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彈性體材料是指在受到外力或變形時，能夠恢復原狀或者接近原狀的材料配紫。其最基本的特性就是彈性径密，即在受到一定的外力作用后能夠發(fā)生彈性變形，然后在去除外力后能夠自動恢復原狀的能力躺孝。因此享扔，彈性體材料在工業(yè)制造、機械制造和航天植袍、軍事等領域中扮演著重要的角色惧眠。 彈性體材料最典型的代表就是橡膠。橡膠具有較高的彈性和機械強度于个，具有良好的抗拉氛魁、抗壓、抗撕裂和耐磨性能厅篓，適用于制作各種密封圈秀存、彈簧、橡膠管等重要的機械零部件贷笛。除了橡膠之外应又，還有許多其他的彈性體材料，例如聚合物材料乏苦、彈性泡沫等株扛，這些材料都具有廣泛的應用領域。由于彈性體材料具有良好的柔韌性和粘性汇荐，因此可以用于制作各種居家用品洞就、文具用品、玩具等掀淘。此外旬蟋，彈性體材料還可以用于醫(yī)療領域中，例如制作假肢和支架等醫(yī)療器械革娄。在軍事領域中倾贰，彈性體材料可以用于制造坦克履帶冕碟、防彈衣和車胎等軍事裝備，具有重要的戰(zhàn)略意義匆浙。彈性體材料是現(xiàn)代工業(yè)領域中不可缺少的一種材料安寺，其廣泛應用于制造、機械首尼、醫(yī)療挑庶、軍事等領域，為推動經濟發(fā)展和技術進步做出了巨大貢獻软能。隨著新技術和新材料的不斷涌現(xiàn)迎捺，相信彈性體材料的應用領域將會更加廣泛。 TPU材料（熱塑性聚氨酯）是一種由聚醚或聚酯多元醇和二異氰酸酯組成的熱塑性彈性體查排。它具有優(yōu)異的彈性凳枝、耐磨性、耐油性雹嗦、耐化學性范舀、耐氧化性和良好的加工性能。由于其優(yōu)異的物理和化學性質了罪，TPU材料被廣泛應用于汽車、運動鞋聪全、電子產品泊藕、醫(yī)療器械、玩具难礼、建筑材料等領域娃圆。 POE材料是一種烯烴共聚物，其含量一般在20~50%之間蛾茉。其優(yōu)異的物理性質包括良好的伸展性讼呢、回彈性、耐磨性谦炬、耐撕裂性悦屏、防水性和耐氣候性等。此外键思，POE材料還具有良好的化學穩(wěn)定性础爬，可以在寬廣的溫度和化學介質條件下使用。這些性質使得POE材料在各種應用領域中具有廣泛的應用前景吼鳞。其次看蚜，POE材料的制備方法分為物理法和化學法兩類。物理法主要是采用熔融混合或混合方式將多種材料混合熔融后制成赔桌，而化學法主要是采用聚合反應將不同單體聚合成共聚物供炎。POE材料的物理和化學制備方法各有優(yōu)缺點渴逻，具體制備方法應根據(jù)具體的應用要求而定。 TPEE材料（熱塑性聚酯彈性體）是一種由聚酯多元醇音诫、二酸和丁二酸酯組成的熱塑性彈性體裸卫。它具有良好的彈性、耐磨性纽竣、耐油性墓贿、耐化學性、耐氧化性和耐高溫性能蜓氨。由于其優(yōu)異的性能聋袋，TPEE材料被廣泛應用于汽車、電氣電子穴吹、醫(yī)療器械幽勒、玩具、運動器材等領域港令。 彈性體材料的制造工藝十分多樣啥容，其中最常見的方式就是熱壓模塑和擠出成型。在這些制造過程中顷霹，需要考慮材料的成型條件咪惠、工藝參數(shù)和結構設計等因素，以確保材料具有足夠的彈性和機械性能淋淀。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的不斷發(fā)展遥昧，在彈性體制造領域中也出現(xiàn)了許多新的制造技術和新材料，例如反應注塑朵纷、液相硅膠等炭臭，這些新技術和新材料大大拓寬了彈性體材料的應用領域。

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簡述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP袍辞，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴格地定義是泡孔尺寸小于10微米鞋仍，泡孔密度大于10的9次方個/cm3)。由于材料內部大量微米級泡孔的存在搅吁，MPP具有優(yōu)異的減震威创、緩沖、隔熱和吸聲等性能似芝，可廣泛應用于包裝那婉、交通工具、箱包党瓮、體育器材等領域详炬，是傳統(tǒng)EVA、PU、PS發(fā)泡材料呛谜、EPE和EPP的替代物在跳。聚丙烯微孔發(fā)泡性能與應用應用超臨界二氧化碳技術(supercritical carbon dioxide) 制備MPP，在高溫高壓下將二氧化碳氣體導入聚丙烯材料基體隐岛，并誘導其成核猫妙、發(fā)泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料聚凹。發(fā)泡過程清潔無污染割坠，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)妒牙，因此可回收循環(huán)使用彼哼。丙烯（PP）本身是無毒材料，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料湘今。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械敢朱、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領域。也可應用于兒童拼圖摩瞎、玩具等對產品健康要求較高的領域拴签，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫，EVA泡沫旗们。PP是半結晶聚合物蚓哩，其熔點一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE蚪拦、PS杖剪、PU發(fā)泡材料，MPP的使用溫度可達120℃驰贷，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領域洛巢。MPP集增強括袒、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領域稿茉，如汽車锹锰、軌道交通，船舶漓库，風機葉片等恃慧。輕質高強的MPP厚板作為結構泡沫使用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結構泡沫如PVC/PU互穿結構泡沫渺蒿、PET結構泡沫等痢士，特別是作為三明治夾芯復合材料的芯材使用。MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有：(1) 同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下茂装，由于泡孔較小怠蹂，微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小善延。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料，更加降低制品重量和體積城侧。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控易遣，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材，而片材表面不會穿孔嫌佑，可應用于微電子器件的包裝豆茫。(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板屋摇，提高漫反射率揩魂。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內氣體的對流，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞摊册。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的肤京、依賴于泡孔結構的長期穩(wěn)定的低導熱系數(shù)。(5) 輕質高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用茅特。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔忘分，MPP具有極佳的表面保護性能，可應用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領域白修。

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日常生活中妒峦，當人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時兵睛，都會十分在意其材質是否無毒無味肯骇、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異祖很、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”笛丙，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種假颇。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胚鸯。在5月19日召開的上海市科技獎勵大會上，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笨鸡。跳轉閱讀→化工醫(yī)藥企業(yè)HR注意啦姜钳，這里有近千位化學化工醫(yī)藥專業(yè)的海內外本碩博畢業(yè)生等你招聘~聚丙烯微孔發(fā)泡鎖定新材料發(fā)展重點領域布局綠色制造新技術輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領域，發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段形耗。隨著航天航空哥桥、國防、能源激涤、交通拟糕、包裝、電器、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展已卸，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱佛玄、隔音、絕緣累澡、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切梦抢。聚丙烯作為產量大、增長量快愧哟、應用領域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一奥吩，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。2016年蕊梧，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業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術”獲準立項霞赫。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝，開展聚合物輕量化的應用基礎—共性技術—產業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作肥矢。據(jù)趙玲介紹端衰，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類「矢模化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留旅东、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用十艾，已逐漸被禁止和限制使用抵代；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，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全忘嫉。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候荤牍、火災危險、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端庆冕，超臨界流體康吵，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產業(yè)關鍵共性技術访递，而且CO2進入聚合物后會引起熔點涎才、表面張力和粘度下降、結晶行為改變等一系列變化力九，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結晶聚合物邑闺，低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制跌前，很難制備高發(fā)泡倍率產品；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔陡舅，可操作窗口窄抵乓。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。為了攻克這一難題灾炭，近年來茎芋，華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院蜈出、浙江新恒泰田弥、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系铡原、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)化偷厦、強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)泡機制燕刻，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)泡專用料只泼，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；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率卵洗，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設備體積请唱；釜壓發(fā)泡、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过蹂、溫度場和速度場十绑，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。

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近年來綜合性能優(yōu)異榴啸、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”孽惰，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)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術鸥印，近日華東理工大學化工學院趙玲教授團隊在該技術領域取得了實質性突破勋功，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)化和強化技術。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類库说】裥化學發(fā)泡劑存在化學殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用潜的，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高骚揍，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑啰挪，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術作為綠色制造技術信不，已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產業(yè)關鍵共性技術，而且CO2進入聚合物后會引起熔點亡呵、表面張力和黏度下降抽活、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锰什。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結晶聚合物下硕，低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制丁逝，很難制備高發(fā)泡倍率產品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄梭姓。因此霜幼，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。為了攻克這一難題誉尖，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通罪既、中石化北化院、浙江新恒泰释牺、鎮(zhèn)海煉化等單位萝衩，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)化没咙、強化和工程化等系列工作猩谊，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”三大技術創(chuàng)新。趙玲介紹祭刚，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡牌捷，既可突破結晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結構和外形尺寸穩(wěn)定成型涡驮“瞪基于這一發(fā)泡機制，他們開發(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)泡專用料捉捅，以及能改善泡孔結構和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑撤防。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施減小了高壓設備體積;同時釜壓發(fā)泡棒口、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優(yōu)化設計寄月，保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場无牵，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產漾肮。利用上述創(chuàng)新技術，項目團隊建設了2套年產3萬立方米模壓發(fā)泡裝置茎毁，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套克懊、優(yōu)化改造了3套年產4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置，生產效率提高25%七蜘，成品率提高到99%以上谭溉，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產，2016~2018年新增產值3.31億元橡卤、利稅1.09億元夜只。此外，該團隊已獲得授權發(fā)明專利8件蒜魄、實用新型專利8件;相關研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文

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與傳統(tǒng)注塑制品相比扔亥，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谈为、尺寸穩(wěn)定性好旅挤、成型周期短等一系列優(yōu)點。目前伞鲫，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粘茄，具有操作簡單、效率高秕脓、能夠生產復雜制件柒瓣，且能耗少，符合節(jié)約材料吠架，降低成本這一發(fā)展理念芙贫，滿足發(fā)泡產品市場化的需求。然而傍药，欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內部泡孔易發(fā)生大量變形磺平，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕拐辽、銀紋等缺陷拣挪，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俱诸。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)的氣體反壓裝置菠劝，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)睁搭，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赶诊，改善了泡孔的形態(tài)。實驗方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP介袜、發(fā)泡劑(AC)甫何、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遇伞，在型腔中分別注入固定的GCP為0辙喂，0.2，0.4鸠珠，0.6巍耗，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)泡渐排，冷卻后炬太，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驯耻，熔體壓力瞬間達到值亲族。隨著GCP從0增加至0.8 MPa炒考，熔體內部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，注射完成后霎迫，隨著氣體的排出斋枢，熔體壓力瞬間下降，隨著冷卻收縮知给，熔體壓力逐漸趨于0 MPa瓤帚。由此可知，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力涩赢，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境戈次。 GCP對泡孔質量的影響在沒有施加氣體反壓時，由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率筒扒，泡孔發(fā)生流動剪切變形怯邪，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，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形霎肯，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象擎颖，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小观游，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)搂捧。同時發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大懂缕，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小允跑，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)域所占比例增大搪柑，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布聋丝。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)工碾，此時整體泡孔的變形較小弱睦。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，GCP值越大渊额，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大况木，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形旬迹。GCP對泡孔結構參數(shù)的影響GCP對泡孔結構參數(shù)的影響如下圖所示火惊。可知奔垦，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%屹耐；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高椿猎，GCP為0.8 MPa時惶岭，升高至26.7%寿弱。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，從63.7%下降到45.4%俗他，這說明GCP可以減小泡孔變形層脖捻，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計兆衅，如下圖所示，泡孔的平均長度隨著GCP的增加嗜浮，整體呈現(xiàn)減小的趨勢羡亩，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的增大而減小危融，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度畏铆，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吉殃。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計辞居，見圖c，隨著GCP的增加蛋勺，當GCP為0.2 MPa時泡孔直徑略有減小瓦灶，但隨著GCP的進一步增大，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm抱完。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大贼陶，使得泡孔的成核臨界能壘升高，泡孔的成核速率下降巧娱，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱碉怔，更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長，因此熔體壓力越大禁添，泡孔直徑越大撮胧。GCP提高了充模時的熔體壓力，有效地降低了泡孔的變形老翘，且隨著GCP的升高芹啥，泡孔直徑增大，泡孔密度下降酪捡，發(fā)泡材料的質量減少整體趨于不變叁征。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逛薇，使充模過程中受流動影響的泡孔數(shù)減小捺疼，減小了泡孔受到的流動剪切力。隨著GCP的增大永罚，泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%啤呼，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304卧秘，泡孔的平均長度增大。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌官扣，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動時的阻力翅敌，提高了注塑充模階段的熔體壓力，使得臨界成核點后移惕蹄，泡孔的成核長大在充模后進行蚯涮，進而改善了制品泡孔的形貌。