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發(fā)布時(shí)間:2023-07-11 01:14:13山東MPP廠家
POE是乙烯和辛烯的共聚物,其中共聚單體辛烯(C8H16)的含量為20%-30%胡陪。分子結(jié)構(gòu)中辛烯的存在破壞了乙烯的結(jié)晶沥寥,但是同時(shí)也賦予共聚物優(yōu)良的透明性和良好的彈性。在常溫下乙烯的結(jié)晶作為物理交聯(lián)點(diǎn)柠座,在高溫下乙烯解結(jié)晶使共聚物具有塑性邑雅。窄的分子量分布使POE具有較高的拉伸強(qiáng)度和抗沖擊性等乌叶。由于辛烯的支化作用贯涎,使得共聚物的熱敏性大大提高,大大增強(qiáng)了聚合物的可加工性苛吱。與EPDM和EPR相比吹泡,α-烯烴在共聚單體中的比重較小骤星,大大減少了分子骨架上的叔氫原子,這使得POE的耐熱氧老化性能大大提高爆哑。POE具有優(yōu)異的性能 (特別是高耐熱氧老化性)洞难,價(jià)格相對便宜,因此是一種應(yīng)用前景廣闊的新型彈性體材料揭朝。但是POE熱塑性彈性體材料在實(shí)際應(yīng)用中存在的最大問題就是熱變形溫度較低(熱變形溫度<80℃)队贱,這大大限制了該材料的應(yīng)用領(lǐng)域色冀。熱塑性彈性體POE在高溫下,乙烯結(jié)晶相的消失柱嫌,可能會導(dǎo)致某些性能(模量呐伞、耐溶劑性)等發(fā)生突變。使用交聯(lián)慎式、填充增強(qiáng)等方法可以大幅度提高該材料的使用溫度并改善其它性能伶氢。適當(dāng)?shù)牧蚧w系和補(bǔ)強(qiáng)體系能有效的提高POE硫化膠的性能,而且通過橡塑共混改性的方法瘪吏,也可以獲得一種新型POE復(fù)合材料癣防,可期望用其代替某些如EPDM等橡膠改性PP,應(yīng)用于長期處在高負(fù)荷掌眠、高應(yīng)變蕾盯、高溫等苛刻工作環(huán)境的橡膠制品中。茂金屬聚烯烴彈性體(Metallocene catalyzed polyolefin elastomer)是杜邦-陶氏(DuPont Dow)彈性體公司采用限定幾何構(gòu)型催化技術(shù)(CGCT) 和INSITE 工藝制成的新型聚烯烴彈性體材料蓝丙。限定幾何構(gòu)型催化技術(shù)是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的茂金屬技術(shù)之一级遭,它能極其嚴(yán)格的控制材料的分子結(jié)構(gòu),制得加工性能和使用性能優(yōu)良的所需材料渺尘。茂金屬催化劑催化效率高挫鸽、工藝適應(yīng)性強(qiáng)和制得產(chǎn)品性能優(yōu)異,因此很快進(jìn)入了工業(yè)化階段鸥跟。Engage POE具有相對分子量分布窄丢郊、聚合物結(jié)構(gòu)可控、聚合物分子可剪裁等一系列特點(diǎn)医咨,其產(chǎn)品具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能和加工性能枫匾,具有其它高聚物無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。近來拟淮,新型聚烯烴彈性體Engage POE越來越受到科研工作者和生產(chǎn)企業(yè)的廣泛關(guān)注干茉。采用溶液法聚合工藝生產(chǎn)的茂金屬聚乙烯彈性體是在茂金屬催化體系作用下由乙烯和α-烯烴的共聚物,α-烯烴一般為1-己烯和1-辛烯很泊。DOW Chemical公司按照共聚單體含量將POE進(jìn)行分類角虫,辛烯在共聚單體中含量<20%,密度為0.895g/cm3~0.915g/cm3的彈性體稱為聚烯烴塑性體(POP)撑蚌;辛烯在共聚單體中含量>20%上遥,在20%-30%之間搏屑,密度為0.865~0.895g/cm3争涌,稱為聚烯烴彈性體(POE)商品名為Engage。Exxon化學(xué)公司的彈性體一般特指乙丙橡膠辣恋。在聚合過程POE分子鏈中的樹脂相(聚乙烯鏈)結(jié)晶區(qū)起到了物理交聯(lián)點(diǎn)的作用亮垫,一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū)模软,形成了橡膠相從而成為具有橡膠彈性的無定型區(qū),使得POE成為一種性能優(yōu)異的熱塑性彈性體[9]饮潦。微觀結(jié)構(gòu)決定聚合物的宏觀性能燃异,與傳統(tǒng)聚合方法制備的聚合物相比,聚烯烴彈性體POE具有很窄的分子量分布和短支鏈結(jié)構(gòu)继蜡,因而具有高彈性回俐、高強(qiáng)度、高伸長率等優(yōu)異的物理機(jī)械性能和的優(yōu)異的耐低溫性能稀并。窄的分子量分布使材料在注射和擠出加工過程中不宜產(chǎn)生撓曲仅颇,因而POE材料的加工性能優(yōu)異。又由于POE大分子鏈的飽和結(jié)構(gòu)碘举,分子結(jié)構(gòu)中所含叔碳原子相對較少忘瓦,因而具有優(yōu)異的耐熱老化和抗紫外線性能。另外引颈,CGCT技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效控制在聚合物線形短支鏈支化結(jié)構(gòu)中引入長支鏈耕皮,使材料的透明度提高,同時(shí)有效的改善了聚合物的加工流變性能蝙场。
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當(dāng)熱塑性聚氨酯聚合物在1950年代問世時(shí)凌停,TPE成為商業(yè)現(xiàn)實(shí)。在1960年代售滤,苯乙烯嵌段共聚物問世苦锨,在1970年代,各種TPE出現(xiàn)趴泌。TPE的全球使用量(1990年為680000噸/年)以每年約9%的速度增長舟舒。由于聚苯乙烯和聚丁二烯之間的不相容性,苯乙烯-丁二烯材料具有兩相微觀結(jié)構(gòu)塊嗜憔,前者根據(jù)確切的成分分成球體或棒秃励。由于聚苯乙烯含量低,該材料具有彈性吉捶,聚丁二烯的特性占主導(dǎo)地位夺鲜。通常,它們提供比傳統(tǒng)交聯(lián)橡膠更廣泛的性能呐舔,因?yàn)槠涑煞挚梢宰兓赃m應(yīng)最終的構(gòu)造目標(biāo)币励。嵌段共聚物很有趣,因?yàn)樗鼈兛梢浴拔⑾喾蛛x”以形成周期性納米結(jié)構(gòu)珊拼,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物食呻。這種聚合物被稱為Kraton,用于鞋底和粘合劑。由于微細(xì)結(jié)構(gòu)仅胞,需要透射電子顯微鏡(TEM)來檢查結(jié)構(gòu)每辟。丁二烯基質(zhì)用四氧化鋨染色以在圖像中提供對比度。該材料是通過活性聚合制成的干旧,因此塊體幾乎是單分散的渠欺,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)聚合物彼此不相容椎眯,形成嵌段聚合物通常會導(dǎo)致相分離挠将,并且自從引入SBS嵌段聚合物以來,該原理已被廣泛采用编整,特別是在其中一種嵌段是高度結(jié)晶的情況下捐名。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)共混物闹击。其他TPE具有結(jié)晶域镶蹋,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赏半,實(shí)現(xiàn)與SBS嵌段聚合物相同的效果贺归。取決于嵌段長度,由于較高的晶體熔點(diǎn)断箫,域通常比后者更穩(wěn)定拂酣。該點(diǎn)決定了材料成型所需的加工溫度,以及產(chǎn)品的最終使用溫度仲义。這樣的材料包括Hytrel婶熬,一種聚酯-聚醚共聚物和Pebax,一種尼龍或聚酰胺-聚醚共聚物埃撵。熱塑性彈性體(TPE)赵颅,有時(shí)也稱為熱塑性橡膠,是一類共聚物或聚合物(通常是塑料和橡膠)的物理混合物暂刘,由具有熱塑性和彈性體特性的材料組成饺谬。雖然大多數(shù)彈性體是熱固性塑料,但相比之下谣拣,熱塑性塑料在制造中相對容易使用募寨,例如通過注塑成型。熱塑性彈性體顯示出橡膠材料和塑料材料的典型優(yōu)勢森缠。使用熱塑性彈性體的好處是能夠拉伸到適度的伸長率并恢復(fù)到接近原始形狀的能力拔鹰,從而比其他材料具有更長的使用壽命和更好的物理范圍。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)鍵類型贵涵。事實(shí)上列肢,交聯(lián)是賦予高彈性性能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素恰画。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)例书;熱塑性聚烯烴彈性體锣尉;熱塑性硫化橡膠刻炒,TPV(TPE-v或TPV)决采;熱塑性聚氨酯,TPU(TPU)坟奥;熱塑性共聚酯树瞭,TPC(TPE-E);熱塑性聚酰胺爱谁,TPA(TPE-A)晒喷;未分類的熱塑性彈性體,TPZ访敌。來自嵌段共聚物組的TPE材料的例子包括CAWITON凉敲、THERMOLASTK、THERMOLASTM寺旺、Arnitel爷抓、Hytrel、Dryflex阻塑、Mediprene蓝撇、Kraton、Pibiflex陈莽、Sofprene和Laprene渤昌。這些苯乙烯嵌段共聚物(TPE-s)中有CAWITON、THERMOLASTK走搁、THERMOLASTM独柑、Sofprene、Dryflex和Laprene私植。Laripur群嗤、Desmopan或Elastollan是熱塑性聚氨酯(TPU)的例子。Sarlink兵琳、Santoprene狂秘、Termoton、Solprene躯肌、THERMOLASTV者春、Vegaprene、或Forprene是TPV材料的例子清女。熱塑性烯烴彈性體(TPO)化合物的例子是For-TecE或Engage钱烟。Ninjaflex用于3D打印。為了符合熱塑性彈性體的資格,材料必須具有以下三個(gè)基本特征:1.拉伸到適度伸長的能力拴袭。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,沒有明顯的蠕變读第。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)用拥刻。2014年怜瞒,TPE的全球市場規(guī)模達(dá)到約167億美元。大約40%的TPE產(chǎn)品用于汽車制造般哼。例如吴汪,共聚酯TPE用于雪地摩托軌道,其中剛度和耐磨性非常重要蒸眠。熱塑性烯烴(TPO)越來越多地用作屋頂材料漾橙。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態(tài)擋風(fēng)雨條汽車型材楞卡。苯乙烯嵌段共聚物因其易于加工而用于鞋底霜运,并廣泛用作粘合劑。 由于在對各種熱塑性基材進(jìn)行雙組分注塑成型方面具有無與倫比的能力蒋腮,工程TPS材料還涵蓋了從汽車市場到消費(fèi)品和醫(yī)療產(chǎn)品的廣泛技術(shù)應(yīng)用淘捡。例如,柔軟的抓握表面徽惋、設(shè)計(jì)元素案淋、背光開關(guān)和表面,以及密封件险绘、墊圈或阻尼元件踢京。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)橡膠襯套相比宦棺,它具有更大的抗變形能力瓣距。由于改性塑料樹脂的功能、成本效益和適應(yīng)性代咸,熱塑性塑料在供暖蹈丸、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)行業(yè)經(jīng)歷了增長成各種蓋子、風(fēng)扇和外殼呐芥。TPE還可用于醫(yī)療設(shè)備逻杖、電纜護(hù)套和內(nèi)絕緣、性玩具和一些耳機(jī)電纜思瘟。 不僅用于工業(yè)用途荸百,還用于運(yùn)動鞋和背包等消費(fèi)品。您可以在許多運(yùn)動和戶外品牌產(chǎn)品中看到基于TPE的材料“ARIAPRENE”滨攻。2021年够话,全新的TPE回收理念問世蓝翰,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女嘲,因?yàn)槊看紊a(chǎn)運(yùn)行總是有20%的廢料畜份。
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聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價(jià)值:微孔發(fā)泡材料的韌性高、疲勞壽命長欣尼、比強(qiáng)度高爆雹、熱穩(wěn)定性高、介電常數(shù)低媒至。除此之外還有質(zhì)輕顶别、隔熱谷徙、吸震拒啰、隔音、價(jià)格低廉等特點(diǎn)完慧。這是因?yàn)檫@種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細(xì)裂縫小得多的孔徑谋旦,這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端,所以不會降低塑料的強(qiáng)度屈尼。因此册着,在汽車、航天航空和其他各種運(yùn)輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價(jià)值脾歧。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)甲捏,低熔體流動速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機(jī)械性能。日本Sumitom化學(xué)公司利用幾種熔體流動速率不同的聚合物共混發(fā)泡鞭执,制得了一種沖擊強(qiáng)度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材司顿,這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間。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)晶的通用塑料兄纺,它的結(jié)晶速度較慢慢大溜,容易形成尺寸較大的球晶,導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差估脆,制品的外觀缺乏美感钦奋,限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用。利用成核劑改性聚丙烯疙赠,是一種制備透明度高付材,力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法,因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用圃阳。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性厌衔,適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性;且共聚PP的透明性比均聚PP好限佩。張廣平等采用2葵诈,2-亞甲基-雙(4裸弦,6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑,研究了成核劑對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響作喘。結(jié)果表明:這種成核劑的佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%理疙。此時(shí),復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃泞坦,結(jié)晶度增加3%~6%窖贤,結(jié)晶速率顯著增加;材料的模量提高了20%~30%贰锁,彎曲強(qiáng)度也提高了10%~20%赃梧。纖維增強(qiáng)聚丙烯材料:纖維增強(qiáng)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,尤其是在汽車用塑料中豌熄。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用授嘀,在塑料中纖維長度需要大于LC,既零界長度锣险,LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系蹄皱。如果纖維的長度小于LC,其增強(qiáng)效果與一般的粉末填料區(qū)別不大芯肤。例如巷折,玻纖增強(qiáng)PP中,玻璃纖維的零界長度為3.1 mm崖咨;而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中锻拘,LC可能降到0.9mm以下。對于普通的短玻纖增強(qiáng)塑料击蹲,制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm署拟,限制了制成品性能的提高。而在長玻纖增強(qiáng)塑料部件中际邻,玻璃纖維的殘留長度可以達(dá)到3mm以上芯丧,大大提高了制品的物理機(jī)械性能。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價(jià)值由于長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長世曾,它的沖擊強(qiáng)度比普通的纖維增強(qiáng)材料高了4倍左右缨恒;比強(qiáng)度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高;此外轮听,這種材料的加工流動性好骗露,制品外觀光亮、無塌坑等缺陷血巍,制品的成型收縮率也小萧锉。的研究成果表明,長玻纖增強(qiáng)聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強(qiáng)聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時(shí)述寡,LFG/PP的拉伸強(qiáng)度柿隙、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度明顯高于SFG/PP叶洞。
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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)用禀崖,因其具有的優(yōu)異機(jī)械性能和無毒(低毒)衩辟、絕熱、隔音波附、絕緣艺晴、緩沖、輕量化等性能掸屡,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)封寞。隨著國民對于環(huán)保、綠色仅财、安全狈究、舒適要求愈加苛刻,對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃满着、可(完全)降解谦炒、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧贯莺,成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)风喇。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)步獎一等獎,發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷缕探,聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用魂莫,包括新能源汽車動力電池墊片等等,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)用爹耗。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耙考、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性潭兽,其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材倦始、汽車減震、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等山卦。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料鞋邑,如地板、頂棚账蓉、方向盤枚碗、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料,這種材料耐候性能較差铸本,易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體肮雨。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,對汽車輕量化提出了更高要求箱玷。特別是在車市持續(xù)萎靡怨规、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下陌宿,輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向。整車廠波丰、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局限番。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動汽車的技術(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呀舔,而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題弥虐。在暴雨、淺灘媚赖、霧霾等極端條件下霜瘪,為滿足汽車行駛過程中動力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求,特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動力電池上惧磺。例如:特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量颖对、提升安全性,大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來保護(hù)單個(gè)電芯磨隘,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)致熱失控缤底。由于特斯拉在動力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用,大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應(yīng)用推廣番捂。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下个唧,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,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一设预。2018年徙歼,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。日常生活中鳖枕,當(dāng)人們購買兒童玩具魄梯、家具用品等塑料制品時(shí),都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味宾符、綠色環(huán)保酿秸,近年來綜合性能優(yōu)異、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”魏烫,日益受到熱捧辣苏,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。聚丙烯作為產(chǎn)量大则奥、增長量快考润、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)读处。其中糊治,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)。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年罚舱,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)井辜。該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝绎谦,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)專家介紹粥脚,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類窃肠。化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留刷允、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)冤留;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树灶;一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高或價(jià)格昂貴纤怒,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候天通、火災(zāi)危險(xiǎn)泊窘、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端,超臨界流體像寒,特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)烘豹,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),而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點(diǎn)诺祸、表面張力和粘度下降携悯、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序臂。聚丙烯是結(jié)晶聚合物蚌卤,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)品奥秆;高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔,可操作窗口窄咸灿。因此构订,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。了攻克這一難題避矢,近年來悼瘾,團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會通、中石化北化院审胸、浙江新恒泰亥宿、鎮(zhèn)海煉化等單位,在合適物料體系砂沛、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)化烫扼、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)制碍庵,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)泡專用料映企,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/添加劑悟狱;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)備體積堰氓;釜壓發(fā)泡挤渐、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、溫度場和速度場双絮,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)浴麻。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)泡裝置囤攀,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造白胀;新建了4套、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置抚岗,生產(chǎn)效率提高25%或杠,成品率提高到99%以上;發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)宣蔚;2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億向抢,利稅1.09億。隨著應(yīng)用市場快速開拓胚委,2019年共推廣新建了13套裝置挟鸠,市場占有率高和競爭力強(qiáng)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件亩冬、實(shí)用新型專利8件艘希;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文,“國外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為硅急「蚕恚”科技查新表明,模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平营袜,釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性撒顿。
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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?這可不一定荚板,塑料具有重量輕凤壁,不易受水和陽光影響的特點(diǎn),適合制作容器跪另,但也因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)使得塑料不易被大自然分解拧抖,容易造成大量垃圾,因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器免绿,但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點(diǎn)唧席,甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。首先因?yàn)榧垙執(zhí)焐滤龅剿蜁浕み海瑳]辦法單獨(dú)承裝液體厌衙,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,所以摸起來感覺滑滑的绞绒。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計(jì)就會造成回收的難題婶希,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蓬衡,不能分離就無法重新回收材料再利用喻杈,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狰晚。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筒饰,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),耐熱壁晒,抗腐蝕又安全瓷们,還可以在微波爐內(nèi)加熱,只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理秒咐,成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器谬晕,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)是塑料在擠出携取,吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量攒钳,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雷滋,讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程不撑,利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化,緩沖吸震晤斩,吸音焕檬,保溫等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于包裝尸昧,建筑建材等行業(yè)揩页。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)了早的泡沫膠木烹俗,這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的,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)制成泡沫塑料萍程。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后幢妄,人們對這種微孔新型塑料日益感興趣,并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)茫负。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)可以分為兩種蕉鸳。一種是物理發(fā)泡劑,這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳,氮?dú)獬背ⅲ睔獾葰怏w榕吼,并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而且在氣態(tài)時(shí)在塑料中的擴(kuò)散速度會低于在空氣中的擴(kuò)散速度勉失。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑羹蚣,它是一種當(dāng)受熱后就會釋放如氮?dú)猓趸嫉鹊奈镔|(zhì)乱凿,釋放氣體的速度能夠控制顽素,化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨,碳酸氫鈉等徒蟆。發(fā)泡工藝發(fā)泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法胁出,就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中,再經(jīng)過降壓釋放出氣體段审,從而就能在成型的塑料中形成很多小孔全蝶,這種發(fā)泡法由于成本較低,發(fā)泡后對不會留下殘余物寺枉,并且對發(fā)泡塑料性能不會改變抑淫。另一種是化學(xué)發(fā)泡法,這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡型凳,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)泡丈冬,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。 后一種是機(jī)械發(fā)泡甘畅,使用機(jī)械攪拌的方法使氣體混入材料中埂蕊,然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后疏唾,發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡(氣泡核)蓄氧,隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加,氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大槐脏,隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低喉童,氣泡也會停止增長并且慢慢成型,這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔顿天。所以不管采用什么發(fā)泡工藝堂氯,使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核,氣泡核膨脹牌废,氣泡固化成型這個(gè)過程咽白。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,也就是我們常說的珍珠棉鸟缕,將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點(diǎn)晶框,如防震排抬,防潮,韌性好等授段,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蹲蒲。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯,首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合侵贵,通過管道將其吸入到擠出機(jī)入料口届搁,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模燥,再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡咖祭,然后從機(jī)頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開蔫骂,展平后收成卷么翰,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辽旋。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀浩嫌,后通過機(jī)器壓封成包裝袋,這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了补胚。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡码耐,能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便,還能起到包裝保護(hù)的功能溶其,現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬骚腥,也具有這樣的性能,它就像金屬的氣泡包裝材料瓶逃。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束铭,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%厢绝,能吸收超過普通鋼幾十倍的能量契沫,具備防輻射,防彈昔汉,防火的能力懈万,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靶病。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高会通,怎么提高可持續(xù)性以及提升效率,推動材料和能源消耗的下降娄周,以及材料性能的提升渴语,成本降低,有些可以通過輕量化實(shí)現(xiàn)昆咽,而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向。那些用于包裝,汽車掷酗,建筑和日用消費(fèi)品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡调违,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)原材料使用泻轰,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技肩。