湖南聚乳酸發(fā)泡材料廠家
發(fā)布時(shí)間:2023-05-20 01:15:13湖南聚乳酸發(fā)泡材料廠家
當(dāng)熱塑性聚氨酯聚合物在1950年代問世時(shí)止状,TPE成為商業(yè)現(xiàn)實(shí)烹棉。在1960年代,苯乙烯嵌段共聚物問世怯疤,在1970年代浆洗,各種TPE出現(xiàn)。TPE的全球使用量(1990年為680000噸/年)以每年約9%的速度增長(zhǎng)集峦。由于聚苯乙烯和聚丁二烯之間的不相容性伏社,苯乙烯-丁二烯材料具有兩相微觀結(jié)構(gòu)塊抠刺,前者根據(jù)確切的成分分成球體或棒。由于聚苯乙烯含量低摘昌,該材料具有彈性速妖,聚丁二烯的特性占主導(dǎo)地位。通常聪黎,它們提供比傳統(tǒng)交聯(lián)橡膠更廣泛的性能买优,因?yàn)槠涑煞挚梢宰兓赃m應(yīng)最終的構(gòu)造目標(biāo)。嵌段共聚物很有趣挺举,因?yàn)樗鼈兛梢浴拔⑾喾蛛x”以形成周期性納米結(jié)構(gòu),苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物烘跺。這種聚合物被稱為Kraton湘纵,用于鞋底和粘合劑。由于微細(xì)結(jié)構(gòu)滤淳,需要透射電子顯微鏡(TEM)來檢查結(jié)構(gòu)梧喷。丁二烯基質(zhì)用四氧化鋨染色以在圖像中提供對(duì)比度。該材料是通過活性聚合制成的脖咐,因此塊體幾乎是單分散的铺敌,因此有助于形成非常規(guī)則的微觀結(jié)構(gòu)。由于大多數(shù)聚合物彼此不相容屁擅,形成嵌段聚合物通常會(huì)導(dǎo)致相分離偿凭,并且自從引入SBS嵌段聚合物以來,該原理已被廣泛采用派歌,特別是在其中一種嵌段是高度結(jié)晶的情況下弯囊。不相容規(guī)則的一個(gè)例外是Noryl材料,其中聚苯乙烯和聚苯醚或PPO相互形成連續(xù)共混物胶果。其他TPE具有結(jié)晶域匾嘱,其中一種嵌段與相鄰鏈中的其他嵌段共結(jié)晶,例如在共聚酯橡膠中早抠,實(shí)現(xiàn)與SBS嵌段聚合物相同的效果霎烙。取決于嵌段長(zhǎng)度,由于較高的晶體熔點(diǎn)蕊连,域通常比后者更穩(wěn)定悬垃。該點(diǎn)決定了材料成型所需的加工溫度,以及產(chǎn)品的最終使用溫度甘苍。這樣的材料包括Hytrel盗忱,一種聚酯-聚醚共聚物和Pebax,一種尼龍或聚酰胺-聚醚共聚物羊赵。熱塑性彈性體(TPE)趟佃,有時(shí)也稱為熱塑性橡膠扇谣,是一類共聚物或聚合物(通常是塑料和橡膠)的物理混合物,由具有熱塑性和彈性體特性的材料組成闲昭。雖然大多數(shù)彈性體是熱固性塑料罐寨,但相比之下,熱塑性塑料在制造中相對(duì)容易使用序矩,例如通過注塑成型鸯绿。熱塑性彈性體顯示出橡膠材料和塑料材料的典型優(yōu)勢(shì)。使用熱塑性彈性體的好處是能夠拉伸到適度的伸長(zhǎng)率并恢復(fù)到接近原始形狀的能力簸淀,從而比其他材料具有更長(zhǎng)的使用壽命和更好的物理范圍瓶蝴。熱固性彈性體和熱塑性彈性體之間的主要區(qū)別在于其結(jié)構(gòu)中的交聯(lián)鍵類型。事實(shí)上租幕,交聯(lián)是賦予高彈性性能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素舷手。類型商業(yè)TPE有六類通用類別(名稱符合ISO18064):苯乙烯嵌段共聚物,TPS(TPE-s)劲绪;熱塑性聚烯烴彈性體男窟;熱塑性硫化橡膠,TPV(TPE-v或TPV)贾富;熱塑性聚氨酯歉眷,TPU(TPU);熱塑性共聚酯颤枪,TPC(TPE-E)汗捡;熱塑性聚酰胺,TPA(TPE-A)畏纲;未分類的熱塑性彈性體凉唐,TPZ。來自嵌段共聚物組的TPE材料的例子包括CAWITON霍骄、THERMOLASTK台囱、THERMOLASTM、Arnitel读整、Hytrel簿训、Dryflex、Mediprene米间、Kraton强品、Pibiflex、Sofprene和Laprene屈糊。這些苯乙烯嵌段共聚物(TPE-s)中有CAWITON的榛、THERMOLASTK、THERMOLASTM逻锐、Sofprene夫晌、Dryflex和Laprene雕薪。Laripur、Desmopan或Elastollan是熱塑性聚氨酯(TPU)的例子晓淀。Sarlink所袁、Santoprene、Termoton凶掰、Solprene燥爷、THERMOLASTV、Vegaprene懦窘、或Forprene是TPV材料的例子前翎。熱塑性烯烴彈性體(TPO)化合物的例子是For-TecE或Engage。Ninjaflex用于3D打印畅涂。為了符合熱塑性彈性體的資格港华,材料必須具有以下三個(gè)基本特征:1.拉伸到適度伸長(zhǎng)的能力。2.并在消除應(yīng)力后恢復(fù)到接近其原始形狀的狀態(tài).3.可在高溫下作為熔體加工,沒有明顯的蠕變毅戈。TPE用于傳統(tǒng)彈性體無法提供產(chǎn)品所需物理性能范圍的地方。這些材料在汽車領(lǐng)域和家用電器領(lǐng)域有大量應(yīng)用愤惰。2014年苇经,TPE的全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約167億美元。大約40%的TPE產(chǎn)品用于汽車制造宦言。例如扇单,共聚酯TPE用于雪地摩托軌道,其中剛度和耐磨性非常重要奠旺。熱塑性烯烴(TPO)越來越多地用作屋頂材料蜘澜。TPE也廣泛用于導(dǎo)管尼龍嵌段共聚物為患者提供了一系列理想的柔軟度。熱塑性有機(jī)硅和烯烴混合物用于擠出玻璃滑道和動(dòng)態(tài)擋風(fēng)雨條汽車型材响疚。苯乙烯嵌段共聚物因其易于加工而用于鞋底鄙信,并廣泛用作粘合劑。 由于在對(duì)各種熱塑性基材進(jìn)行雙組分注塑成型方面具有無與倫比的能力忿晕,工程TPS材料還涵蓋了從汽車市場(chǎng)到消費(fèi)品和醫(yī)療產(chǎn)品的廣泛技術(shù)應(yīng)用装诡。例如,柔軟的抓握表面践盼、設(shè)計(jì)元素鸦采、背光開關(guān)和表面,以及密封件咕幻、墊圈或阻尼元件渔伯。TPE通常用于制造汽車性能應(yīng)用的懸架襯套,因?yàn)榕c常規(guī)橡膠襯套相比肄程,它具有更大的抗變形能力锣吼。由于改性塑料樹脂的功能选浑、成本效益和適應(yīng)性,熱塑性塑料在供暖吐限、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)行業(yè)經(jīng)歷了增長(zhǎng)成各種蓋子鲜侥、風(fēng)扇和外殼。TPE還可用于醫(yī)療設(shè)備诸典、電纜護(hù)套和內(nèi)絕緣描函、性玩具和一些耳機(jī)電纜。 不僅用于工業(yè)用途狐粱,還用于運(yùn)動(dòng)鞋和背包等消費(fèi)品舀寓。您可以在許多運(yùn)動(dòng)和戶外品牌產(chǎn)品中看到基于TPE的材料“ARIAPRENE”。2021年肌蜻,全新的TPE回收理念問世互墓,稱為APTERRA,它是GRS(全球回收標(biāo)準(zhǔn))收集和再生泡沫織物廠廢料蒋搜,因?yàn)槊看紊a(chǎn)運(yùn)行總是有20%的廢料篡撵。
湖南聚乳酸發(fā)泡材料廠家
日常生活中,當(dāng)人們購(gòu)買兒童玩具豆挽、家具用品等塑料制品時(shí)育谬,都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保帮哈,近年來綜合性能優(yōu)異膛檀、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”,日益受到熱捧娘侍,是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種咖刃。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5月19日召開的上海市科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上憾筏,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)嚎杨。跳轉(zhuǎn)閱讀→化工醫(yī)藥企業(yè)HR注意啦,這里有近千位化學(xué)化工醫(yī)藥專業(yè)的海內(nèi)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(diǎn)領(lǐng)域布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國(guó)新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域氧腰,發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段磕潮。隨著航天航空、國(guó)防容贝、能源自脯、交通、包裝斤富、電器膏潮、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱满力、隔音焕参、絕緣轻纪、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)量大叠纷、增長(zhǎng)量快刻帚、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)涩嚣。2016年崇众,由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國(guó)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)泡工藝航厚,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)工作顷歌。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)泡劑兩大類幔睬∶袖觯化學(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)麻顶;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用赦抖,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?duì)較高或價(jià)格昂貴辅肾,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全队萤。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)宛瞄、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端浮禾,超臨界流體交胚,特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)份汗,被工信部列入我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù),而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)蝴簇、表面張力和粘度下降杯活、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熬词。聚丙烯是結(jié)晶聚合物旁钧,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)品互拾;高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔歪今,可操作窗口窄。因此颜矿,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寄猩。為了攻克這一難題,近年來骑疆,華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通田篇、中石化北化院替废、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位泊柬,在合適物料體系椎镣、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(qiáng)化和工程化等系列工作兽赁,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(chǎng)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(shì):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)制状答,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,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/添加劑闸氮;CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率剪况,氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積;釜壓發(fā)泡蒲跨、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(chǎng)译断、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng),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)或悲。
湖南聚乳酸發(fā)泡材料廠家
摘要:長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料(PP-LGF)作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料孙咪,在滿足汽車零部件性能的同時(shí),對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)巡语,目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞翎蹈。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,詳細(xì)介紹了薄壁注塑男公、物理發(fā)泡荤堪、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實(shí)現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況,并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景枢赔。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來澄阳,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展踏拜。然而碎赢,由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重,通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染速梗,已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)肮塞,其中,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(jìn)展姻锁。運(yùn)用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)枕赵、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法。在眾多的復(fù)合材料中位隶,長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料(PP-LGF)以其低廉的價(jià)格拷窜、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料(PP-SGF)相比,PPLGF在強(qiáng)度装黑、剛度副瀑、翹曲度、耐疲勞恋谭、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢(shì)糠睡,因此,使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量及成本的降低疚颊。1 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料性能特點(diǎn)長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種狈孔,即熔融浸漬、溶液浸漬材义、粉末浸漬均抽、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)用的為熔融浸漬法其掂。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長(zhǎng)度一般為8mm~15mm油挥,其中玻纖的含量可達(dá)20%~60%,粒子中玻纖的保留長(zhǎng)度可達(dá)1mm~3mm,如圖1所示款熬,相較于玻纖保留長(zhǎng)度僅為0.2mm~0.4mm的PP-SGF材料深寥,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)性能贤牛、抗沖擊性能惋鹅、耐蠕變性能等特點(diǎn),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殉簸。此外闰集,隨著纖維含量的增加,PP-LGF的性能也隨之提高般卑。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件武鲁,為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量,中椭微、高檔車型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板洞坑,即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層盲链。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件蝇率,同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu),因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性刽沾,目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料本慕,采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料,在滿足相關(guān)性能的同時(shí)侧漓,可提升儀表板吸能性能锅尘,同時(shí)可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計(jì)厚度由3mm~3.5mm降低到1.8mm~2.5mm,從而降低儀表板骨架重量,推動(dòng)汽車內(nèi)飾輕量化藤违。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑浪腐、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面顿乒,介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用议街。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄,在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法璧榄,與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm~3.5mm壁厚的儀表板骨架相比特漩,PP-LGF材料運(yùn)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,整體減重可達(dá)約25%骨杂。該工藝的投入成本較低涂身,重量?jī)?yōu)勢(shì)明顯。目前搓蚪,該工藝在國(guó)內(nèi)和國(guó)外合資品牌中蛤售,如吉利、大眾妒潭、上汽悍抑、福特等均有應(yīng)用,一般選擇PPLGF20材料杜耙,設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm~2.5mm搜骡。然而,薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問題佑女,首先是該工藝的模具成本較高记靡,使用薄壁注塑,成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)团驱,熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高摸吠。其次,注塑工藝管控和注塑精度要求高嚎花,因?yàn)镻P-LGF中長(zhǎng)玻纖分布的各向異性寸痢,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)定性較差紊选。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝啼止,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?dú)猓?溶解到熱熔膠中形成單相溶體兵罢,并保持在高壓力下献烦,然后,通過開關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔卖词,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]巩那,該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明,1995年由美國(guó)Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化。MuCell 工藝優(yōu)勢(shì)為成型周期短即横、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好噪生、翹曲低、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣东囚。MuCell工藝使用超臨界流體杠园,可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動(dòng)性。泡孔成長(zhǎng)壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段舔庶,縮短成型周期抛蚁,同時(shí),可使壓力分布均勻惕橙,有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力瞧甩,降低因長(zhǎng)玻纖各項(xiàng)異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲,增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性弥鹦。另外肚逸,泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕,微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充彬坏,降低材料密度朦促,產(chǎn)品重量減輕,較同材質(zhì)實(shí)體栓始,重量可降低5%~10%务冕。目前,福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝幻赚,骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm禀忆,相較于實(shí)心材料重量降低了10%,此外落恼,長(zhǎng)城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)箩退。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高,工藝難度大佳谦,同時(shí)相關(guān)研究表明戴涝,使用該工藝對(duì)儀表板減重比控制在3%~8%時(shí),產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右钻蔑,基本滿足性能要求啥刻,減重超過8%,機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降矢棚,不能滿足要求郑什。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%~5%府喳。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)蒲肋,二者均是在注塑過程中,利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機(jī)發(fā)泡劑,受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體兜粘,使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)申窘,以降低材料密度,減輕產(chǎn)品重量孔轴。其中剃法,core-back工藝因使用了二次開模,相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡路鹰,發(fā)泡的倍率更高贷洲,產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多,產(chǎn)品的減重比更大晋柱。一般來說优构,模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實(shí)心材料在5%~8%左右,而core-back工藝可高達(dá)30%~50%雁竞,具體根據(jù)退模行程決定钦椭。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(shí)碑诉,減少產(chǎn)品翹曲變形彪腔,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进栽。目前德挣,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快毛,重量降低了約40%盲厌,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(diǎn)是發(fā)泡劑較貴祸泪,開模的周期較長(zhǎng)吗浩,模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高,而且該工藝的技術(shù)難度較高没隘,后期調(diào)試周期較長(zhǎng)懂扼,產(chǎn)品的綜合成本較高。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴右蒲,產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯阀湿,減重效果低于薄壁注塑工藝,物理發(fā)泡工藝和core-back工藝瑰妄。
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利用化學(xué)改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機(jī)陷嘴,采用一步法擠出工藝研制了汽車內(nèi)飾用聚丙烯(PP)微發(fā)泡料。以均聚PP和共聚PP為基礎(chǔ)樹脂间坐,考察了影響PP發(fā)泡的主要因素(如引發(fā)劑灾挨、發(fā)泡劑的用量邑退、擠出溫度等)。結(jié)果表明劳澄,具有良好性能的PP微發(fā)泡專用料的配方(質(zhì)量份數(shù)):均聚PP為40.00份地技,共聚PP為60.00份,過氧化二特丁烷為0.18份秒拔,過氧化二異丙苯為0.02份莫矗,改性劑為0.50份,碳酸鈣為0.50份砂缩,發(fā)泡劑AC為 0.40份作谚。以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μm,泡孔密度可達(dá)個(gè)/cm3庵芭。關(guān)鍵詞: 聚丙烯 微發(fā)泡 汽車內(nèi)飾件 專用料 聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有質(zhì)輕食磕、耐高溫、綠色環(huán)保喳挑、易注射成型彬伦、成型周期短和成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車輕量化的發(fā)展伊诵,PP發(fā)泡材料在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用越來越多单绑。普通 PP發(fā)泡制品表觀質(zhì)量不理想,僅適用于需表面附皮的高端車曹宴,汽車用PP發(fā)泡材料主要為質(zhì)量更好的 化學(xué)微發(fā)泡材料[1-3]搂橙。化學(xué)微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米笛坦,封閉微孔泡以小于50μm 為佳区转。目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)水平大多在80~350μm,國(guó)外也只有美國(guó)版扩、意大利废离、日本等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能生產(chǎn)。本工作利用化學(xué)改性非交聯(lián)法礁芦,以均聚PP和共聚PP共混物為基礎(chǔ)樹脂蜻韭,采用一步法工藝研制出了性能符合相關(guān)指標(biāo)要求的汽車內(nèi)飾件用 PP 低 倍微發(fā)泡專用料,以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μm柿扣,泡孔密度可達(dá)個(gè)/cm3肖方。聚丙烯微孔發(fā)泡1 試驗(yàn)部分1.1 主要原料 均聚PP(記作 PP1),熔體流動(dòng)速率(MFR)為3.0g/(10min)未状,中國(guó)石化齊魯分公司俯画;共聚PP(記作PP2),MFR為2.0g/(10min)司草,中國(guó)石化齊魯分公司艰垂;抗氧劑泡仗,168和1010,上海汽巴高橋化學(xué)有限公司材泄;過氧化二特丁烷(DBP)沮焕,過氧化二特丁烷(DBP)吨岭,過氧化二異丙苯(DCP)拉宗,二乙烯基苯,偶氮二甲酰胺(發(fā)泡劑AC)辣辫,液體石蠟旦事,江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司;發(fā)泡改性劑DMS-10急灭,自制姐浮。1.2 儀器設(shè)備 RC300C型轉(zhuǎn)矩流變儀,德國(guó)HAAKE公 司葬馋;CMT450料試驗(yàn) 機(jī)卖鲤,天水三斯有限公司;∮25單螺桿擠出機(jī)畴嘶,德國(guó)BRABENDER公司蛋逾;AH-2奧林巴斯顯微鏡,日本奧林巴斯公司窗悯。1.3 試樣制備工藝 混料:將樹脂区匣、過氧化物、改性劑蒋院、抗氧劑亏钩、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量,投入10L高速攪拌機(jī)欺旧,低速混合1min姑丑,高速混合2min出料,料溫不 高于50℃辞友。擠出發(fā)泡:擠出機(jī)設(shè)置溫度180~200℃彻坛,機(jī)頭溫度195℃,距機(jī)頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平踏枣,取樣待用昌屉。1.4 測(cè)試表征拉伸強(qiáng)度按照GB/T1040.3—2006測(cè)試,采用4型試樣茵瀑,拉伸速度為50mm/min间驮;彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB/T9341—2000測(cè)試,寬度25mm马昨;沖擊強(qiáng)度按GB/T1843—2008測(cè)試竞帽;表觀密度按GB/T6343—2009測(cè)試扛施;泡孔密度按方法測(cè)試。2 結(jié)果與討論.1 引發(fā)劑的選擇以PP1/PP2質(zhì)量 比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂屹篓,DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑疙渣,測(cè)試體系的熔體強(qiáng)度和觀察發(fā)泡片質(zhì)量,結(jié)果見表1堆巧。DBP/DCP對(duì)發(fā)泡片表面質(zhì)量的影響 注:擠出口模厚度0.6mm妄荔,寬度50mm。由表1看出谍肤,DBP和DCP都能提高PP熔體強(qiáng)度啦租,但片材表面和泡孔均勻性不同,隨DCP含量增加荒揣,擠出片材表面質(zhì)量變差篷角,泡孔變得不均勻;DCP雖有利于提高熔體強(qiáng)度系任,但比例不宜過大恳蹲,以不超過引發(fā)劑總質(zhì)量分 數(shù)20%為宜。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度俩滥,擠出反應(yīng)時(shí)嘉蕾,DCP和PP還沒有完全混合均勻就大量分解,短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量PP自由基举农,導(dǎo)致 PP部分交聯(lián)荆针,形成局部高強(qiáng)度熔體,熔體強(qiáng)度的不均勻性導(dǎo)致發(fā)泡不均勻颁糟,形成凹凸不平的表面航背。以PP1/PP2質(zhì)量比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂,選取 DBP/DCP質(zhì)量比90/10棱貌,考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關(guān)系玖媚,結(jié)果見圖1。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關(guān)系由圖1可看出婚脱,隨引發(fā)劑含量增加今魔,單位體積泡孔數(shù)量先增加后基本不變;而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低障贸,因此總引發(fā)劑含量不宜低于0.15份错森。這是由于當(dāng)引發(fā)劑含量低時(shí),引發(fā)劑濃度不足篮洁,PP接枝率不高涩维,熔體強(qiáng)度不足,難以包裹住氣體袁波,泡孔較大瓦阐,并有部分泡孔破裂蜗侈,導(dǎo)致發(fā)泡片密度較高;隨引發(fā)劑含量增加睡蟋,PP接枝程度提高踏幻,熔體強(qiáng)度相應(yīng)增加,氣泡在膨脹過程中戳杀,泡壁不易破裂该面,形成致密均勻的泡孔,單位體積泡孔數(shù)量增加豺瘤,材料密度下降吆倦;隨引發(fā)劑含量進(jìn)一步提高听诸,熔體強(qiáng)度高于氣泡膨脹的動(dòng)力坐求,使氣泡不能充分膨脹,導(dǎo)致發(fā)泡片密度略有提高晌梨。.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(guān)系桥嗤。由看出,起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加仔蝌,發(fā)泡材料表觀密度降低泛领,泡孔密度提高,這是由于發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的氣體隨其用量增加而增加敛惊,部分未分解的發(fā)泡劑在熔體中也起了發(fā)泡成核劑的作用渊鞋。但在發(fā)泡劑含量增加到0.5份時(shí),發(fā)泡材料表觀密度反而回升瞧挤,泡孔密度下降锡宋。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進(jìn)一步提高,熔體中氣體含量過多特恬,氣泡膨脹加劇执俩,導(dǎo)致部分泡孔破裂合并,氣體溢出癌刽,于是發(fā)泡材料表觀密度又提高役首,泡孔密度下降。由還可看出显拜,發(fā)泡劑的合適用量為0.3~0.5份衡奥。
湖南聚乳酸發(fā)泡材料廠家
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代远荠,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件矮固。塑料在汽車上的應(yīng)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(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志矮台,塑料飾件的大量應(yīng)用乏屯,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能根时,提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小辰晕、性價(jià)比高蛤迎、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性含友、剛性替裆、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(yīng)用。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢(shì)窘问。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)辆童、投資巨大、技術(shù)要求高惠赫,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)把鉴,所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效儿咱、更經(jīng)濟(jì)庭砍、更實(shí)用的改性。延伸性混埠、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”怠缸。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钳宪、碳酸鈣等無機(jī)填料的復(fù)合物揭北,其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型,且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低吏颖、質(zhì)輕搔体、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)侦高〖挡瘢滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率奉呛,且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)计螺,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,提高材料的模量和熱變形溫度瞧壮。聚丙烯微孔發(fā)泡玻璃纖維增強(qiáng)改性PP玻璃纖維增強(qiáng)改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊登馒、儀表板骨架、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來的研究熱點(diǎn)之一咆槽。LGFPP制品指含有長(zhǎng)度為10~25mm的玻璃纖維改性的PP復(fù)合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)陈轿。10~25mm的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物相比普通4~7mm的短玻璃纖維增強(qiáng)聚合物具有更高的強(qiáng)度、剛度、韌性麦射,以及尺寸穩(wěn)定性好蛾娶、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)。此外潜秋,LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能蛔琅,即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比峻呛,LG-FPP的密度低罗售,相同部件的質(zhì)量可減輕20%~50%;LGFPP能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性,可成型形狀復(fù)雜的部件钩述、提高集成汽車零部件的能力寨躁、節(jié)約模具成本(一般長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)、減少能耗(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%~80%牙勘,鋁制品的35%~50%)职恳、簡(jiǎn)化裝配工序。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品谜悟,具有強(qiáng)度高话肖、熱膨脹系數(shù)低北秽、耐高溫葡幸、阻燃性能好、低浮纖贺氓、低翹曲蔚叨、低收縮 等特點(diǎn)。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強(qiáng)度辙培,從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)蔑水,其具有質(zhì)輕、耐熱扬蕊、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)搀别。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尾抑,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多歇父,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%,卡車再愈、工程機(jī)械車占20% 榜苫,客車、商務(wù)車占35%翎冲。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料垂睬,因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想,僅適合于需要表面覆皮的高端車,不僅增加了制造成本驹饺,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體钳枕,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)赏壹,注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下么伯,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 卡儒,但目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80~350μm 田柔。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等骨望,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件硬爆,如車身門板、尾門擎鸠、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條缀磕、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 劣光,較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重袜蚕,注射壓力降低約30%~50% ,鎖模力降低約20% 绢涡,循環(huán)周期減少10%~15%牲剃,同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能雄可,并且能改善制品的翹曲變形性凿傅,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。在一些部件中数苫,如汽車風(fēng)管聪舒、風(fēng)道,還可實(shí)現(xiàn)隔熱虐急、降噪的效果箱残,減少后道工序的成本。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(xué)性能止吁,作為汽車車頂被辑,可降低汽車的質(zhì)量,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件赏殃,有利于汽車的輕量化敷待。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來說,PP仁热、橡膠改性PP榜揖、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收勾哩、質(zhì)輕、成本低的優(yōu)勢(shì)举哟,因而被越來越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域思劳,然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差,而這一性能卻是儀表板妨猩、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能潜叛,也是汽車外部應(yīng)用部件、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一壶硅,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威兜,同時(shí)還有利于涂色,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庐椒。通過添加涂層椒舵、無機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能,例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料约谈。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料笔宿,因其可塑性強(qiáng)、質(zhì)輕棱诱、回收再利用率高等特性泼橘,在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛,無論是內(nèi)飾件迈勋、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件炬灭,都越來越多地用到了塑料。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛粪躬,對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要担败,且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng),是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域镰官,學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐。