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發(fā)布時間:2023-04-20 01:15:42
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POE是乙烯和辛烯的共聚物,其中共聚單體辛烯(C8H16)的含量為20%-30%哨毁。分子結構中辛烯的存在破壞了乙烯的結晶枫甲,但是同時也賦予共聚物優(yōu)良的透明性和良好的彈性。在常溫下乙烯的結晶作為物理交聯(lián)點扼褪,在高溫下乙烯解結晶使共聚物具有塑性想幻。窄的分子量分布使POE具有較高的拉伸強度和抗沖擊性等。由于辛烯的支化作用话浇,使得共聚物的熱敏性大大提高脏毯,大大增強了聚合物的可加工性。與EPDM和EPR相比幔崖,α-烯烴在共聚單體中的比重較小食店,大大減少了分子骨架上的叔氫原子,這使得POE的耐熱氧老化性能大大提高赏寇。POE具有優(yōu)異的性能 (特別是高耐熱氧老化性)吉嫩,價格相對便宜,因此是一種應用前景廣闊的新型彈性體材料蹋订。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刻伊。熱塑性彈性體POE在高溫下露戒,乙烯結晶相的消失,可能會導致某些性能(模量捶箱、耐溶劑性)等發(fā)生突變智什。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丁屎。適當?shù)牧蚧w系和補強體系能有效的提高POE硫化膠的性能荠锭,而且通過橡塑共混改性的方法,也可以獲得一種新型POE復合材料晨川,可期望用其代替某些如EPDM等橡膠改性PP证九,應用于長期處在高負荷、高應變共虑、高溫等苛刻工作環(huán)境的橡膠制品中愧怜。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。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妈拌,它能極其嚴格的控制材料的分子結構拥坛,制得加工性能和使用性能優(yōu)良的所需材料。茂金屬催化劑催化效率高、工藝適應性強和制得產品性能優(yōu)異猜惋,因此很快進入了工業(yè)化階段丸氛。Engage POE具有相對分子量分布窄、聚合物結構可控著摔、聚合物分子可剪裁等一系列特點缓窜,其產品具有優(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)點梨撞。近來雹洗,新型聚烯烴彈性體Engage POE越來越受到科研工作者和生產企業(yè)的廣泛關注。采用溶液法聚合工藝生產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-烯烴的共聚物卧波,α-烯烴一般為1-己烯和1-辛烯时肿。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%港粱,密度為0.895g/cm3~0.915g/cm3的彈性體稱為聚烯烴塑性體(POP)螃成;辛烯在共聚單體中含量>20%,在20%-30%之間查坪,密度為0.865~0.895g/cm3寸宏,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偿曙。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)點的作用氮凝,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)望忆,使得POE成為一種性能優(yōu)異的熱塑性彈性體[9]罩阵。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启摄,聚烯烴彈性體POE具有很窄的分子量分布和短支鏈結構稿壁,因而具有高彈性、高強度歉备、高伸長率等優(yōu)異的物理機械性能和的優(yōu)異的耐低溫性能傅是。窄的分子量分布使材料在注射和擠出加工過程中不宜產生撓曲,因而POE材料的加工性能優(yōu)異蕾羊。又由于POE大分子鏈的飽和結構喧笔,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龟再。另外溃斋,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吸申,同時有效的改善了聚合物的加工流變性能梗劫。

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發(fā)泡材料品種眾多享甸,大多數(shù)熱塑性塑料和熱固性塑料都能加工成發(fā)泡材料。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料梳侨、橡膠蛉威、彈性體)為基礎而其內部具有無數(shù)氣泡的微孔材料,也可以視為以氣體為填料的復合材料走哺。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝蚯嫌。一、模壓成型聚丙烯微孔發(fā)泡模壓成型屬于較早的發(fā)泡工藝類型丙躏,所以對模壓發(fā)泡并沒有規(guī)范的縮寫命名择示。直到近年來聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來后,被冠以“M”晒旅,定義為“MPP”栅盲。近年來涌現(xiàn)出MPP,幾乎是我國獨創(chuàng)的一種發(fā)泡PP废恋。其制造工藝是以壓機做為發(fā)泡的關鍵設備谈秫,原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒有本質的不同,關鍵的區(qū)別在于發(fā)泡劑不是傳統(tǒng)的AC化學發(fā)泡劑鱼鼓,而是采用超臨界CO2拟烫,因而發(fā)泡倍率可以高達20多倍,且非常環(huán)保迄本。具體的制造方法是硕淑,先采用混煉、壓延嘉赎、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板置媳,然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機中的模具中,合上模具曹阔。加熱壓機的上下模板半开,將PP板材的溫度上升至PP的熔點附近隔披,與此同時從不同方位向模具中注入超臨界CO2赃份,在充分浸漬PP板材后,將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度奢米,迅速釋放壓機的壓力抓韩,讓PP板材充分發(fā)泡并降溫,即得到MPP發(fā)泡板材鬓长。MPP產品的制造以及制品的優(yōu)點在于:在固體形態(tài)下浸漬;對PP熔體強度要求較低;發(fā)泡過程易于控制;產品泡孔精細谒拴、均勻;材料力學性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會燃燒。但不足點也是比較明確的涉波,如:浸漬速度慢;必須經歷制成薄板的預加工工藝過程;受聚丙烯結晶度的影響很大;靠壓機進行生產英上,不僅不連續(xù)炭序,且效率較低,難以大規(guī)模工業(yè)化;應用領域不十分明確;在發(fā)泡PP中屬于制造成本較高的工藝苍日。二惭聂、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝,即在高壓釜中相恃,在一定時間內辜纲,通過高壓將物理發(fā)泡劑在預定溫度下浸漬進入基體樹脂的細小粒料之中,然后冷卻體系溫度至室溫拦耐,即得到可發(fā)性珠粒耕腾。使用時,先在一定的發(fā)泡溫度下杀糯,利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預發(fā)泡一下扫俺,得到綠豆大小預發(fā)泡的可發(fā)性珠粒。在制備制品時火脉,將預發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱牵舵、減壓,使預發(fā)泡的可發(fā)性塑料珠粒進一步膨脹并相融合倦挂,形成預定形狀的發(fā)泡材料畸颅,即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型。由于都是采用物理發(fā)泡劑方援,因而發(fā)泡倍率較大没炒。三、擠出發(fā)泡成型將塑料與發(fā)泡劑(物理或化學)分別加入擠出機的不同位置犯戏,高壓下在擠出機中熔融形成均勻的溶液送火,然后在口模處突然泄壓、發(fā)泡先匪、冷卻种吸,制成板材、片材甚至管材等呀非。在擠出發(fā)泡過程中坚俗,發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液,并在口模處瞬間泄壓岸裙、發(fā)泡猖败、冷卻、形成發(fā)泡材料降允,不可能借助固相或者結晶的約束力恩闻,故而對塑料的熔體強度要求很高,特別需要熔體在拉伸過程中具有較強的應變硬化的性能剧董,因此發(fā)泡難度較大幢尚。四破停、注塑發(fā)泡成型注塑發(fā)泡材料是發(fā)展相對較晚的一種發(fā)泡材料,主要因為傳統(tǒng)注塑工藝與發(fā)泡必備條件之間存在矛盾尉剩。當今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品辱挥,甚至于發(fā)泡并非是主要目的,而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形边涕,特別是在托盤晤碘,支架等大型制品的注塑中。聚賽龍公司通過配方的優(yōu)化設計功蜓、精準的加工工藝园爷、特殊的螺桿組合及配混工藝研制的可微發(fā)泡改性PA6區(qū)別于普通可微發(fā)泡改性PA材,使其在高表面要求式撼、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢童社,使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。

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聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應用價值:微孔發(fā)泡材料的韌性高著隆、疲勞壽命長扰楼、比強度高、熱穩(wěn)定性高美浦、介電常數(shù)低弦赖。除此之外還有質輕、隔熱浦辨、吸震蹬竖、隔音、價格低廉等特點流酬。這是因為這種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細裂縫小得多的孔徑币厕,這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端,所以不會降低塑料的強度芽腾。因此旦装,在汽車、航天航空和其他各種運輸工具等領域有特殊的應用價值摊滔。聚丙烯微孔發(fā)泡通過研究熔體流動速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關系發(fā)現(xiàn)阴绢,低熔體流動速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機械性能。日本Sumitom化學公司利用幾種熔體流動速率不同的聚合物共混發(fā)泡惭载,制得了一種沖擊強度高且具有類似于皮革結構紋理的柔軟片材旱函,這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間响巢。聚丙烯微孔發(fā)泡材料成核劑改性聚丙烯材料:PP是一種不完全結晶的通用塑料描滔,它的結晶速度較慢慢,容易形成尺寸較大的球晶踪古,導致制品的光澤度和透明性差含长,制品的外觀缺乏美感券腔,限制了其在透明包裝和日用品等領域的應用。利用成核劑改性聚丙烯拘泞,是一種制備透明度高纷纫,力學性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法,因此在聚丙烯的改性當中被廣泛應用陪腌。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性辱魁,適量的成核劑和相應的分散劑能提高聚丙烯的透明性;且共聚PP的透明性比均聚PP好诗鸭。張廣平等采用2染簇,2-亞甲基-雙(4,6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑强岸,研究了成核劑對復合材料力學性能的影響锻弓。結果表明:這種成核劑的佳質量分數(shù)為0.4%。此時蝌箍,復合材料的結晶溫度提高了11℃~15℃青灼,結晶度增加3%~6%,結晶速率顯著增加妓盲;材料的模量提高了20%~30%杂拨,彎曲強度也提高了10%~20%。纖維增強聚丙烯材料:纖維增強聚丙烯復合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一悯衬,尤其是在汽車用塑料中扳躬。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用,在塑料中纖維長度需要大于LC甚亭,既零界長度贷币,LC取值與塑料的種類有直接關系。如果纖維的長度小于LC亏狰,其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大役纹。例如,玻纖增強PP中暇唾,玻璃纖維的零界長度為3.1 mm促脉;而在另外一種經過化學改性的PP中,LC可能降到0.9mm以下策州。對于普通的短玻纖增強塑料瘸味,制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm,限制了制成品性能的提高够挂。而在長玻纖增強塑料部件中旁仿,玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上,大大提高了制品的物理機械性能孽糖。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應用價值由于長纖維增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長枯冈,它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右毅贮;比強度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高;此外尘奏,這種材料的加工流動性好滩褥,制品外觀光亮、無塌坑等缺陷炫加,制品的成型收縮率也小瑰煎。的研究成果表明,長玻纖增強聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時俗孝,LFG/PP的拉伸強度丢间、彎曲強度和沖擊強度明顯高于SFG/PP。

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摘要:長玻纖增強聚丙烯材料(PP-LGF)作為一種輕質高強的復合材料驹针,在滿足汽車零部件性能的同時烘挫,對零部件減重具有明顯貢獻,目前在汽車零部件應用上備受青睞柬甥。文章主要介紹了PP-LGF在汽車儀表板輕量化方面的應用和發(fā)展現(xiàn)狀饮六,詳細介紹了薄壁注塑、物理發(fā)泡苛蒲、化學發(fā)泡三種成型工藝實現(xiàn)儀表板輕量化的技術概況卤橄,并展望了PP-LGF在儀表板上的應用前景。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來臂外,隨著我國經濟的不斷發(fā)展窟扑,汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展。然而漏健,由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴重嚎货,通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染,已經成為汽車行業(yè)的研究熱點蔫浆,其中殖属,使用質量更輕的非金屬材料替代傳統(tǒng)金屬材料的研究在近年來也取得了較大進展。運用復合材料來部分取代車身結構件及內瓦盛、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法洗显。在眾多的復合材料中,長玻纖增強聚丙烯材料(PP-LGF)以其低廉的價格原环、優(yōu)良的力學性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞挠唆。與短玻纖增強聚丙烯材料(PP-SGF)相比,PPLGF在強度嘱吗、剛度玄组、翹曲度、耐疲勞、缺口沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢巧勤,因此,使用PP-LGF生產的汽車零部件可進一步實現(xiàn)重量及成本的降低弄匕。1 長玻纖增強聚丙烯材料性能特點長玻纖增強聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種颅悉,即熔融浸漬、溶液浸漬迁匠、粉末浸漬剩瓶、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝,而在汽車零部件領域主要應用的為熔融浸漬法城丧。熔融浸漬法生產的PP-LGF粒子的長度一般為8mm~15mm延曙,其中玻纖的含量可達20%~60%,粒子中玻纖的保留長度可達1mm~3mm,如圖1所示亡哄,相較于玻纖保留長度僅為0.2mm~0.4mm的PP-SGF材料枝缔,PPLGF因其內部纖維構成的三維網(wǎng)絡結構,可保證產品具有更優(yōu)的力學性能蚊惯、抗沖擊性能愿卸、耐蠕變性能等特點,更加適合應用于汽車領域對結構性能要求較高的零部件截型。此外趴荸,隨著纖維含量的增加,PP-LGF的性能也隨之提高宦焦。長玻纖增強聚丙烯材料在儀表板上的應用儀表板是汽車內飾中的重要部件发钝,為提升汽車內飾的感知質量,中波闹、高檔車型普遍會采用軟質儀表板酝豪,即在儀表板骨架表面增加軟質表皮層。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件精堕,同時也是電器件和其他功能件的承載結構寓调,因此要求其具有高強度及高剛性,目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料锄码,采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料夺英,在滿足相關性能的同時,可提升儀表板吸能性能滋捶,同時可將現(xiàn)有儀表板骨架的設計厚度由3mm~3.5mm降低到1.8mm~2.5mm痛悯,從而降低儀表板骨架重量,推動汽車內飾輕量化重窟。以下將從PP-LGF應用于儀表板上的薄壁注塑载萌、物理發(fā)泡、化學發(fā)泡三種成型工藝方面,介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應用扭仁。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產品壁厚減薄垮衷,在模具中進行加工的一種成型方法,與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm~3.5mm壁厚的儀表板骨架相比乖坠,PP-LGF材料運用薄壁注塑工藝制造的儀表板骨架產品壁厚一般為2.5mm左右搀突,整體減重可達約25%。該工藝的投入成本較低熊泵,重量優(yōu)勢明顯仰迁。目前,該工藝在國內和國外合資品牌中顽分,如吉利徐许、大眾、上汽卒蘸、福特等均有應用雌隅,一般選擇PPLGF20材料,設計的產品壁厚一般為2.2mm~2.5mm缸沃。然而澄步,薄壁注塑工藝也存在兩點問題,首先是該工藝的模具成本較高和泌,使用薄壁注塑村缸,成型模具需要采用熱流道設計,熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高武氓。其次梯皿,注塑工藝管控和注塑精度要求高,因為PP-LGF中長玻纖分布的各向異性县恕,采用PP-LGF材料的薄壁注塑產品翹曲變形較為嚴重东羹,尺寸穩(wěn)定性較差。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝忠烛,它是以熱塑性材料為基體属提,通過將超臨界流體(二氧化碳或氮氣) 溶解到熱熔膠中形成單相溶體,并保持在高壓力下美尸,然后冤议,通過開關式射嘴射進溫度和壓力較低的模具型腔,由于溫度和壓力降低引發(fā)分子的不穩(wěn)定性從而在產品內部形成從十到幾十微米不等的封閉氣泡微孔[4-5]师坎,該項技術早期由麻省理工學院發(fā)明恕酸,1995年由美國Trexel公司將技術實現(xiàn)全球商品化。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短胯陋、產品尺寸穩(wěn)定性好蕊温、翹曲低袱箱、產品輕量化和工藝適用性廣。MuCell工藝使用超臨界流體义矛,可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性发笔。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段,縮短成型周期凉翻,同時了讨,可使壓力分布均勻,有效降低PPLGF產品內應力噪矛,降低因長玻纖各項異性導致的產品翹曲量蕊,增加產品的尺寸穩(wěn)定性铺罢。另外艇挨,泡孔填充可有效避免產品表面縮痕,微孔結構擴充韭赘,降低材料密度缩滨,產品重量減輕,較同材質實體泉瞻,重量可降低5%~10%脉漏。目前,福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應用了該工藝袖牙,骨架產品設計壁厚2.4mm侧巨,相較于實心材料重量降低了10%,此外鞭达,長城和大眾也有應用于此項技術司忱。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高,工藝難度大畴蹭,同時相關研究表明坦仍,使用該工藝對儀表板減重比控制在3%~8%時,產品性能會下降10%左右叨襟,基本滿足性能要求繁扎,減重超過8%,機械性能和耐熱老化性能急劇下降糊闽,不能滿足要求梳玫。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%~5%。2.3 化學發(fā)泡化學發(fā)泡工藝包括模內發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝(core-back)右犹,二者均是在注塑過程中汽纠,利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機發(fā)泡劑,受熱分解產生的二氧化碳等氣體傀履,使產品形成微孔發(fā)泡結構虱朵,以降低材料密度莉炉,減輕產品重量。其中碴犬,core-back工藝因使用了二次開模絮宁,相較于模內化學發(fā)泡,發(fā)泡的倍率更高服协,產品中形成的泡孔數(shù)量更多绍昂,產品的減重比更大。一般來說偿荷,模內化學發(fā)泡的減重比相比于實心材料在5%~8%左右窘游,而core-back工藝可高達30%~50%,具體根據(jù)退模行程決定跳纳。同物理發(fā)泡工藝一樣忍饰,化學發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應用減重的同時,減少產品翹曲變形寺庄,提升產品穩(wěn)定性艾蓝,而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件。目前斗塘,寶馬5系已在儀表板骨架上應用了PP-LGF的core-back工藝赢织,產品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm,重量降低了約40%馍盟,此外大眾的部分車型也已使用模內化學發(fā)泡工藝于置。core-back工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴,開模的周期較長贞岭,模具成本也比模內發(fā)泡模具高八毯,而且該工藝的技術難度較高,后期調試周期較長曹步,產品的綜合成本較高宪彩。模內發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴,產品的減重效果不是特別明顯讲婚,減重效果低于薄壁注塑工藝尿孔,物理發(fā)泡工藝和core-back工藝。

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新型微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料(簡稱MPP)筹麸,大家都在找惠州東銘新能源材料股份有限公司活合,10多年行業(yè)經驗,口碑好物赶,廣東地區(qū)實力生產廠家白指。惠州東銘新能源材料股份有限公司具備雄厚的研發(fā)實力酵紫、完善的產品認證體系(包括國內外)告嘲、全覆蓋的銷售網(wǎng)絡和有機硅材料上下游完整的產業(yè)鏈错维,能夠為新能源產業(yè)的客戶提供完善的解決方案!微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料MPP的特點及優(yōu)勢:聚丙烯微孔發(fā)泡 (1)同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下橄唬,由于泡孔尺寸較小赋焕,微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料仰楚,更加降低制品重量和體積隆判。(2)由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材僧界,而片材表面不會穿孔侨嘀,可應用于微電子器件的包裝。(3)由于表面大量微米級泡孔的存在捂襟,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板咬腕,提高漫反射率。(4)微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內氣體的對流笆豁,從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞郎汪。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有依賴于泡孔結構的長期穩(wěn)定的低導熱系數(shù)赤赊。(5)輕質高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用闯狱。(6)同樣由于其微米尺度的泡孔,MPP具有極-佳-的表面保護性能抛计,可應用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領域哄孤。

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利用化學改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機,采用一步法擠出工藝研制了汽車內飾用聚丙烯(PP)微發(fā)泡料吹截。以均聚PP和共聚PP為基礎樹脂瘦陈,考察了影響PP發(fā)泡的主要因素(如引發(fā)劑、發(fā)泡劑的用量波俄、擠出溫度等)晨逝。結果表明,具有良好性能的PP微發(fā)泡專用料的配方(質量份數(shù)):均聚PP為40.00份懦铺,共聚PP為60.00份捉貌,過氧化二特丁烷為0.18份,過氧化二異丙苯為0.02份冬念,改性劑為0.50份趁窃,碳酸鈣為0.50份,發(fā)泡劑AC為 0.40份急前。以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μm醒陆,泡孔密度可達個/cm3。關鍵詞: 聚丙烯 微發(fā)泡 汽車內飾件 專用料 聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有質輕裆针、耐高溫刨摩、綠色環(huán)保寺晌、易注射成型、成型周期短和成本低等優(yōu)點澡刹。隨著汽車輕量化的發(fā)展折剃,PP發(fā)泡材料在汽車內飾件上的應用越來越多。普通 PP發(fā)泡制品表觀質量不理想像屋,僅適用于需表面附皮的高端車怕犁,汽車用PP發(fā)泡材料主要為質量更好的 化學微發(fā)泡材料[1-3]〖狠海化學微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米奏甫,封閉微孔泡以小于50μm 為佳。目前國內行業(yè)實際生產水平大多在80~350μm凌受,國外也只有美國阵子、意大利、日本等少數(shù)幾個國家能生產胜蛉。本工作利用化學改性非交聯(lián)法挠进,以均聚PP和共聚PP共混物為基礎樹脂,采用一步法工藝研制出了性能符合相關指標要求的汽車內飾件用 PP 低 倍微發(fā)泡專用料誊册,以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μm领突,泡孔密度可達個/cm3。聚丙烯微孔發(fā)泡1 試驗部分1.1 主要原料 均聚PP(記作 PP1)案怯,熔體流動速率(MFR)為3.0g/(10min)君旦,中國石化齊魯分公司;共聚PP(記作PP2)嘲碱,MFR為2.0g/(10min)金砍,中國石化齊魯分公司;抗氧劑麦锯,168和1010恕稠,上海汽巴高橋化學有限公司;過氧化二特丁烷(DBP)扶欣,過氧化二特丁烷(DBP)鹅巍,過氧化二異丙苯(DCP),二乙烯基苯宵蛀,偶氮二甲酰胺(發(fā)泡劑AC)昆著,液體石蠟,江蘇強盛功能化學股份有限公司术陶;發(fā)泡改性劑DMS-10凑懂,自制。1.2 儀器設備 RC300C型轉矩流變儀梧宫,德國HAAKE公 司接谨;CMT450料試驗 機摆碉,天水三斯有限公司;∮25單螺桿擠出機脓豪,德國BRABENDER公司巷帝;AH-2奧林巴斯顯微鏡,日本奧林巴斯公司扫夜。1.3 試樣制備工藝 混料:將樹脂楞泼、過氧化物、改性劑笤闯、抗氧劑堕阔、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量,投入10L高速攪拌機颗味,低速混合1min超陆,高速混合2min出料,料溫不 高于50℃浦马。擠出發(fā)泡:擠出機設置溫度180~200℃时呀,機頭溫度195℃,距機頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平晶默,取樣待用谨娜。1.4 測試表征拉伸強度按照GB/T1040.3—2006測試,采用4型試樣荤胁,拉伸速度為50mm/min瞧预;彎曲強度和彎曲模量按GB/T9341—2000測試屎债,寬度25mm仅政;沖擊強度按GB/T1843—2008測試;表觀密度按GB/T6343—2009測試盆驹;泡孔密度按方法測試圆丹。2 結果與討論.1 引發(fā)劑的選擇以PP1/PP2質量 比2/3共混物做基礎樹脂,DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑躯喇,測試體系的熔體強度和觀察發(fā)泡片質量辫封,結果見表1。DBP/DCP對發(fā)泡片表面質量的影響 注:擠出口模厚度0.6mm廉丽,寬度50mm倦微。由表1看出,DBP和DCP都能提高PP熔體強度正压,但片材表面和泡孔均勻性不同欣福,隨DCP含量增加,擠出片材表面質量變差焦履,泡孔變得不均勻拓劝;DCP雖有利于提高熔體強度雏逾,但比例不宜過大,以不超過引發(fā)劑總質量分 數(shù)20%為宜郑临。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度栖博,擠出反應時,DCP和PP還沒有完全混合均勻就大量分解厢洞,短時間內產生大量PP自由基仇让,導致 PP部分交聯(lián),形成局部高強度熔體躺翻,熔體強度的不均勻性導致發(fā)泡不均勻妹孙,形成凹凸不平的表面。以PP1/PP2質量比2/3共混物做基礎樹脂获枝,選取 DBP/DCP質量比90/10蠢正,考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關系,結果見圖1省店。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關系由圖1可看出嚣崭,隨引發(fā)劑含量增加,單位體積泡孔數(shù)量先增加后基本不變懦傍;而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低雹舀,因此總引發(fā)劑含量不宜低于0.15份。這是由于當引發(fā)劑含量低時粗俱,引發(fā)劑濃度不足说榆,PP接枝率不高,熔體強度不足寸认,難以包裹住氣體签财,泡孔較大,并有部分泡孔破裂偏塞,導致發(fā)泡片密度較高唱蒸;隨引發(fā)劑含量增加,PP接枝程度提高灸叼,熔體強度相應增加神汹,氣泡在膨脹過程中,泡壁不易破裂古今,形成致密均勻的泡孔屁魏,單位體積泡孔數(shù)量增加,材料密度下降捉腥;隨引發(fā)劑含量進一步提高氓拼,熔體強度高于氣泡膨脹的動力,使氣泡不能充分膨脹,導致發(fā)泡片密度略有提高披诗。.2 發(fā)泡劑的選擇與用量圖2是發(fā)泡劑 AC含量與發(fā)泡材料表觀密度及其泡孔密度的關系撬即。由看出,起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加呈队,發(fā)泡材料表觀密度降低剥槐,泡孔密度提高,這是由于發(fā)泡劑分解產生的氣體隨其用量增加而增加宪摧,部分未分解的發(fā)泡劑在熔體中也起了發(fā)泡成核劑的作用粒竖。但在發(fā)泡劑含量增加到0.5份時,發(fā)泡材料表觀密度反而回升几于,泡孔密度下降蕊苗。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進一步提高,熔體中氣體含量過多沿彭,氣泡膨脹加劇朽砰,導致部分泡孔破裂合并,氣體溢出喉刘,于是發(fā)泡材料表觀密度又提高瞧柔,泡孔密度下降。由還可看出睦裳,發(fā)泡劑的合適用量為0.3~0.5份造锅。