江蘇PP物理發(fā)泡價格

隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應用次酌，因其具有的優(yōu)異機械性能和無毒（低毒）恨课、絕熱、隔音岳服、絕緣剂公、緩沖、輕量化等性能派阱，在新能源汽車領域的應用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機诬留。隨著國民對于環(huán)保、綠色贫母、安全文兑、舒適要求愈加苛刻，對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術和具備可阻燃腺劣、可（完全）降解绿贞、可導電等新型發(fā)泡材料受到追捧，成為國內外研究人員的研究熱點橘原。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學化工學院趙玲教授領銜的《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籍铁，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領域成功應用趾断，包括新能源汽車動力電池墊片等等拒名，引領了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應用。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芋酌、隔音增显、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性，其在汽車領域主要用于汽車車載空調用隔熱泡沫管材脐帝、汽車減震同云、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等糖权。目前大多數(shù)汽車內飾材料，如地板炸站、頂棚星澳、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料旱易，這種材料耐候性能較差禁偎，易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體。隨著國內汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著咒唆，對汽車輕量化提出了更高要求届垫。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下全释，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向装处。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領域的布局浸船。發(fā)泡材料在新能源汽車領域的新應用新能源電動汽車的技術關鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術及安全性能妄迁。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題李命。在暴雨登淘、淺灘、霧霾等極端條件下封字，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黔州，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應用到動力電池上。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量阔籽、提升安全性流妻，大量使用有機硅發(fā)泡灌封材料來保護單個電芯，可在一定時間內有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導致熱失控笆制。由于特斯拉在動力電池組技術方便的標桿作用绅这，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應用推廣。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下在辆，微孔發(fā)泡技術讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領域证薇，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年匆篓，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應用技術開發(fā)列為重點課題浑度。日常生活中，當人們購買兒童玩具鸦概、家具用品等塑料制品時俺泣，都會十分在意其材質是否無毒無味、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異伏钠、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”，日益受到熱捧谨设，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種熟掂。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長量快扎拣、應用領域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一赴肚，其高品質發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領域的熱點與難點。其中二蓝，超臨界CO2（二氧化碳）發(fā)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術誉券。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術2016年，由華東理工大學牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎材料技術提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術”獲準立項刊愚。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝踊跟，開展聚合物輕量化的應用基礎—共性技術—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作。據(jù)項目團隊專家介紹鸥诽，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類商玫。化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留牡借、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點拳昌；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钠龙；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炬藤，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候碴里、火災危險沈矿、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端，超臨界流體并闲，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術细睡，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關鍵共性技術，而且CO2進入聚合物后會引起熔點帝火、表面張力和粘度下降溜徙、結晶行為改變等一系列變化，可以制備微孔甚至納米泡孔材料犀填。聚丙烯是結晶聚合物蠢壹，低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品九巡；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔图贸，可操作窗口窄。因此，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疏日。了攻克這一難題偿洁，近年來，團隊聯(lián)合無錫會通沟优、中石化北化院涕滋、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位挠阁，在合適物料體系宾肺、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侵俗，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)化構建流場結構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術創(chuàng)新優(yōu)勢：根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡既可以突破結晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結構和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制锨用，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構和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑隘谣；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率增拥，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設備體積；釜壓發(fā)泡洪橘、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優(yōu)化設計保證了均勻的壓力場跪者、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)熄求。目成果利用上述創(chuàng)新技術渣玲，項目已成功建設了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造弟晚；新建了4套忘衍、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置，生產(chǎn)效率提高25%卿城，成品率提高到99%以上枚钓；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億瑟押，利稅1.09億搀捷。隨著應用市場快速開拓，2019年共推廣新建了13套裝置多望，市場占有率高和競爭力強嫩舟。項目團隊獲得授權發(fā)明專利8件、實用新型專利8件怀偷；相關研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文家厌，“國外同行認為我們全面系統(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為∽倒ぃ”科技查新表明饭于，模壓發(fā)泡的工程化技術達到國際領先水平蜀踏，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強化技術具有國內外新穎性。

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由于光降解材料的局限掰吕，以及廣泛的生物來源果覆，目前的研究熱點更多地放在生物降解材料上，相對于光降解材料殖熟，生物降解材料的原料來源更加綠色随静，降解的產(chǎn)物對環(huán)境的污染性也更加小。生物可降解材料是一類在酶或微生物的作用下吗讶，使維持自身結構的分子鏈逐漸斷裂，形成對環(huán)境無害的小分子化合物的材料恋捆。 生物降解的方式有生物的物理照皆、化學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沸停、合成高分子型的生物降解材料膜毁、天然高分子型的生物降解材料。微生物降解材料是以有機物為碳源愤钾，微生物進行發(fā)酵轉化為高分子聚酯瘟滨，利用這種高分子聚酯制作為塑料的材料。合成高分子型的生物降解材料是利用化學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能颁。天然高分子型的生物降解材料是在合成時以淀粉杂瘸、纖維素、木質素等多糖化合物為原料伙菊，在必要的條件下加入生物降解添加劑或經(jīng)氧化败玉、改性而加工制成的塑料。其中镜硕，淀粉基構成的可降解材料和PLA構成的可降解材料是當今研究的熱點运翼，PHB作為可降解材料也有較為廣泛的應用。 淀粉通過植物光合作用而形成的兴枯，易得血淌，降解后仍以二氧化碳和水的形式回歸到生態(tài)環(huán)境中，是完全無污染的非常優(yōu)良的生物降解材料财剖。針對淀粉作為原料來源的淀粉基塑料是目前可降解材料領域研究的—大熱點悠夯。 PLA(聚乳酸）是多糖經(jīng)過降解發(fā)酵制得、純化峰伙、聚合而成的環(huán)境友好型樹脂疗疟。PLA是由乳酸分子在一定條件下脫水縮合而成。PLA在土壤掩埋條件下瞳氓，在溫度策彤、氧氣栓袖、弱堿性的共同作用下，6~12個月降解為乳酸,最終經(jīng)微生物代謝店诗，形成二氧化碳和水裹刮。PLA因其優(yōu)良的生物相容性和機械強度，被廣泛應用于新興功能型醫(yī)用高分子材料如醫(yī)用手術縫合線庞瘸、骨科用固定材料等捧弃。 PHB(聚β-羥基丁酸酯）是細菌體內碳源和能源的以顆粒狀儲存的酯類積累物。PHB對氣體有阻擋性擦囊，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违霞，可用于手術縫合線、骨折固定材料;因PHB能夠降解瞬场，可用于與農(nóng)藥或貴重藥品的包埋處理买鸽。因為PHB用細菌發(fā)酵法進行生產(chǎn)，所以PHB的生產(chǎn)重點放在基因工程等技術贯被。針對其易結晶眼五、較脆、降解速度較慢的缺點彤灶，如何通過物理或化學的方法改善PHB的性能成為研究的重點對象看幼。

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系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型，應用方向幌陕，性能要求诵姜。車用PP隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代苞轿，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件茅诱。塑料在汽車上的應用已有近50年的歷史，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設計和制造水平高低的一個重要標志搬卒，塑料飾件的大量應用瑟俭，促進了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度契邀。PP以密度小摆寄、性價比高、具有優(yōu)異的耐熱性能坯门、耐化學藥品腐蝕性微饥、剛性、易于成型加工和回收利用等特性在汽車上得到了廣泛的應用古戴。近來更是有把汽車內飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢欠橘。由于高性能基礎樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大现恼、技術要求高肃续，且需要高精尖的集成先進綜合技術黍檩，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效始锚、更經(jīng)濟刽酱、更實用的改性。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性瞧捌、機械的強度和抗斷裂性無機填料和彈性體增韌增強改性PP主要是“三高”棵里。是由 PP樹脂、三元乙丙橡膠(EPDM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)等增韌彈性體及滑石粉姐呐、碳酸鈣等無機填料的復合物殿怜，其主要用于汽車保險杠的注射成型，且改性PP保險杠具有成本低曙砂、質輕稳捆、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點麦轰。滑石粉填充改性PP材料具有高剛性砖织、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率款侵，且其抗化學腐蝕性能強，尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能侧纯，提高材料的模量和熱變形溫度新锈。玻璃纖維增強改性PP玻璃纖維增強改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應用(如在前端模塊、儀表板骨架眶熬、車門模塊等典型部件的應用)是多年來的研究熱點之一妹笆。LGFPP制品指含有長度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結構。10～25mm的長玻璃纖維增強聚合物相比普通4～7mm的短玻璃纖維增強聚合物具有更高的強度娜氏、剛度拳缠、韌性，以及尺寸穩(wěn)定性好贸弥、翹曲度低等優(yōu)勢窟坐。此外，LGFPP材料比短玻璃纖維增強PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能绵疲，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會產(chǎn)生明顯的蠕變哲鸳。與金屬材料和熱固性復合材料相比，LG-FPP的密度低盔憨，相同部件的質量可減輕20%～50%;LGFPP能為設計人員提供更大的設計靈活性徙菠，可成型形狀復雜的部件、提高集成汽車零部件的能力郁岩、節(jié)約模具成本(一般長玻璃纖維增強聚合物注塑模具的成本約為金屬沖壓模具成本的20%)婿奔、減少能耗(長玻璃纖維增強聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%缺狠，鋁制品的35%～50%)、簡化裝配工序脸秽。汽車部件用礦物纖維增強PP的新產(chǎn)品儒老，具有強度高、熱膨脹系數(shù)低记餐、耐高溫驮樊、阻燃性能好、低浮纖片酝、低翹曲囚衔、低收縮 等特點。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強度雕沿，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質练湿，其具有質輕、耐熱审轮、耐高溫等優(yōu)點肥哎。隨著汽車輕量化的發(fā)展，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑疾渣，目前其在汽車內飾上的應用也越來越多篡诽，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車榴捡、工程機械車占20% 杈女，客車、商務車占35%吊圾。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料达椰，因為普通微發(fā)泡PP制品的表觀質量很不理想，僅適合于需要表面覆皮的高端車项乒，不僅增加了制造成本啰劲，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應用;而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學發(fā)泡劑為氣源檀何，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)呈枉，注入模腔后氣體在擴散內壓的作用下，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡埃碱，且其理想的泡孔直徑應 <50μm 猖辫，但目前國內行業(yè)實際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm 蚜迅。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡蛤肌、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等啸如，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內外飾件组去，如車身門板质和、尾門柒瓣、風道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條喳魏、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風管等卖毁。利用微發(fā)泡技術可使PP制品的質量減少約10%～20% ，較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)50%的減重贩毕，注射壓力降低約30%～50% 悯许，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%辉阶，同時還能提高汽車的節(jié)能性先壕，較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)30%的節(jié)能，并且能改善制品的翹曲變形性谆甜，使產(chǎn)品和模具的設計更靈活垃僚。在一些部件中，如汽車風管规辱、風道谆棺，還可實現(xiàn)隔熱、降噪的效果罕袋，減少后道工序的成本改淑。 密 度 為0.06g/cm3的輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學性能，作為汽車車頂浴讯，可降低汽車的質量溅固，同時其還可用于汽車的內飾件，有利于汽車的輕量化兰珍。耐刮擦PP相對于工程塑料來說，PP询吴、橡膠改性PP掠河、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收、質輕猛计、成本低的優(yōu)勢唠摹，因而被越來越多地應用于汽車以及其他領域，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差奉瘤，而這一性能卻是儀表板勾拉、操控臺和門板表皮等汽車內部應用部件的關鍵性能，也是汽車外部應用部件盗温、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一藕赞，而且表面性能提高的聚烯烴能很好地代替金屬和工程塑料，同時還有利于涂色卖局，因此積極尋找提高聚烯烴材料耐刮擦性能的解決方案十分重要斧蜕。通過添加涂層、無機礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能砚偶，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內飾用PP復合材料批销。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料洒闸，因其可塑性強、質輕均芽、回收再利用率高等特性丘逸，在汽車工業(yè)中的應用非常廣泛，無論是內飾件掀宋、外飾件還是功能性結構件深纲，都越來越多地用到了塑料。我國汽車保有量達到1.75億輛布朦，對應用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要囤萤，且汽車塑料的回收將會形成一個巨大的市場，是一個前景廣闊的領域是趴，學術界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實踐涛舍。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比，微孔發(fā)泡注塑制品具有質量更輕唆途、翹曲和內部殘余應力更少富雅、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點肛搬。目前没佑，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術中應用為廣泛的工藝之一，具有操作簡單温赔、效率高蛤奢、能夠生產(chǎn)復雜制件，且能耗少陶贼，符合節(jié)約材料啤贩，降低成本這一發(fā)展理念，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求拜秧。然而痹屹，欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內部泡孔易發(fā)生大量變形，泡孔尺寸分布不均勻枉氮，所得制品表面存在大量的氣痕志衍、銀紋等缺陷，制約了其力學性能的提高和外觀視覺聊替，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應用楼肪。國家復合改性聚合物材料工程技術研究中心的何力團隊采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置，利用化學欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響惹悄。研究發(fā)現(xiàn)淹辞，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，改善了泡孔的形態(tài)。實驗方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP象缀、發(fā)泡劑(AC)蔬将、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行塑化。然后打開氣體反壓裝置央星，在型腔中分別注入固定的GCP為0霞怀，0.2，0.4莉给，0.6毙石，0.8 MPa的氣體，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進行發(fā)泡颓遏，冷卻后徐矩，取出PP發(fā)泡樣品。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后叁幢，熔體壓力瞬間達到值滤灯。隨著GCP從0增加至0.8 MPa，熔體內部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa曼玩，注射完成后鳞骤，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降黍判，隨著冷卻收縮豫尽，熔體壓力逐漸趨于0 MPa。由此可知顷帖，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力美旧，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。 GCP對泡孔質量的影響在沒有施加氣體反壓時贬墩，由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率榴嗅，泡孔發(fā)生流動剪切變形，導致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時間和作用力較大震糖，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象趴腋，泡孔形貌極不規(guī)則吊说，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)优炬。同時發(fā)現(xiàn)颁井，隨著GCP的增大，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小蠢护，熔體內部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉變雅宾，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布葵硕。當GCP達到0.8 MPa時眉抬，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)贯吓，此時整體泡孔的變形較小。這是因為GCP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動剪切作用蜀变，GCP值越大悄谐，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大，泡孔受到熔體的約束力大库北，泡孔不易發(fā)生變形爬舰。GCP對泡孔結構參數(shù)的影響GCP對泡孔結構參數(shù)的影響如下圖所示『撸可知情屹，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個樣品厚度的10.9%；隨著GCP的增大杂腰，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高垃你，GCP為0.8 MPa時，升高至26.7%颈墅。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蜡镶，從63.7%下降到45.4%，這說明GCP可以減小泡孔變形層恤筛，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍官还。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計，如下圖所示毒坛，泡孔的平均長度隨著GCP的增加望伦，整體呈現(xiàn)減小的趨勢，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大煎殷，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小屯伞，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，即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距豪直，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小劣摇。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計，見圖c弓乙，隨著GCP的增加末融，當GCP為0.2 MPa時泡孔直徑略有減小，但隨著GCP的進一步增大暇韧，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm勾习。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大，使得泡孔的成核臨界能壘升高懈玻，泡孔的成核速率下降巧婶，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱，更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長，因此熔體壓力越大艺栈，泡孔直徑越大英岭。GCP提高了充模時的熔體壓力，有效地降低了泡孔的變形眼滤，且隨著GCP的升高巴席，泡孔直徑增大，泡孔密度下降诅需，發(fā)泡材料的質量減少整體趨于不變漾唉。結論隨著GCP從0增加至0.8 MPa，熔體內部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa堰塌，使充模過程中受流動影響的泡孔數(shù)減小赵刑，減小了泡孔受到的流動剪切力。隨著GCP的增大场刑，泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%般此，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304，泡孔的平均長度增大牵现。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌铐懊，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動時的阻力，提高了注塑充模階段的熔體壓力瞎疼，使得臨界成核點后移科乎，泡孔的成核長大在充模后進行，進而改善了制品泡孔的形貌贼急。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比茅茂，微孔發(fā)泡注塑制品具有質量更輕、翹曲和內部殘余應力更少太抓、尺寸穩(wěn)定性好空闲、成型周期短等一系列優(yōu)點。目前走敌，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術中應用為廣泛的工藝之一碴倾，具有操作簡單、效率高掉丽、能夠生產(chǎn)復雜制件跌榔，且能耗少，符合節(jié)約材料机打，降低成本這一發(fā)展理念矫户，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求片迅。然而残邀，欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內部泡孔易發(fā)生大量變形，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕芥挣、銀紋等缺陷驱闷，制約了其力學性能的提高和外觀視覺，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應用空免。家復合改性聚合物材料工程技術研究中心的何力團隊采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置空另，利用化學欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響。研究發(fā)現(xiàn)蹋砚，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扼菠，改善了泡孔的形態(tài)。丙烯微孔發(fā)泡實驗方法將PP坝咐、發(fā)泡劑(AC)循榆、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行塑化。然后打開氣體反壓裝置墨坚，在型腔中分別注入固定的GCP為0秧饮，0.2，0.4泽篮，0.6盗尸，0.8?MPa的氣體，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進行發(fā)泡帽撑，冷卻后泼各，取出PP發(fā)泡樣品。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后油狂，熔體壓力瞬間達到大值历恐。隨著GCP從0增加至0.8?MPa，熔體內部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa专筷，注射完成后弱贼，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降磷蛹，隨著冷卻收縮吮旅，熔體壓力逐漸趨于0?MPa。由此可知味咳，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力庇勃，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。CP對泡孔質量的影響在沒有施加氣體反壓時槽驶，由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率责嚷，泡孔發(fā)生流動剪切變形，導致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時間和作用力較大掂铐，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形罕拂，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象揍异，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小爆班，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)衷掷。同時發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大柿菩，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小戚嗅，熔體內部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉變，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大枢舶，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布懦胞。當GCP達到0.8?MPa時，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)凉泄，此時整體泡孔的變形較小医瘫。是因為GCP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動剪切作用，GCP值越大旧困，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大醇份，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形吼具。GCP對結構參數(shù)的影響CP對泡孔結構參數(shù)的影響如下圖所示僚纷。可知拗盒，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個樣品厚度的10.9%怖竭；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高陡蝇，GCP為0.8 MPa時痊臭，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登夫，從63.7%下降到45.4%广匙，這說明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍恼策。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計鸦致，如下圖所示，泡孔的平均長度隨著GCP的增加涣楷，整體呈現(xiàn)減小的趨勢分唾，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的增大而減小狮斗，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度绽乔，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碳褒。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計折砸，見圖c捍壤，隨著GCP的增加，當GCP為0.2?MPa時泡孔直徑略有減小鞍爱，但隨著GCP的進一步增大，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm专酗。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大睹逃，使得泡孔的成核臨界能壘升高，泡孔的成核速率下降祷肯，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱沉填，更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長，因此熔體壓力越大佑笋，泡孔直徑越大翼闹。

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編者按：目前，塑料部件在國內汽車上占重量的10%左右蒋纬，在國外汽車上達到了15%至20%猎荠。微孔發(fā)泡技術能使塑料部件的重量降低15%至30%，廣泛應用于儀表板蜀备、電機支架关摇、座位板、空調風罩碾阁、門嵌飾板等內外飾输虱。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術的重點申請人進行分析，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考脂凶。標題：微孔發(fā)泡技術讓汽車駛向輕量化丙烯微孔發(fā)泡汽車非金屬部件的輕量化領域宪睹，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。目前蚕钦，塑料部件在國內汽車上占重量的10%左右亭病，在國外汽車上達到了15%至20%。微孔發(fā)泡技術能使塑料部件的重量降低15%至30%嘶居，廣泛應用于儀表板命贴、電機支架、座位板食听、空調風罩胸蛛、門嵌飾板等內外飾。該技術在20世紀80年代初被麻省理工學院提出樱报，通常指孔徑小于10μm葬项、泡孔密度大于109個/cm3的發(fā)泡材料，這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔迹蛤，相對于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性民珍，在汽車零件等工業(yè)領域廣泛應用襟士。本文中，筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術的重點申請人進行分析嚷量，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考陋桂。外注重工藝技術保護筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)，截至目前蝶溶，全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關的專利申請嗜历，其中國外有1700余件，美國抖所、日本梨州、德國三國的相關專利申請量居前三位；國內相關專利申請有2400多件田轧，其中企業(yè)占1556件暴匠，其次是科研院所，從申請人分布地區(qū)來看傻粘，廣東每窖、江蘇、浙江等地的專利申請量較高弦悉。Trexel公司的MuCell技術是目前為成熟岛请、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術，該技術來源于麻省理工學院在20世紀80年代提出的發(fā)明專利警绩。Trexel公司在1995年通過專利權轉讓獲得這項技術的全球開發(fā)和商品化推廣崇败，并在此基礎上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術--MuCell。MuCell技術的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑肩祥，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔后室，通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結構。后來混狠，Trexel公司基于MuCell技術提交相關專利申請共有33件岸霹，涉及微孔發(fā)泡工藝以及發(fā)泡設備結構的研發(fā)，旨在提高超臨界流體在聚合物中的溶解性以及控制超臨界流體的流量将饺。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性贡避，Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)、設置旋轉擠壓系統(tǒng)以及在加熱工作缸內安裝旋轉的螺旋件等方法改進予弧；在超臨界流體計量控制上刮吧，Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設置儲料缸控制發(fā)泡劑計量、螺桿上添加超臨界流體的計量泵等解決手段掖蛤∩蹦恚基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%，減少材料消耗并縮短成型周期蚓庭，成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案致讥。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術方面也申請了較多專利仅仆，其早的相關專利申請是在1995年，申請的25件相關專利均為螺桿等機械結構的技術改進垢袱，其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術墓拜。該技術的核心是設置了氣體計量與混合模塊，使熔體/氣體混合物的均化過程獨立于塑化過程请契，獲得的制品具有較低的內應力咳榜，消除了翹曲和縮痕，較適用于汽車內飾姚糊。阿博格公司是全球領先的注塑機制造商，其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術授舟，該技術工藝簡單救恨，采用液體發(fā)泡劑，通過密封螺桿加料段來使料斗和塑化裝置之間形成壓力腔释树，從而使發(fā)泡劑在壓力下引入肠槽。該技術主要適用于纖維增強發(fā)泡材料，制得的發(fā)泡塑件多能減重30%奢啥。阿博格公司的專利申請量不多秸仙，主要涉及注塑機結構設計，其中具有顆粒鎖結構的注塑機是Profoam發(fā)泡工藝的關鍵技術桩盲。筆者認為寂纪，Trexel、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術赌结，國內企業(yè)在使用相關技術時必然面臨較高的專利許可費用捞蛋。國內注重原料技術研發(fā)在國內專利申請人中，南京聚隆科技股份有限公司（下稱聚隆科技）和會通新材料股份有限公司（下稱會通新材料）的相關專利申請量多柬姚，這兩個申請人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主拟杉，涉及的技術均為通過原料選擇來提高發(fā)泡材料的熔體強度和流動性，以獲得泡孔均勻量承、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品搬设。