线定。我國mPP年消費量約10萬噸娜谊,除燕山石化少量供應(yīng)市場,基本依賴進口斤讥,主要用于生產(chǎn)醫(yī)用或食品用高透明PP制品纱皆、食品包裝薄膜、無紡布芭商、超細旦丙綸纖維等領(lǐng)域派草。具有高拉伸速度與幅寬、超薄铛楣、超透及更好低溫?zé)岱庑阅艿奶胤NBOPP薄膜近迁、電工膜、電容器膜簸州、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鉴竭。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岸浑,推動汽車生產(chǎn)商聚焦抗菌PP在內(nèi)飾件中的應(yīng)用搏存,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矢洲、剛度璧眠、韌度、尺寸穩(wěn)定性读虏,廣泛應(yīng)用于儀表骨架板责静、車門組合件、前端組件盖桥、車身門板模塊灾螃、車頂面板、座椅骨架等汽車部件上葱轩。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倍睦焕,甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強尼龍材料高10%,具有作為結(jié)構(gòu)件所需的耐久性和可靠性靴拱。氣味散發(fā)耐刮擦PP隨著人們對汽車品質(zhì)的追求,車用PP材料需要滿足的已不僅僅是力學(xué)性能猾普,還有對外觀袜炕、環(huán)保等方面的高要求。目前市場上低氣味散發(fā)PP材料多被Basell初家、北歐化工等公司產(chǎn)品壟斷偎窘,國產(chǎn)替代進口任務(wù)艱巨乌助。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,另一方面需要添加助劑提升材料表面的爽滑度陌知。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)量他托,同時又會出現(xiàn)表面遷移現(xiàn)象,影響內(nèi)飾件外觀仆葡。因此赏参,問題核心仍取決于PP基材的性能。
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當熱塑性聚氨酯聚合物在1950年代問世時沿盅,TPE成為商業(yè)現(xiàn)實把篓。在1960年代,苯乙烯嵌段共聚物問世腰涧,在1970年代韧掩,各種TPE出現(xiàn)。TPE的全球使用量(1990年為680000噸/年)以每年約9%的速度增長窖铡。由于聚苯乙烯和聚丁二烯之間的不相容性疗锐,苯乙烯-丁二烯材料具有兩相微觀結(jié)構(gòu)塊,前者根據(jù)確切的成分分成球體或棒费彼。由于聚苯乙烯含量低窒悔,該材料具有彈性,聚丁二烯的特性占主導(dǎo)地位敌买。通常简珠,它們提供比傳統(tǒng)交聯(lián)橡膠更廣泛的性能,因為其成分可以變化以適應(yīng)最終的構(gòu)造目標虹钮。嵌段共聚物很有趣聋庵,因為它們可以“微相分離”以形成周期性納米結(jié)構(gòu),苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物芙粱。這種聚合物被稱為Kraton祭玉,用于鞋底和粘合劑。由于微細結(jié)構(gòu)春畔,需要透射電子顯微鏡(TEM)來檢查結(jié)構(gòu)脱货。丁二烯基質(zhì)用四氧化鋨染色以在圖像中提供對比度。該材料是通過活性聚合制成的律姨,因此塊體幾乎是單分散的振峻,因此有助于形成非常規(guī)則的微觀結(jié)構(gòu)。由于大多數(shù)聚合物彼此不相容择份,形成嵌段聚合物通常會導(dǎo)致相分離扣孟,并且自從引入SBS嵌段聚合物以來,該原理已被廣泛采用荣赶,特別是在其中一種嵌段是高度結(jié)晶的情況下凤价。不相容規(guī)則的一個例外是Noryl材料鸽斟,其中聚苯乙烯和聚苯醚或PPO相互形成連續(xù)共混物。其他TPE具有結(jié)晶域利诺,其中一種嵌段與相鄰鏈中的其他嵌段共結(jié)晶富蓄,例如在共聚酯橡膠中,實現(xiàn)與SBS嵌段聚合物相同的效果慢逾。取決于嵌段長度立倍,由于較高的晶體熔點,域通常比后者更穩(wěn)定氛改。該點決定了材料成型所需的加工溫度帐萎,以及產(chǎn)品的最終使用溫度。這樣的材料包括Hytrel胜卤,一種聚酯-聚醚共聚物和Pebax疆导,一種尼龍或聚酰胺-聚醚共聚物。熱塑性彈性體(TPE)葛躏,有時也稱為熱塑性橡膠澈段,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舰攒。雖然大多數(shù)彈性體是熱固性塑料败富,但相比之下,熱塑性塑料在制造中相對容易使用摩窃,例如通過注塑成型兽叮。熱塑性彈性體顯示出橡膠材料和塑料材料的典型優(yōu)勢。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猾愿,從而比其他材料具有更長的使用壽命和更好的物理范圍鹦聪。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。事實上蒂秘,交聯(lián)是賦予高彈性性能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素泽本。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,TPS(TPE-s)姻僧;熱塑性聚烯烴彈性體规丽;熱塑性硫化橡膠,TPV(TPE-v或TPV)撇贺;熱塑性聚氨酯赌莺,TPU(TPU);熱塑性共聚酯显熏,TPC(TPE-E)雄嚣;熱塑性聚酰胺,TPA(TPE-A)喘蟆;未分類的熱塑性彈性體缓升,TPZ。來自嵌段共聚物組的TPE材料的例子包括CAWITON蕴轨、THERMOLASTK港谊、THERMOLASTM、Arnitel橙弱、Hytrel歧寺、Dryflex、Mediprene棘脐、Kraton斜筐、Pibiflex、Sofprene和Laprene蛀缝。這些苯乙烯嵌段共聚物(TPE-s)中有CAWITON顷链、THERMOLASTK、THERMOLASTM屈梁、Sofprene嗤练、Dryflex和Laprene。Laripur在讶、Desmopan或Elastollan是熱塑性聚氨酯(TPU)的例子煞抬。Sarlink、Santoprene构哺、Termoton革答、Solprene、THERMOLASTV曙强、Vegaprene残拐、或Forprene是TPV材料的例子。熱塑性烯烴彈性體(TPO)化合物的例子是For-TecE或Engage旗扑。Ninjaflex用于3D打印蹦骑。為了符合熱塑性彈性體的資格,材料必須具有以下三個基本特征:1.拉伸到適度伸長的能力臀防。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,沒有明顯的蠕變眠菇。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。這些材料在汽車領(lǐng)域和家用電器領(lǐng)域有大量應(yīng)用袱衷。2014年捎废,TPE的全球市場規(guī)模達到約167億美元。大約40%的TPE產(chǎn)品用于汽車制造致燥。例如登疗,共聚酯TPE用于雪地摩托軌道,其中剛度和耐磨性非常重要。熱塑性烯烴(TPO)越來越多地用作屋頂材料辐益。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断傲。熱塑性有機硅和烯烴混合物用于擠出玻璃滑道和動態(tài)擋風(fēng)雨條汽車型材。苯乙烯嵌段共聚物因其易于加工而用于鞋底智政,并廣泛用作粘合劑认罩。 由于在對各種熱塑性基材進行雙組分注塑成型方面具有無與倫比的能力,工程TPS材料還涵蓋了從汽車市場到消費品和醫(yī)療產(chǎn)品的廣泛技術(shù)應(yīng)用续捂。例如垦垂,柔軟的抓握表面、設(shè)計元素牙瓢、背光開關(guān)和表面劫拗,以及密封件、墊圈或阻尼元件矾克。TPE通常用于制造汽車性能應(yīng)用的懸架襯套页慷,因為與常規(guī)橡膠襯套相比,它具有更大的抗變形能力聂渊。由于改性塑料樹脂的功能差购、成本效益和適應(yīng)性,熱塑性塑料在供暖汉嗽、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)行業(yè)經(jīng)歷了增長成各種蓋子欲逃、風(fēng)扇和外殼。TPE還可用于醫(yī)療設(shè)備饼暑、電纜護套和內(nèi)絕緣稳析、性玩具和一些耳機電纜。 不僅用于工業(yè)用途弓叛,還用于運動鞋和背包等消費品彰居。您可以在許多運動和戶外品牌產(chǎn)品中看到基于TPE的材料“ARIAPRENE”。2021年撰筷,全新的TPE回收理念問世陈惰,稱為APTERRA,它是GRS(全球回收標準)收集和再生泡沫織物廠廢料毕籽,因為每次生產(chǎn)運行總是有20%的廢料抬闯。
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PBAT全名為聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯,即英文 Poly (butyleneadipate-co-terephthalate)的簡寫关筒,即其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:從其化學(xué)結(jié)構(gòu)式可知:PBAT 是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物溶握。兼具 PBA(聚己二酸丁二醇酯)和 PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)的特性,既有較好的力學(xué)性能蒸播,又有較高的延展性和斷裂伸長率睡榆,還具有優(yōu)良的生物降解性萍肆,是一種全生物可降解塑料。生物可降解塑料是在土壤胀屿、沙土等自然條件下塘揣,與微生物淵(如細菌/霉菌/藻類等)作用降解成二氧化碳、水等小分子或低分子化合物的塑料碉纳。降解塑料主要分為光降解塑料勿负、生物降解塑料堯馏艾、光生物降解塑料劳曹。光降解塑料需要充足的光照才能降解,給生產(chǎn)帶來了很大局限性琅摩,所以光降解塑料的推廣并不好铁孵。生物降解塑料品種已經(jīng)有幾十種,可批量生產(chǎn)和工業(yè)化生產(chǎn)的品種主要有:微生物發(fā)酵合成的聚羥基脂肪酸酯房资,化學(xué)合成的聚乳酸(PLA)蜕劝、聚己內(nèi)酯、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)轰异、脂肪族/芳香族共聚酯岖沛、CO2/環(huán)氧化合物共聚物 (APC)、聚乙烯醇(PVA)等搭独、天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物婴削、塑料合金等。PBAT操作特點:(1)為了減少 BDO 的副反應(yīng)發(fā)生牙肝,減少 THF的生成唉俗,降低原料消耗,整個酯化反應(yīng)在真空條件下進行配椭,降低了酯化反應(yīng)溫度虫溜;同時也降低了能耗。(2)由于原料的活性較低問題股缸,采用了高性能催化劑衡楞;由于此催化劑的易水解失活的特性,由原來傳統(tǒng)催化劑液面以上的加入方式敦姻,改為液面下加入瘾境,解決了以上問題。(3)在縮聚過程中替劈,生成的低聚物易隨真空氣相管道帶人到噴淋系統(tǒng)中寄雀,造成系統(tǒng)堵塞。為此陨献,在氣相管道上設(shè)置旋風(fēng)分離收集系統(tǒng)盒犹,將生成的低聚物通過旋風(fēng)分離器收集捕捉,其尾氣進入BDO 噴淋循環(huán)系統(tǒng)。(4)酯化反應(yīng)過程中急膀,雖然可以降低副反應(yīng)發(fā)生的程度沮协,但在酯化反應(yīng)中還是不可避免的有THF 和水。由于 THF 屬于低毒性卓嫂,但是其高濃度易對人體危害很大慷暂,如果直接排放至污水處理,將會對污水處理系統(tǒng)內(nèi)的細菌產(chǎn)生危害晨雳。為解決這一問題行瑞,設(shè)置了 THF 回收裝置。將 THF 與水進行分離處理餐禁,經(jīng)過回收裝置處理后血久,其 THF 的質(zhì)量分數(shù)可達到 99.95%以上,可用于直接銷售帮非。廢水中 THF 的質(zhì)量分數(shù)控制在 0.05%左右氧吐,將廢水送至汽提塔進行汽提,提取出其中的 THF 及其他有機物末盔,通過管道送至燃氣鍋爐燃燒筑舅。(5)由于 PBAT 玻璃化溫度較低,如采用傳統(tǒng)水下拉條切粒陨舱,易造成黏結(jié)翠拣、纏刀,導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)隅忿。為此心剥,采用水下模頭切粒的方式,通過水下輸送管道的長短和切粒水的溫度來控制切片粒子的成型和結(jié)晶程度背桐;同時由于 PBAT 易降解的特性优烧,生產(chǎn)的切片粒子輸送至干燥塔進行干燥,然后沖氮氣進行保護和包裝链峭。(6)針對 PBAT 的特性畦娄,分子鏈增長難、黏度高弊仪、流動性差等特點熙卡,惠通公司采用惠通獨家專利技術(shù)的立式液相增黏釜,可使物料的動力黏度由目前 350 Pa·S 增加到 1000 Pa·S 以上励饵、分子鏈隨之增長驳癌,同時由于黏度很高,需采用螺桿出料的方式來保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性役听。(7)由于在生產(chǎn) PBAT 過程中颓鲜,有 THF 蒸汽產(chǎn)生表窘,為此在縮聚裝置內(nèi)局部地區(qū)設(shè)置了軸流風(fēng)機加強裝置通風(fēng)能力,同時還設(shè)置可燃有害氣體檢測和報警裝置甜滨,現(xiàn)場設(shè)計個人防護面具和呼吸器等安全裝備乐严;THF 回收裝置采取全敞開式混凝土框架結(jié)構(gòu),使有害氣體不易積聚衣摩。PBAT 作為性能良好的環(huán)保材料昂验,可以降低石油資源消耗,緩解“白色污染”艾扮,對我國可持續(xù)發(fā)展具有重要意義既琴。目前全球 PBAT 市場需求旺盛,由于 PBAT 價格較高栏渺,而我國具備良好的原料生產(chǎn)條件呛梆。PBAT 產(chǎn)品主要用于出口,行業(yè)集中度高磕诊,潛在市場大,產(chǎn)業(yè)化前景好纹腌。