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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)保呢皂冰？這可不一定，塑料具有重量輕啊犬，不易受水和陽光影響的特點(diǎn)，適合制作容器壁查，但也因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)使得塑料不易被大自然分解觉至，容易造成大量垃圾，因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器睡腿，但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點(diǎn)语御，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。首先因?yàn)榧垙執(zhí)焐滤郑龅剿蜁?huì)軟化应闯，沒辦法單獨(dú)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挂捻，所以摸起來感覺滑滑的碉纺。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計(jì)就會(huì)造成回收的難題，紙加塑料淋膜的設(shè)計(jì)當(dāng)被送到回收廠時(shí)，如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離骨田，不能分離就無法重新回收材料再利用耿导，而被放在自然環(huán)境中也因?yàn)槭菑?fù)合材料很難被分解，所以紙杯基本上只能焚燒态贤。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舱呻，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(diǎn)，耐熱悠汽，抗腐蝕又安全箱吕，還可以在微波爐內(nèi)加熱，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理柿冲，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器茬高，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)是塑料在擠出姻采，吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量雅采，將二氧化碳或氮?dú)庾⑷氲教厥獾乃芑b置中，使氣體與原料充分混合慨亲，讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程婚瓜，利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化，緩沖吸震刑棵，吸音巴刻，保溫等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于包裝蛉签，建筑建材等行業(yè)胡陪。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)了早的泡沫膠木碍舍，這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的柠座，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)泡之后片橡，人們對這種微孔新型塑料日益感興趣妈经，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)可以分為兩種捧书。一種是物理發(fā)泡劑吹泡，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳，氮?dú)饩桑睔獾葰怏w爆哑，并且這些氣體在氣態(tài)下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而且在氣態(tài)時(shí)在塑料中的擴(kuò)散速度會(huì)低于在空氣中的擴(kuò)散速度舆吮。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑揭朝，它是一種當(dāng)受熱后就會(huì)釋放如氮?dú)舛蛹趸嫉鹊奈镔|(zhì)，釋放氣體的速度能夠控制萝勤，化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨露筒，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)泡法敌卓，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中慎式，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趟径，這種發(fā)泡法由于成本較低瘪吏，發(fā)泡后對不會(huì)留下殘余物，并且對發(fā)泡塑料性能不會(huì)改變蜗巧。另一種是化學(xué)發(fā)泡法掌眠，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(jìn)行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡幕屹，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(jìn)行發(fā)泡蓝丙。 后一種是機(jī)械發(fā)泡，使用機(jī)械攪拌的方法使氣體混入材料中望拖，然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料渺尘。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(huì)在塑料中形成很多微小氣泡（氣泡核）说敏，隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加鸥跟，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盔沫，氣泡也會(huì)停止增長并且慢慢成型医咨，這樣就會(huì)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)泡工藝架诞，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核拟淮，氣泡核膨脹，氣泡固化成型這個(gè)過程谴忧。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)泡膜很泊，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(diǎn)俏蛮，如防震撑蚌，防潮上遥，韌性好等搏屑，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粉楚，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合辣恋，通過管道將其吸入到擠出機(jī)入料口亮垫，同時(shí)在擠出機(jī)中還要加入發(fā)泡劑。在擠出機(jī)中需要加溫讓原料熔化伟骨，再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡饮潦，然后從機(jī)頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開携狭，展平后收成卷继蜡，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(jī)在上面印上需要的圖案或者文字逛腿。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀稀并，后通過機(jī)器壓封成包裝袋，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了单默。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡碘举，能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便，還能起到包裝保護(hù)的功能搁廓，現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬引颈，也具有這樣的性能，它就像金屬的氣泡包裝材料境蜕。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蝙场，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%汽摹，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量李丰，具備防輻射，防彈逼泣，防火的能力趴泌，在遭遇壓力時(shí)其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用，也許將來我們就能用到這種氣泡金屬拉庶。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高嗜憔，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率，推動(dòng)材料和能源消耗的下降氏仗，以及材料性能的提升吉捶，成本降低，有些可以通過輕量化實(shí)現(xiàn)皆尔，而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向呐舔。那些用于包裝，汽車慷蠕，建筑和日用消費(fèi)品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡珊拼，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)原材料使用流炕，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澎现。

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微發(fā)泡注塑仅胞，聚丙烯/橡膠/滑石粉復(fù)合材料，增強(qiáng)增韌聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯作為一種經(jīng)濟(jì)高效的熱塑性聚合物剑辫，具有材料成本低干旧、抗腐蝕性好、比強(qiáng)度高和易于成型加工等優(yōu)點(diǎn)妹蔽，已廣泛應(yīng)用于包裝工程椎眯、紡織、電子產(chǎn)品以及汽車工業(yè)胳岂。以汽車工業(yè)為例盅视，聚丙烯的年均用量高達(dá)255.6百萬噸，研究表明汽車每減重10%就可以將燃料的利用率提高至少6%旦万。因此闹击，近年來為了節(jié)省材料和能源、減少環(huán)境污染進(jìn)而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康可持續(xù)發(fā)展成艘，塑料制品的輕量化問題引起了廣大學(xué)者的研究興趣赏半，而其中發(fā)泡注塑成型工藝被視為是一種非常有前途的輕量化實(shí)現(xiàn)方式。然而淆两，由于聚丙烯的熔體強(qiáng)度低断箫，導(dǎo)致其發(fā)泡能力非常差，常規(guī)微發(fā)泡注塑聚丙烯產(chǎn)品存在泡孔尺寸大且分布極其不均勻秋冰，嚴(yán)重降低了其力學(xué)性能仲义，尤其是沖擊力學(xué)性能。針對上述問題剑勾，山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王桂龍和合作者提出了一種利用橡膠和滑石粉的耦合作用改性聚丙烯的新途徑埃撵，顯著提高了聚丙烯熔體強(qiáng)度和促進(jìn)了結(jié)晶，進(jìn)而改善了聚丙烯的發(fā)泡能力虽另，終通過微發(fā)泡注塑制備了具有優(yōu)異綜合力學(xué)性能的微孔聚丙烯制品暂刘。

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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，當(dāng)人們購買兒童玩具捂刺、家具用品等塑料制品時(shí)谣拣，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保族展，近年來綜合性能優(yōu)異森缠、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”，日益受到熱捧仪缸，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種贵涵。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)。在第22屆工博會(huì)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(xiàng)目独悴，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。該項(xiàng)目也是2019年度上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目锣尉。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實(shí)驗(yàn)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(diǎn)領(lǐng)域刻炒，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(diǎn)領(lǐng)域，發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段自沧。隨著航天航空坟奥、國防、能源拇厢、交通爱谁、包裝、電器孝偎、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展访敌，對具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱、隔音衣盾、絕緣寺旺、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切。聚丙烯作為產(chǎn)量大势决、增長量快阻塑、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一，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(diǎn)與難點(diǎn)果复。016年陈莽，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項(xiàng)，該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝虽抄，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)工作走搁。據(jù)趙玲介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類迈窟≈煅危化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(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)菠隆；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用兵琳，已逐漸被禁止和限制使用；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高骇径，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全躯肌。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)破衔、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端清女，超臨界流體，特別是超臨界CO2晰筛，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)嫡丙，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)拴袭，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和粘度下降曙博、結(jié)晶行為改變等一系列變化拥刻，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物父泳，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制般哼，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惠窄，可操作窗口窄蒸眠。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杆融。為了攻克這一難題楞卡，近年來華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通、中石化北化院脾歇、浙江新恒泰臀晃、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系介劫、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)化徽惋、強(qiáng)化和工程化等系列工作，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”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢：根據(jù)在低于其流動(dòng)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(jī)制座韵，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)泡專用料险绘，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；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率誉碴，氣泡成核和生長的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積宦棺；釜壓發(fā)泡、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黔帕、溫度場和速度場代咸，成功實(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)。

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年來綜合性能優(yōu)異成黄、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”呐芥，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)奋岁，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)性突破思瘟，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)泡劑兩大類闻伶”豕ィ化學(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臭氧層有破壞作用，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^高光绕，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全女嘲。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)诞帐，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)欣尼，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景埃、結(jié)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顶别。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物谷徙，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;高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔驯绎，可操作窗口窄完慧。因，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剩失。為了攻克這一難題屈尼，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通、中石化北化院拴孤、浙江新恒泰脾歧、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系演熟、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)化鞭执、強(qiáng)化和工程化等系列工作，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)新芒粹。趙玲介紹兄纺，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡，既可突破結(jié)晶的制約化漆，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型估脆。基于這一發(fā)泡機(jī)制座云，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)泡專用料疙赠，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)泡倍率朦拖，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)泡棺聊、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贞谓、溫度場和速度場限佩，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)，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)泡裝置祟同，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套作喘、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%晕城，成品率提高到99%以上泞坦，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元砖顷、利稅1.09億元贰锁。此外，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件滤蝠、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文豌熄。趙玲表示，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)物咳，除聚丙烯外锣险，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)完成览闰。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料芯肤，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)域压鉴，還可滿足兒童玩具崖咨、食品、醫(yī)療油吭、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求掩幢。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)域上鞠，如新能源汽車動(dòng)力電池墊片际邻、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜芍阎、防彈衣背板等世曾。

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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(yīng)用谴咸，因其具有的優(yōu)異機(jī)械性能和無毒（低毒）轮听、絕熱、隔音岭佳、絕緣血巍、緩沖、輕量化等性能珊随，在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機(jī)述寡。隨著國民對于環(huán)保柿隙、綠色、安全鲫凶、舒適要求愈加苛刻禀崖，對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可（完全）降解螟炫、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧波附，成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學(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(qiáng)化》項(xiàng)目斬獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)昼钻，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷掸屡，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用，包括新能源汽車動(dòng)力電池墊片等等然评，引領(lǐng)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用仅财。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點(diǎn)發(fā)泡材料具有較好防震緩沖、隔音沾瓦、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性满着，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材谦炒、汽車減震贯莺、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料宁改，如地板缕探、頂棚、方向盤还蹲、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料爹耗，這種材料耐候性能較差，易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體谜喊。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著潭兽，對汽車輕量化提出了更高要求。特別是在車市持續(xù)萎靡斗遏、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下山卦，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向。整車廠诵次、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局账蓉。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動(dòng)汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果逾一，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題铸本。在暴雨、淺灘遵堵、霧霾等極端條件下箱玷，為滿足汽車行駛過程中動(dòng)力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求怨规，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動(dòng)力電池上。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量汪茧、提升安全性椅亚，大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來保護(hù)單個(gè)電芯，可在一定時(shí)間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控舱污。由于特斯拉在動(dòng)力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用呀舔，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動(dòng)力電池PACK包上的應(yīng)用推廣。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下扩灯，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)域媚赖，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年珠插，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(diǎn)課題惧磺。日常生活中，當(dāng)人們購買兒童玩具捻撑、家具用品等塑料制品時(shí)磨隘，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保顾患，近年來綜合性能優(yōu)異番捂、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”，日益受到熱捧江解，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種设预。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長量快犁河、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一鳖枕，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(diǎn)與難點(diǎn)。其中桨螺，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)宾符。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項(xiàng)灭翔。該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝魏烫，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)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)專家介紹缠局，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類则奥。化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留狭园、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)读处；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唱矛；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高或價(jià)格昂貴罚舱，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全井辜。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)管闷、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端粥脚，超臨界流體，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)包个，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)刷允，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和粘度下降碧囊、結(jié)晶行為改變等一系列變化树灶，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物糯而，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制天通，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熄驼，可操作窗口窄像寒。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瓜贾。了攻克這一難題诺祸，近年來，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通阐虚、中石化北化院序臂、浙江新恒泰蚌卤、鎮(zhèn)海煉化等單位实束，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)化逊彭、強(qiáng)化和工程化等系列工作咸灿，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”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢：根據(jù)在低于其流動(dòng)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(jī)制，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)泡專用料侮叮，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/添加劑避矢；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率，氣泡成核和生長的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積囊榜；釜壓發(fā)泡审胸、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、溫度場和速度場卸勺，成功實(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)砂沛。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)，項(xiàng)目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置曙求，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造碍庵；新建了4套映企、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%静浴，成品率提高到99%以上堰氓；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億苹享，利稅1.09億双絮。隨著應(yīng)用市場快速開拓，2019年共推廣新建了13套裝置得问，市場占有率高和競爭力強(qiáng)掷邦。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實(shí)用新型專利8件椭赋；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文抚岗，“國外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為∧恼”科技查新表明宣蔚，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性认境。