湖南MPP板材廠家
發(fā)布時間:2023-07-10 01:14:09湖南MPP板材廠家
聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價值:微孔發(fā)泡材料的韌性高衍腥、疲勞壽命長、比強度高芥丧、熱穩(wěn)定性高紧阔、介電常數(shù)低坊罢。除此之外還有質(zhì)輕续担、隔熱、吸震活孩、隔音物遇、價格低廉等特點。這是因為這種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細裂縫小得多的孔徑憾儒,這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端询兴,所以不會降低塑料的強度。因此起趾,在汽車诗舰、航天航空和其他各種運輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價值。聚丙烯微孔發(fā)泡通過研究熔體流動速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)训裆,低熔體流動速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機械性能眶根。日本Sumitom化學公司利用幾種熔體流動速率不同的聚合物共混發(fā)泡蜀铲,制得了一種沖擊強度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材,這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間属百。聚丙烯微孔發(fā)泡材料成核劑改性聚丙烯材料:PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料记劝,它的結(jié)晶速度較慢慢,容易形成尺寸較大的球晶族扰,導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差厌丑,制品的外觀缺乏美感,限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用渔呵。利用成核劑改性聚丙烯怒竿,是一種制備透明度高,力學性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法扩氢,因此在聚丙烯的改性當中被廣泛應(yīng)用愧口。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性,適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性类茂;且共聚PP的透明性比均聚PP好耍属。張廣平等采用2,2-亞甲基-雙(4巩检,6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑厚骗,研究了成核劑對復(fù)合材料力學性能的影響。結(jié)果表明:這種成核劑的佳質(zhì)量分數(shù)為0.4%兢哭。此時领舰,復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃,結(jié)晶度增加3%~6%迟螺,結(jié)晶速率顯著增加冲秽;材料的模量提高了20%~30%,彎曲強度也提高了10%~20%矩父。纖維增強聚丙烯材料:纖維增強聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一锉桑,尤其是在汽車用塑料中。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用窍株,在塑料中纖維長度需要大于LC民轴,既零界長度,LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系球订。如果纖維的長度小于LC后裸,其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大。例如冒滩,玻纖增強PP中微驶,玻璃纖維的零界長度為3.1 mm;而在另外一種經(jīng)過化學改性的PP中开睡,LC可能降到0.9mm以下因苹。對于普通的短玻纖增強塑料较店,制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm,限制了制成品性能的提高容燕。而在長玻纖增強塑料部件中梁呈,玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上,大大提高了制品的物理機械性能蘸秘。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價值由于長纖維增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長官卡,它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右;比強度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高醋虏;此外寻咒,這種材料的加工流動性好,制品外觀光亮颈嚼、無塌坑等缺陷毛秘,制品的成型收縮率也小。的研究成果表明阻课,長玻纖增強聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時叫挟,LFG/PP的拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度明顯高于SFG/PP限煞。
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發(fā)泡塑料發(fā)泡塑料是通過物理或者化學的方式使塑料內(nèi)部產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)而得到的一類塑料抹恳。這種塑料具有質(zhì)輕、隔熱署驻、緩沖奋献、絕緣、防腐旺上、價格低廉等優(yōu)點瓶蚂。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成發(fā)泡塑料,常見的發(fā)泡塑料有聚苯乙烯宣吱、聚氨酯德崭、聚烯烴吮旅。三大發(fā)泡塑料對比聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡聚丙烯簡介發(fā)泡聚丙烯是以聚丙烯為基礎(chǔ)樹脂制備的發(fā)泡塑料鸠匀。與常用發(fā)泡塑料相比亚隅,發(fā)泡聚丙烯具有諸多優(yōu)點。發(fā)泡聚丙烯原料由于普通聚丙烯較低的熔體強度無法保證氣泡增長時泡孔壁所承受的拉伸應(yīng)力倍奢,所以發(fā)泡用聚丙烯需要采用高熔體強度聚丙烯(HMSPP)。提高聚丙烯熔體強度的方法包括物理共混和化學改性兩類方法垒棋。目前生產(chǎn)高熔體強度聚丙烯原料的廠家有巴塞爾(Basell)卒煞、北歐化工(Borealis)、陶氏化學叼架、韓國三星畔裕、耙虑耍克森美孚等,具備聚丙烯發(fā)泡技術(shù)的廠家有JSP和Kaneka以及BASF扮饶、Berstorff公司具练。國內(nèi)很多科研院所對發(fā)泡技術(shù)進行了較多研究,部分廠家實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)甜无,如鎮(zhèn)海煉化扛点、燕山石化樹脂研究所、武漢富蒂亞岂丘,但產(chǎn)品質(zhì)量與國外相比仍有較大差距陵究。發(fā)泡聚丙烯制備工藝發(fā)泡聚丙烯主要有三種制備工藝:高熔體強度聚丙烯發(fā)泡、交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡奥帘、共混體系發(fā)泡工藝铜邮。發(fā)泡聚丙烯制備關(guān)鍵發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景,但技術(shù)開發(fā)難度大寨蹋,聚丙烯發(fā)泡工藝關(guān)鍵技術(shù)在于通過調(diào)整過程溫度來控制聚丙烯發(fā)泡穩(wěn)定性和發(fā)泡倍率松蒜。發(fā)泡聚丙烯應(yīng)用領(lǐng)域1.食品包裝發(fā)泡聚丙烯具有良好的可降解性,耐油性好已旧,這使得它在一次性包裝市場中比難降解的發(fā)泡聚苯乙烯餐具有明顯的優(yōu)勢牍鞠。2.保溫隔熱發(fā)泡聚丙烯材料是一種新型的隔熱材料,耐溫能力強评姨,通衬咽觯可承受溫度范圍在-40~110℃,在短時間內(nèi)可承受130℃高溫吐句。3.汽車行業(yè)發(fā)泡聚丙烯材料近年來在汽車行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨擴大胁后,可以大幅降低汽車重量,節(jié)省油耗嗦枢。4.建筑領(lǐng)域防水保護材料攀芯、地板緩沖材料、外墻隔熱材料5.電子包裝6.緩沖包裝7.體育用品8.玩具發(fā)泡聚丙烯主要生產(chǎn)企業(yè)發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景文虏,但技術(shù)開發(fā)難度很大侣诺,目前國內(nèi)尚未有其相關(guān)的、可工業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)氧秘,核心技術(shù)主要掌握在JSP和ANEKA這兩家公司手中年鸳。
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編者按:目前,塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右丸相,在國外汽車上達到了15%至20%搔确。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%,廣泛應(yīng)用于儀表板、電機支架膳算、座位板座硕、空調(diào)風罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾涕蜂。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進行分析华匾,以期為行業(yè)企業(yè)提供參考。標題:微孔發(fā)泡技術(shù)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(lǐng)域机隙,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一蜘拉。目前,塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右黍瞧,在國外汽車上達到了15%至20%诸尽。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%,廣泛應(yīng)用于儀表板印颤、電機支架您机、座位板、空調(diào)風罩年局、門嵌飾板等內(nèi)外飾际看。該技術(shù)在20世紀80年代初被麻省理工學院提出,通常指孔徑小于10μm矢否、泡孔密度大于109個/cm3的發(fā)泡材料仲闽,這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔,相對于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性僵朗,在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用赖欣。本文中,筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進行分析验庙,以期為行業(yè)企業(yè)提供參考顶吮。外注重工藝技術(shù)保護筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn),截至目前粪薛,全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請悴了,其中國外有1700余件,美國违寿、日本湃交、德國三國的相關(guān)專利申請量居前三位;國內(nèi)相關(guān)專利申請有2400多件藤巢,其中企業(yè)占1556件搞莺,其次是科研院所,從申請人分布地區(qū)來看菌瘪,廣東腮敌、江蘇阱当、浙江等地的專利申請量較高俏扩。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟糜工、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù),該技術(shù)來源于麻省理工學院在20世紀80年代提出的發(fā)明專利录淡。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣捌木,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑嫉戚,發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔刨裆,通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)。后來彬檀,Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請共有33件帆啃,涉及微孔發(fā)泡工藝以及發(fā)泡設(shè)備結(jié)構(gòu)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窍帝。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性努潘,Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)、設(shè)置旋轉(zhuǎn)擠壓系統(tǒng)以及在加熱工作缸內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)的螺旋件等方法改進坤学;在超臨界流體計量控制上疯坤,Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設(shè)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深浮⊙沟。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飞苇,成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案菌瘫。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請了較多專利,其早的相關(guān)專利申請是在1995年布卡,申請的25件相關(guān)專利均為螺桿等機械結(jié)構(gòu)的技術(shù)改進雨让,其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計量與混合模塊羽利,使熔體/氣體混合物的均化過程獨立于塑化過程宫患,獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力,消除了翹曲和縮痕这弧,較適用于汽車內(nèi)飾娃闲。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機制造商,其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù)匾浪,該技術(shù)工藝簡單皇帮,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蛋辈,從而使發(fā)泡劑在壓力下引入属拾。該技術(shù)主要適用于纖維增強發(fā)泡材料将谊,制得的發(fā)泡塑件多能減重30%。阿博格公司的專利申請量不多渐白,主要涉及注塑機結(jié)構(gòu)設(shè)計尊浓,其中具有顆粒鎖結(jié)構(gòu)的注塑機是Profoam發(fā)泡工藝的關(guān)鍵技術(shù)。筆者認為纯衍,Trexel栋齿、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù),國內(nèi)企業(yè)在使用相關(guān)技術(shù)時必然面臨較高的專利許可費用襟诸。國內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國內(nèi)專利申請人中瓦堵,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(guān)專利申請量多,這兩個申請人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主歌亲,涉及的技術(shù)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菇用,以獲得泡孔均勻、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品陷揪。
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新材料研習社報道惋鸥,隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,輕量鹅龄、舒適揩慕、綠色、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向扮休。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量迎卤、降低油耗,是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一玷坠。目前蜗搔,汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重、昂貴的金屬構(gòu)件八堡,“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案樟凄,汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計和制造水平的重要標志。在當前的車用塑料中兄渺,聚丙烯是用量缝龄、使用頻次、增長速度的品種挂谍。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長是因為其密度小叔壤、體積輕、設(shè)計空間廣口叙,綠色環(huán)保炼绘、性能優(yōu)異及其制造成本低。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點是以塑代鋼妄田,減輕汽車自重俺亮。聚丙烯是一種由丙烯聚合(均聚PP)或丙烯和乙烯共同聚合(共聚PP)而成的無臭驮捍、無毒、半透明的聚合物脚曾。聚丙烯按甲基(-CH3)空間排布的位置可分為等規(guī)聚丙烯(Isotactic polypropylene)东且、無規(guī)聚丙烯(Atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(Syndiotactic polypropylene)三種。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性斟珊、耐化學腐蝕性苇倡、耐熱性富纸、介電性能囤踩,以及高強度的機械性能和高頻絕緣性,且不受濕度的影響晓褪,聚丙烯的種類及性能堵漱。目前,為了進一步改善聚丙烯的性能涣仿,通常采用化學改性(共聚改性勤庐、交聯(lián)改性、接枝改性好港、添加成核劑等)或物理改性(添加有機或無機助劑等)改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)愉镰、晶體構(gòu)型或填充、共混钧汹、增強等來實現(xiàn)性能優(yōu)化丈探。改性聚丙烯根據(jù)特點和功能可分為長玻纖增強聚丙烯材料、免噴涂聚丙烯材料拔莱、聚丙烯微發(fā)泡材料碗降、高溶體強度聚丙烯、環(huán)保阻燃聚丙烯材料塘秦、抗菌聚丙烯讼渊、耐刮擦聚丙烯材料,及低氣味尊剔、低VOC聚丙烯材料等爪幻。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢性能優(yōu)勢聚丙烯在強度、剛度须误、硬度挨稿、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯;能夠在100℃的溫度下正常使用霹期,具有良好的尺寸穩(wěn)定性叶组、熱穩(wěn)定性、較好的力學性能历造、較高的耐沖擊性甩十、機械性質(zhì)強韌船庇,化學穩(wěn)定性良好且不受濕度影響。聚丙烯外觀透明而輕侣监,密度為0.89~0.91 g/cm3鸭轮,是目前塑料中輕的品種之一。因此橄霉,采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進一步實現(xiàn)重量的降低窃爷。另外,由于近年聚丙烯改性技術(shù)的發(fā)展使聚丙烯在汽車工業(yè)的發(fā)展占據(jù)優(yōu)勢姓蜂。保優(yōu)勢聚丙烯為無毒按厘、無味、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物钱慢,屬于環(huán)保材質(zhì)逮京。聚丙烯不僅可回收再利用,而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子束莫,在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng)懒棉,使聚丙烯具有降解特性,大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題览绿。成本優(yōu)勢聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣策严,主要有油、煤饿敲、甲醇妻导、丙烯等。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長快的一種原料來源方式诀蓉。由于我國煤炭資源豐富栗竖,且煤炭的價格較為穩(wěn)定,煤制備聚丙烯成本浮動小渠啤。同時狐肢,聚丙烯容易加工成型,生產(chǎn)工藝簡單沥曹,其生產(chǎn)成本遠遠低于現(xiàn)有的其他塑料材料份名。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材,但由于聚丙烯的性能缺陷妓美,包括收縮率大僵腺、容易產(chǎn)生翹曲變形、低溫易脆斷等壶栋,決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求辰如。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求,優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成贵试,采用化學或物理方法來進行改性琉兜。長玻纖增強聚丙烯長玻纖增強聚丙烯是采用長度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料凯正,與普通聚丙烯材料相比,通過玻璃纖維增強的聚丙烯的機械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高豌蟋,能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美廊散。長玻纖增強聚丙烯具有更好的耐熱性能,且成本遠低于ABS塑料梧疲;另外允睹,長玻纖增強聚丙烯的高溫耐疲勞強度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強尼龍高出10%,同時兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性幌氮。普通聚丙烯與長玻纖增強聚丙烯的性能對比缭受。發(fā)泡改性聚丙烯發(fā)泡改性聚丙烯是以聚丙烯材料為基體,通過物理或者化學的方式使塑料中間層密布尺寸十到幾十微米的封閉微孔結(jié)構(gòu)浩销。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限贯涎,可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期;同時使制品具有內(nèi)應(yīng)力慢洋、翹曲小的特性,在注塑成型中更平整陆盘、筆直和穩(wěn)定普筹;另一方面,由于微孔的支撐作用隘马,使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異太防,在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀。低氣味酸员、低VOC聚丙烯低氣味蜒车、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個重要方向,尤其針對處于相對封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料幔嗦,對聚丙烯提出了綠色酿愧、環(huán)保的要求。低氣味邀泉、低 VOC 聚丙烯是通過在填料嬉挡、加工助劑的選擇、成型及后處理工藝等各個環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生汇恤,從而控制氣味的產(chǎn)生庞钢。