珠海超臨界二氧化碳發(fā)泡廠家
發(fā)布時(shí)間:2023-05-29 01:15:11珠海超臨界二氧化碳發(fā)泡廠家
新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展之本瘤泪,可降解塑料是新興的塑料新材料。隨著全球?qū)Ω纳骗h(huán)境的訴求越來(lái)越強(qiáng)烈育八,使用生物降解塑料被認(rèn)為是根治一次性塑料“白色污染”最有效的解決方案对途。著眼于中國(guó)的雙碳戰(zhàn)略目標(biāo),生物基生物降解塑料全生命周期排放的溫室氣體總量較低髓棋。在此背景下实檀,本報(bào)告深入研究可降解塑料行業(yè)現(xiàn)狀。從性能上看仲锄,PLA劲妙、PBAT、PHA等生物降解塑料性能接近普通塑料儒喊,為替代不可降解塑料創(chuàng)造了條件镣奋;從技術(shù)上看,PLA生產(chǎn)的中間原料丙交酯技術(shù)難以完全突破怀愧,限制產(chǎn)能釋放侨颈,而PBAT國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工藝不受限于國(guó)外,產(chǎn)能快速擴(kuò)張芯义;從應(yīng)用上看哈垢,可降解塑料主要應(yīng)用在餐飲、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域扛拨。根據(jù)艾瑞測(cè)算耘分,至2025年,外賣(mài)包裝绑警、農(nóng)膜和醫(yī)療領(lǐng)域?qū)?huì)釋放可降解塑料需求494.8億元求泰、72.7億元和0.172億元。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看计盒,可降解塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨不確定性:一渴频,可降解塑料的成本高于傳統(tǒng)塑料,靠政策驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)可持續(xù)性存在風(fēng)險(xiǎn)北启,產(chǎn)品的推廣最終取決于產(chǎn)業(yè)降本提效的空間卜朗;二,國(guó)內(nèi)掌握生物降解塑料技術(shù)的企業(yè)不多咕村,而且在關(guān)鍵環(huán)節(jié)與國(guó)外企業(yè)相比仍有較大差異场钉,若后續(xù)技術(shù)無(wú)法突破,存在產(chǎn)能無(wú)法按時(shí)釋放的風(fēng)險(xiǎn)懈涛;三惹悄,多數(shù)可降解塑料的降解基于工業(yè)堆肥集中處理或特定的溫度、濕度肩钠、菌類(lèi)等條件泣港,而實(shí)際在使用后,能否有效地收集可降解塑料并滿(mǎn)足降解的環(huán)境條件還有待驗(yàn)證价匠。
珠海超臨界二氧化碳發(fā)泡廠家
與傳統(tǒng)注塑制品相比当纱,微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少踩窖、尺寸穩(wěn)定性好坡氯、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前洋腮,欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術(shù)中應(yīng)用為廣泛的工藝之一箫柳,具有操作簡(jiǎn)單、效率高啥供、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件悯恍,且能耗少,符合節(jié)約材料伙狐,降低成本這一發(fā)展理念涮毫,滿(mǎn)足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求。然而贷屎,欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內(nèi)部泡孔易發(fā)生大量變形罢防,泡孔尺寸分布不均勻,所得制品表面存在大量的氣痕唉侄、銀紋等缺陷咒吐,制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺(jué),阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用属划。國(guó)家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置恬叹,利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓(GCP)對(duì)微孔注塑過(guò)程中發(fā)泡行為的影響。研究發(fā)現(xiàn)榴嗅,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(diǎn)妄呕,改善了泡孔的形態(tài)。實(shí)驗(yàn)方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP嗽测、發(fā)泡劑(AC)绪励、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(jìn)行塑化。然后打開(kāi)氣體反壓裝置唠粥,在型腔中分別注入固定的GCP為0疏魏,0.2,0.4晤愧,0.6大莫,0.8 MPa的氣體,隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹(shù)脂進(jìn)行發(fā)泡官份,冷卻后只厘,取出PP發(fā)泡樣品烙丛。GCP對(duì)充模過(guò)程中熔體壓力的影響熔體注射完后,熔體壓力瞬間達(dá)到值羔味。隨著GCP從0增加至0.8 MPa河咽,熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa,注射完成后赋元,隨著氣體的排出忘蟹,熔體壓力瞬間下降,隨著冷卻收縮搁凸,熔體壓力逐漸趨于0 MPa媚值。由此可知,GCP可以明顯地提高熔體充模過(guò)程中的熔體壓力护糖,改善欠注發(fā)泡過(guò)程中的熔體壓力環(huán)境褥芒。 GCP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒(méi)有施加氣體反壓時(shí),由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率椅文,泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形喂很,導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大,在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形皆刺,泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象少辣,泡孔形貌極不規(guī)則,而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小羡蛾,呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)漓帅。同時(shí)發(fā)現(xiàn),隨著GCP的增大痴怨,皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小忙干,熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變,規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大浪藻,泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布捐迫。當(dāng)GCP達(dá)到0.8 MPa時(shí),皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)爱葵,此時(shí)整體泡孔的變形較小施戴。這是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過(guò)程中受到的流動(dòng)剪切作用,GCP值越大萌丈,泡孔在遷移過(guò)程中受到熔體壓力越大赞哗,泡孔受到熔體的約束力大,泡孔不易發(fā)生變形辆雾。GCP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響GCP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示肪笋。可知,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(gè)樣品厚度的10.9%藤乙;隨著GCP的增大猜揪,泡孔的非變形層所占比例逐漸升高,GCP為0.8 MPa時(shí)湾盒,升高至26.7%湿右。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%罚勾,這說(shuō)明GCP可以減小泡孔變形層,增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍吭狡。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)尖殃,如下圖所示,泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加划煮,整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)送丰,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的增大而減小弛秋,由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度器躏,即GCP可以減小泡孔長(zhǎng)度與寬度的差距,使變形區(qū)的泡孔變形程度減小蟹略。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)登失,見(jiàn)圖c,隨著GCP的增加挖炬,當(dāng)GCP為0.2 MPa時(shí)泡孔直徑略有減小揽浙,但隨著GCP的進(jìn)一步增大,泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm意敛。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大馅巷,使得泡孔的成核臨界能壘升高,泡孔的成核速率下降草姻,泡孔在充模過(guò)程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱钓猬,更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng),因此熔體壓力越大撩独,泡孔直徑越大敞曹。GCP提高了充模時(shí)的熔體壓力,有效地降低了泡孔的變形跌榔,且隨著GCP的升高异雁,泡孔直徑增大,泡孔密度下降僧须,發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變纲刀。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa,熔體內(nèi)部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa,使充模過(guò)程中受流動(dòng)影響的泡孔數(shù)減小示绊,減小了泡孔受到的流動(dòng)剪切力锭部。隨著GCP的增大,泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%面褐,變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304拌禾,泡孔的平均長(zhǎng)度增大。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌展哭,減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動(dòng)時(shí)的阻力湃窍,提高了注塑充模階段的熔體壓力,使得臨界成核點(diǎn)后移匪傍,泡孔的成核長(zhǎng)大在充模后進(jìn)行您市,進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌。
珠海超臨界二氧化碳發(fā)泡廠家
與傳統(tǒng)注塑制品相比役衡,微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕茵休、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少、尺寸穩(wěn)定性好手蝎、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)榕莺。目前,欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術(shù)中應(yīng)用為廣泛的工藝之一棵介,具有操作簡(jiǎn)單钉鸯、效率高、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件鞍时,且能耗少亏拉,符合節(jié)約材料,降低成本這一發(fā)展理念逆巍,滿(mǎn)足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求及塘。然而,欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內(nèi)部泡孔易發(fā)生大量變形锐极,泡孔尺寸分布不均勻笙僚,所得制品表面存在大量的氣痕、銀紋等缺陷灵再,制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺(jué)肋层,阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用。家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置翎迁,利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓(GCP)對(duì)微孔注塑過(guò)程中發(fā)泡行為的影響栋猖。研究發(fā)現(xiàn),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(diǎn)汪榔,改善了泡孔的形態(tài)蒲拉。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP、發(fā)泡劑(AC)、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(jìn)行塑化雌团。然后打開(kāi)氣體反壓裝置燃领,在型腔中分別注入固定的GCP為0,0.2锦援,0.4猛蔽,0.6,0.8?MPa的氣體灵寺,隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹(shù)脂進(jìn)行發(fā)泡曼库,冷卻后,取出PP發(fā)泡樣品略板。GCP對(duì)充模過(guò)程中熔體壓力的影響熔體注射完后凉泄,熔體壓力瞬間達(dá)到大值。隨著GCP從0增加至0.8?MPa蚯根,熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa,注射完成后胀糜,隨著氣體的排出颅拦,熔體壓力瞬間下降,隨著冷卻收縮教藻,熔體壓力逐漸趨于0?MPa距帅。由此可知,GCP可以明顯地提高熔體充模過(guò)程中的熔體壓力括堤,改善欠注發(fā)泡過(guò)程中的熔體壓力環(huán)境碌秸。CP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒(méi)有施加氣體反壓時(shí),由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率悄窃,泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形讥电,導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大,在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形轧抗,泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象恩敌,泡孔形貌極不規(guī)則,而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小横媚,呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)纠炮。同時(shí)發(fā)現(xiàn),隨著GCP的增大灯蝴,皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小恢口,熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變,規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大穷躁,泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布耕肩。當(dāng)GCP達(dá)到0.8?MPa時(shí),皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài),此時(shí)整體泡孔的變形較小看疗。是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過(guò)程中受到的流動(dòng)剪切作用沙峻,GCP值越大,泡孔在遷移過(guò)程中受到熔體壓力越大两芳,泡孔受到熔體的約束力大摔寨,泡孔不易發(fā)生變形。GCP對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示怖辆∈歉矗可知,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(gè)樣品厚度的10.9%竖螃;隨著GCP的增大淑廊,泡孔的非變形層所占比例逐漸升高,GCP為0.8 MPa時(shí)特咆,升高至26.7%季惩。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%腻格,這說(shuō)明GCP可以減小泡孔變形層画拾,增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)菜职,如下圖所示青抛,泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加,整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)酬核,泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大蜜另,泡孔的變形度隨GCP的增大而減小,由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度嫡意,即GCP可以減小泡孔長(zhǎng)度與寬度的差距举瑰,使變形區(qū)的泡孔變形程度減小。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)鹅很,見(jiàn)圖c嘶居,隨著GCP的增加,當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小促煮,但隨著GCP的進(jìn)一步增大邮屁,泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大菠齿,使得泡孔的成核臨界能壘升高佑吝,泡孔的成核速率下降,泡孔在充模過(guò)程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱绳匀,更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng)芋忿,因此熔體壓力越大炸客,泡孔直徑越大。
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什么是MPP戈钢?MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯痹仙,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(yán)格地定義是泡孔尺寸小于10微米,泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)殉了。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在开仰,MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖薪铜、隔熱和吸聲等性能众弓,可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具隔箍、箱包谓娃、體育器材等領(lǐng)域,是傳統(tǒng)EVA蜒滩、PU滨达、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的佳替代物俯艰。聚丙烯微孔發(fā)泡MPP所需的原料制造MPP一般需要使用高熔體強(qiáng)度聚丙烯(high melt strength PP)弦悉。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物,加工窗口較窄蟆炊,且難以得到封閉的泡孔結(jié)構(gòu)。性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP瀑志,在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體涩搓,并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡劈猪,形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料昧甘。發(fā)泡過(guò)程清潔無(wú)污染,發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保战得。發(fā)泡過(guò)程PP材料未發(fā)生交聯(lián)充边,因此可回收循環(huán)使用。聚丙烯(PP)本身是無(wú)毒材料常侦,是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料浇冰。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域聋亡。也可應(yīng)用于兒童拼圖肘习、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域,代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫坡倔,EVA泡沫漂佩。 PP是半結(jié)晶聚合物脖含,其熔點(diǎn)一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE投蝉、PS养葵、PU發(fā)泡材料,MPP的使用溫度可達(dá)120℃瘩缆,因此MPP特別適合高溫包裝关拒、高溫保溫等領(lǐng)域。MPP集增強(qiáng)咳榜、隔熱和降噪為一體夏醉,也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域,如汽車(chē)涌韩、軌道交通畔柔,船舶,風(fēng)機(jī)葉片等臣樱。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用靶擦,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫、PET結(jié)構(gòu)泡沫等雇毫,特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用玄捕。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,由于泡孔較小棚放,微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小枚粘。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飘蚯。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控馍迄,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(huì)穿孔局骤,可應(yīng)用于微電子器件的包裝(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在攀圈,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板,提高漫反射率峦甩。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流赘来,從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的凯傲、依賴(lài)于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)犬辰。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔冰单,MPP具有極佳的表面保護(hù)性能忧风,可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域。 MPP的阻燃著下游應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大以及性能要求的提升球凰,對(duì)MPP阻燃要求日益劇增狮腿,巴斯夫BASF無(wú)鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低腿宰,添加1%即可達(dá)到UL94 VTM-2阻燃等級(jí),對(duì)材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響缘厢,NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外吃度,它還有出色的光和熱穩(wěn)定性,以及不與酸性環(huán)境以及含鹵阻燃劑中的酸性成份發(fā)生反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)贴硫。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產(chǎn)品椿每,巴斯夫光穩(wěn)定劑Tinuvin? XT55在MPP微孔發(fā)泡聚丙烯上能夠達(dá)到非常高效的光老化,延長(zhǎng)MPP長(zhǎng)時(shí)間在戶(hù)外暴曬的時(shí)間英遭,防止材料老化降解间护; BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外,同時(shí)還具有形態(tài)顆镣谥睿化汁尺,加工方便,潔凈多律,無(wú)粉塵污染等特點(diǎn)痴突。