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摘要:長玻纖增強聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質(zhì)高強的復(fù)合材料，在滿足汽車零部件性能的同時染乌，對零部件減重具有明顯貢獻窒升，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞。文章主要介紹了PP-LGF在汽車儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀慕匠，詳細(xì)介紹了薄壁注塑饱须、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況台谊，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景蓉媳。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展锅铅，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展酪呻。然而，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重盐须，通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染玩荠，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點，其中贼邓，使用質(zhì)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阶冈。運用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法塑径。在眾多的復(fù)合材料中女坑，長玻纖增強聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價格、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞统舀。與短玻纖增強聚丙烯材料（PP-SGF）相比匆骗，PPLGF在強度、剛度誉简、翹曲度州藕、耐疲勞陨仅、缺口沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢，因此，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進一步實現(xiàn)重量及成本的降低其屏。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，即熔融浸漬、溶液浸漬、粉末浸漬毛甲、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法具被。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm～15mm玻募，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所示一姿，相較于玻纖保留長度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料七咧，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能叮叹、抗沖擊性能艾栋、耐蠕變性能等特點，更加適合應(yīng)用于汽車領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件蛉顽。此外蝗砾，隨著纖維含量的增加，PP-LGF的性能也隨之提高携冤。長玻纖增強聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件悼粮，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量，中曾棕、高檔車型普遍會采用軟質(zhì)儀表板扣猫，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件翘地，同時也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)申尤，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材料衙耕，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料昧穿，在滿足相關(guān)性能的同時，可提升儀表板吸能性能臭杰，同時可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計厚度由3mm～3.5mm降低到1.8mm～2.5mm粤咪，從而降低儀表板骨架重量，推動汽車內(nèi)飾輕量化渴杆。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡宪塔、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面磁奖，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄某筐，在模具中進行加工的一種成型方法比搭，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比，PP-LGF材料運用薄壁注塑工藝制造的儀表板骨架產(chǎn)品壁厚一般為2.5mm左右南誊，整體減重可達約25%身诺。該工藝的投入成本較低蜜托，重量優(yōu)勢明顯。目前霉赡，該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中橄务，如吉利、大眾穴亏、上汽蜂挪、福特等均有應(yīng)用，一般選擇PPLGF20材料嗓化，設(shè)計的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm棠涮。然而，薄壁注塑工藝也存在兩點問題刺覆，首先是該工藝的模具成本較高严肪，使用薄壁注塑，成型模具需要采用熱流道設(shè)計谦屑，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高驳糯。其次，注塑工藝管控和注塑精度要求高伦仍，因為PP-LGF中長玻纖分布的各向異性结窘，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重，尺寸穩(wěn)定性較差充蓝。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝隧枫，它是以熱塑性材料為基體，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谓苟，并保持在高壓力下官脓，然后，通過開關(guān)式射嘴射進溫度和壓力較低的模具型腔涝焙，由于溫度和壓力降低引發(fā)分子的不穩(wěn)定性從而在產(chǎn)品內(nèi)部形成從十到幾十微米不等的封閉氣泡微孔[4-5]卑笨，該項技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明，1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實現(xiàn)全球商品化仑撞。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短赤兴、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好、翹曲低隧哮、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣桶良。MuCell工藝使用超臨界流體，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性沮翔。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段陨帆，縮短成型周期，同時，可使壓力分布均勻疲牵，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力承二，降低因長玻纖各項異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性纲爸。另外亥鸠，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕，微孔結(jié)構(gòu)擴充缩焦，降低材料密度读虏，產(chǎn)品重量減輕，較同材質(zhì)實體袁滥，重量可降低5%～10%盖桥。目前，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝题翻，骨架產(chǎn)品設(shè)計壁厚2.4mm揩徊，相較于實心材料重量降低了10%，此外嵌赠，長城和大眾也有應(yīng)用于此項技術(shù)塑荒。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高，工藝難度大姜挺，同時相關(guān)研究表明齿税，使用該工藝對儀表板減重比控制在3%～8%時，產(chǎn)品性能會下降10%左右炊豪，基本滿足性能要求凌箕，減重超過8%，機械性能和耐熱老化性能急劇下降词渤，不能滿足要求牵舱。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%。2.3 化學(xué)發(fā)泡化學(xué)發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝（core-back）缺虐，二者均是在注塑過程中芜壁，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(chǎn)生的二氧化碳等氣體高氮，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)慧妄，以降低材料密度，減輕產(chǎn)品重量剪芍。其中腰涧，core-back工藝因使用了二次開模，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡紊浩，發(fā)泡的倍率更高，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多，產(chǎn)品的減重比更大坊谁。一般來說费彼，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實心材料在5%～8%左右，而core-back工藝可高達30%～50%口芍，具體根據(jù)退模行程決定箍铲。同物理發(fā)泡工藝一樣，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時鬓椭，減少產(chǎn)品翹曲變形颠猴，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件小染。目前翘瓮，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm裤翩，重量降低了約40%资盅，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝。core-back工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴踊赠，開模的周期較長呵扛，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高，而且該工藝的技術(shù)難度較高筐带，后期調(diào)試周期較長今穿，產(chǎn)品的綜合成本較高。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴伦籍，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯蓝晒，減重效果低于薄壁注塑工藝，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝鸽斟。

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PBAT是一種石油基生物可降解塑料 PBAT材料不僅可堆肥也可以生物降解拔创，PBAT生產(chǎn)的生物降解材料是生物堆肥垃圾中心回收生物變廢物時的使用材料，富蓄。主要應(yīng)用于：全降解包裝袋剩燥，全降解包裝用薄膜，物品內(nèi)襯立倍，盒子內(nèi)托灭红，食品包裝袋等。那么口注，生物基塑料和生物可降解塑料到底是什么变擒？生物基塑料強調(diào)塑料制品的原材料，因此未必具有生物可降解性能寝志。而生物可降解塑料則強調(diào)塑料制品的廢棄處理方式（可否分解）娇斑，這類塑料未必是生物基的策添，它也可以是化石基的。在歐洲毫缆，可堆肥塑料（生物可降解塑料）有完善的法例約束（歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 13432）唯竹。要落實可持續(xù)的塑料政策，就得推行生物垃圾的分類收集苦丁，并努力發(fā)展工業(yè)堆肥浸颓，而非僅僅紙上談兵。大力發(fā)展可堆肥塑料旺拉，除了要防止其被廢棄在自然環(huán)境中产上，還應(yīng)該把它們集中工業(yè)堆肥，形成塑料處理的“閉環(huán)”蛾狗〗粒可堆肥塑料雖然被認(rèn)為是良好的一次性塑料替代品，但它有局限性淘太。其局限性在于可堆肥塑料仍然是基于“用完即棄”的邏輯姻僧，而非可反復(fù)使用的材料。因此蒲牧，我們依然將反復(fù)使用模式作為主要的塑料政策進行倡導(dǎo)撇贺。寧波致微新材料科技有限公司成立于2017年是一家專注于研究、開發(fā)冰抢、生產(chǎn)及銷售的高科技企業(yè)松嘶，其中推出的PBAT材料，發(fā)泡出應(yīng)用在禮品內(nèi)襯挎扰、內(nèi)托包裝盒中等等翠订，在超臨界物理發(fā)泡下使材料做到了無毒、無味遵倦、無化學(xué)物質(zhì)殘留尽超，其表面光滑，質(zhì)感細(xì)膩梧躺，可印刷似谁，耐摔耐折疊等。

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塑料化工研究發(fā)展至今掠哥，已合成出上千種高分子材料巩踏，其中具有工業(yè)價值的僅百余種，塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂（PE续搀、PP塞琼、PVC、PS禁舷、ABS）彪杉，目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大毅往，既不經(jīng)濟也不現(xiàn)實。在聚乙烯在讶、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(lǐng)域煞抬，龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息，供大家參考构哺。深入研究聚合物組成、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系战坤，并在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有的塑料進行改性曙强，以制造適用的塑料新材料，已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一途茫，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)展碟嘴。關(guān)于改性的基礎(chǔ)知識在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上，通過物理囊卜、化學(xué)娜扇、機械等方式，經(jīng)過填充栅组、共混雀瓢、增強等加工方法，改善塑料的性能或增加功能玉掸，對塑料的阻燃性刃麸、強度、抗沖擊性司浪、韌性等機械性能得到改善和提高泊业，使得塑料能適用在特殊的電、磁啊易、光吁伺、熱等環(huán)境條件下。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)租谈，改性技術(shù)廣泛應(yīng)用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過程中篮奄。如塑料的外觀、透明性垦垂、密度宦搬、精度、加工性劫拗、機械性能间校、化學(xué)性能、電磁性能页慷、耐腐蝕性能憔足、耐老化性胁附、耐磨性、硬度滓彰、熱性能控妻、阻燃性、阻隔性等方面揭绑。為了降低塑料制品的成本弓候、改善性能、提高功能他匪，都離不開塑料改性技術(shù)菇存。如何進行聚乙烯的改性？1邦蜜、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(yīng)的不平衡依鸥，促進了共混改性技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求悼沈，可以通過調(diào)整低贱迟、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來滿足要求。一般說來絮供，小型制品衣吠、要求較軟的制品、盛放化學(xué)藥品杯缺、洗滌劑之類的容器蒸播，低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些，高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些萍肆。當(dāng)然袍榆，并不是所有的低、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品塘揣，應(yīng)該從市場上選擇能用于吹塑的塑料材料包雀，并通過改進配方設(shè)計，使制品的性能價格比達到優(yōu)亲铡。2才写、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，即使同為可用于吹塑成型的奖蔓，可能在密度上相差無幾赞草，但從分子量上來說，差別可能較大吆鹤。樹脂牌號手冊上一般對材料的分子量都沒有標(biāo)出厨疙，而從融體指數(shù)上大致可以看出。在擠出吹塑中空制品時疑务，隨著所用吹塑級的分子量的提高沾凄，熔體強度會相應(yīng)提高梗醇，同時制品的機械性能也會提高。但在實踐中發(fā)現(xiàn)撒蟀，當(dāng)分子量提高到一定程度后叙谨，熔體強度和擠出速率反而有下降的趨勢。出現(xiàn)這種情況后保屯，對制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負(fù)面影響手负，有時甚至?xí)l(fā)安全事故。制品加工時配椭，出現(xiàn)分子量提高虫溜，熔體強度和擠出速率下降的情況，這與擠出機螺桿和進料段設(shè)計有較大的關(guān)系股缸。雖然在設(shè)備上改進可以取得較為明顯的效果，但從材料配方上進行改進更能取得當(dāng)期實效和減少設(shè)備改造的投資吱雏。將不同分子量敦姻、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混，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歧杏。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果镰惦。從制品的化學(xué)性能，機械性能及生產(chǎn)中的各項工藝性出發(fā)犬绒，可以比較自由的設(shè)計出各種不同的配方旺入，來滿足各種不同的要求，往往還可達到降低生產(chǎn)成本的目的凯力。3茵瘾、不同品種塑料的共混改性在工廠的現(xiàn)場生產(chǎn)當(dāng)中，往往由于種種原因的限制咐鹤，還會有許多不同的要求拗秘。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，不但是市場供應(yīng)狀況的限制祈惶，還有可能是制造成本的要求雕旨，比如，在HDPE中加人一定量的PP捧请，就能有效的改善的剛性凡涩，而且不會影響的沖擊強度。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來確定疹蛉。4活箕、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)在加工塑料制品時，適當(dāng)?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑氧吐，不但可以提高塑料制品的剛度和硬度讹蘑，同時也可以大幅度的降低原料成本末盔。單就降低成本這點出發(fā)，對許多附加值低的產(chǎn)品來說座慰，就值得作深入的研究陨舱。就近幾年來塑料制品加工廠填充改性的情況來看，技術(shù)層次普遍較低版仔。

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塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右游盲，在國外汽車上達到了15%至20%。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%蛮粮，廣泛應(yīng)用于儀表板益缎、電機支架、座位板然想、空調(diào)風(fēng)罩莺奔、門嵌飾板等內(nèi)外飾。聚丙烯使用量占比塑料部件50%以上变泄。讓汽車用上更多的塑料部件令哟，還有很多功課可以開展。全球微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請妨蛹，前三位為：美國屏富、日本、德國蛙卤。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟狠半、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)，該技術(shù)來源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利颤难。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣神年，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑乐严，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔瘤袖，通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)。聚丙烯微孔發(fā)泡微孔發(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)域昂验，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一捂敌。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)列為重點課題既琴。國內(nèi)微孔發(fā)泡材料注重原料技術(shù)研發(fā)占婉。在高校方面，北京化工大學(xué)在微孔發(fā)泡工藝的專利申請量上占有主要地位甫恩，主要發(fā)明人為楊衛(wèi)民課題組和何亞東課題組逆济。楊衛(wèi)民課題組的研究方向主要是微孔發(fā)泡專用注射機的結(jié)構(gòu)改進，在專利申請方向上側(cè)重于改進螺桿結(jié)構(gòu)和設(shè)置滲透釜來獲得聚合物熔體/超臨界氣體均相體系。近期奖慌，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”項目斬獲上海市科技進步獎一等獎抛虫。北京化工大學(xué)教授、教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授楊衛(wèi)民简僧，華東理工大學(xué)化工學(xué)院院長建椰、聯(lián)合化學(xué)反應(yīng)工程研究所所長、教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授趙玲岛马，兩位教授將出席“2020中國聚烯烴大會”棉姐，并介紹聚烯烴發(fā)泡技術(shù)與材料開發(fā)。國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著啦逆，對汽車輕量化提出了更高要求伞矩。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下夏志，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向乃坤。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局沟蔑。汽車輕量化要求更高侥袜，對聚丙烯微孔發(fā)泡材料的需求正在進一步放大！在這個領(lǐng)域有哪些新的進展和要求溉贿？有哪些新的技術(shù)研發(fā)？趙玲教授將在“2020中國聚烯烴大會”開講浦旱。

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央廣網(wǎng)上海9月17日消息（記者唐奇云 通訊員張婷）日常生活中宇色，當(dāng)人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時颁湖，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味宣蠕、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異甥捺、可回收及易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”抢蚀，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種镰禾。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)皿曲。在第22屆工博會高校展區(qū)，華東理工大學(xué)化工學(xué)院教授趙玲領(lǐng)銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項目吴侦，聚焦的正是輕量化聚丙烯發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用屋休。該項目也是2019年度上海市科技進步獎一等獎項目。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實驗裝置（央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學(xué)供圖）鎖定新材料發(fā)展重點領(lǐng)域备韧，布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領(lǐng)域劫樟，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、國防叠艳、能源奶陈、交通、包裝附较、電器吃粒、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱翅睛、隔音声搁、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切捕发。聚丙烯作為產(chǎn)量大疏旨、增長量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一扎酷，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)域的熱點與難點檐涝。016年，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(zhǔn)立項法挨，該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝谁榜，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?zhǔn)健毖邪l(fā)工作。據(jù)趙玲介紹凡纳，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類窃植。化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留荐糜、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點巷怜；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暴氏；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高延塑，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候答渔、火災(zāi)危險关带、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端，超臨界流體沼撕，特別是超臨界CO2宋雏，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)，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)端朵，而且CO2進入聚合物后會引起熔點好芭、表面張力和粘度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化冲呢，可以制備微孔甚至納米泡孔材料舍败。聚丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品邻薯；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔裙戏，可操作窗口窄。因此厕诡，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累榜。為了攻克這一難題，近年來華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通灵嫌、中石化北化院壹罚、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位寿羞，在合適物料體系猖凛、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绪穆，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)泡機制辨泳，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/添加劑玖院；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率菠红，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積；釜壓發(fā)泡难菌、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试溯、溫度場和速度場，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)郊酒。

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說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢耍共？這可不一定，塑料具有重量輕猎塞，不易受水和陽光影響的特點，適合制作容器杠纵，但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解荠耽，容易造成大量垃圾，因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器比藻，但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點铝量，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。首先因為紙張?zhí)焐滤祝龅剿蜁浕叮瑳]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务蝠，所以摸起來感覺滑滑的拍谐。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(dāng)被送到回收廠時，如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離轩拨，不能分離就無法重新回收材料再利用践瓷，而被放在自然環(huán)境中也因為是復(fù)合材料很難被分解，所以紙杯基本上只能焚燒亡蓉。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晕翠，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，耐熱砍濒，抗腐蝕又安全淋肾，還可以在微波爐內(nèi)加熱，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理爸邢，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器樊卓，并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出甲棍，吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量简识，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感猛，讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程七扰，利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化，緩沖吸震陪白，吸音颈走，保溫等特點，廣泛應(yīng)用于包裝咱士，建筑建材等行業(yè)立由。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，在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木序厉，這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的锐膜，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。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后弛房，人們對這種微孔新型塑料日益感興趣道盏，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)可以分為兩種文捶。一種是物理發(fā)泡劑荷逞，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳，氮氣粹排，氨氣等氣體种远，并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，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顽耳。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑坠敷，它是一種當(dāng)受熱后就會釋放如氮氣妙同，二氧化碳等的物質(zhì)，釋放氣體的速度能夠控制常拓，化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨渐溶，碳酸氫鈉等。發(fā)泡工藝發(fā)泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法弄抬，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中茎辐，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掂恕，這種發(fā)泡法由于成本較低拖陆，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懊亡。另一種是化學(xué)發(fā)泡法依啰，這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡，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)泡店枣，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)泡速警。 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鸯两，然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料闷旧。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）钧唐，隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加忙灼，氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大，隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低钝侠，氣泡也會停止增長并且慢慢成型该园，這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔。所以不管采用什么發(fā)泡工藝帅韧，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核里初，氣泡核膨脹，氣泡固化成型這個過程忽舟。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)泡膜青瀑，也就是我們常說的珍珠棉，將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點萧诫，如防震，防潮枝嘶，韌性好等帘饶，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群扶，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合及刻，通過管道將其吸入到擠出機入料口镀裤，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缴饭，再通過噴淋冷卻降溫以達到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡暑劝，然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開颗搂，展平后收成卷担猛，這樣就可切割后包裝產(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丢氢。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀傅联，后通過機器壓封成包裝袋，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了疚察。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡蒸走，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貌嫡，現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬比驻，也具有這樣的性能，它就像金屬的氣泡包裝材料岛抄。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别惦，它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬，它比合金鋼要輕70%弦撩，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量步咪，具備防輻射，防彈益楼，防火的能力猾漫，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感凤。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高悯周，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陪竿，以及材料性能的提升禽翼，成本降低，有些可以通過輕量化實現(xiàn)族跛，而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向闰挡。那些用于包裝，汽車礁哄，建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡长酗，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)原材料使用桐绒，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夺脾。