成都PP物理發(fā)泡定制
發(fā)布時(shí)間:2023-07-18 01:14:10成都PP物理發(fā)泡定制
隨著汽車(chē)工業(yè)的蓬勃發(fā)展,制造汽車(chē)的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代肛循,越來(lái)越多的汽車(chē)零部件開(kāi)始采用改性塑料替代金屬制件铭腕。塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用已有近50年的歷史,目前汽車(chē)用改性塑料的使用量已成為衡量汽車(chē)設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志多糠,塑料飾件的大量應(yīng)用累舷,促進(jìn)了汽車(chē)的減重節(jié)能,提高了汽車(chē)的美觀舒適度夹孔。P以密度小被盈、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能搭伤、耐化學(xué)藥品腐蝕性只怎、剛性、易于成型加工和回收利用等特性在汽車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用怜俐。近來(lái)更是有把汽車(chē)內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢(shì)身堡。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大拍鲤、技術(shù)要求高贴谎,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù),所以對(duì)現(xiàn)有PP樹(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛季稳、更有效擅这、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性景鼠。聚丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體蕾哟,制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限莲蜘,在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上,可以明顯減輕重量和成型的周期帘营,大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力票渠,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高芬迄,沒(méi)有縮水问顷,尺寸穩(wěn)定,成型視窗大等特點(diǎn),特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨(dú)具優(yōu)勢(shì)杜窄,成為近年來(lái)注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向肠骆。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車(chē)注塑件。隨著汽車(chē)輕量化的發(fā)展塞耕,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車(chē)減重的重要途徑蚀腿,目前其在汽車(chē)內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車(chē)上的使用占比為轎車(chē)占45%扫外,卡車(chē)莉钙、工程機(jī)械車(chē)占20% ,客車(chē)筛谚、商務(wù)車(chē)占35% 磁玉。汽車(chē)用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想驾讲,僅適合于需要表面覆皮的高端車(chē)蚊伞,不僅增加了制造成本,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用吮铭;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體时迫,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源,通過(guò)自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)沐兵,注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下别垮,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 扎谎,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 碳想。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)泡等毁靶,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車(chē)內(nèi)外飾件胧奔,如車(chē)身門(mén)板、尾門(mén)预吆、風(fēng)道等龙填;擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等拐叉;吹塑微發(fā)泡適用于汽車(chē)風(fēng)管等岩遗。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% ,較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)高50%的減重凤瘦,注射壓力降低約30%~50% 宿礁,鎖模力降低約20% ,循環(huán)周期減少10%~15%蔬芥,同時(shí)還能提高汽車(chē)的節(jié)能性梆靖,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)高30%的節(jié)能控汉,并且能改善制品的翹曲變形性,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活返吻。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能姑子,作為汽車(chē)車(chē)頂,可降低汽車(chē)的質(zhì)量测僵,同時(shí)其還可用于汽車(chē)的內(nèi)飾件街佑,有利于汽車(chē)的輕量化。
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隨著國(guó)內(nèi)大煉化項(xiàng)目恨课、PDH項(xiàng)目陸續(xù)上馬舆乔,國(guó)內(nèi)聚丙烯(PP)市場(chǎng)成為群雄角力之地。新建項(xiàng)目投產(chǎn)剂公,PP產(chǎn)能仍將快速增長(zhǎng)希俩,預(yù)計(jì)到2023年我國(guó)PP產(chǎn)能將超過(guò)3500萬(wàn)噸,自給率將近90%纲辽。屆時(shí)颜武,高性能產(chǎn)品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏。高性能PP成投資熱土2020年已經(jīng)有三家企業(yè)成功投產(chǎn)聚丙烯裝置拖吼,浙江石化鳞上、恒力石化、利和知信吊档。近一個(gè)月篙议,聚烯烴行業(yè)掀起了新一波高性能PP投資熱潮:4月22日,總投資約100億美元的暗∨穑克森美孚廣東惠州乙烯項(xiàng)目正式動(dòng)工鬼贱,項(xiàng)目包括乙烯裝置和高端PE、PP等生產(chǎn)裝置香璃,采用已經(jīng)成功應(yīng)用这难、先進(jìn)的專有工藝和催化劑技術(shù)生產(chǎn)高性能聚合物。聚丙烯微孔發(fā)泡5月17日葡秒,總投資約56億美元的中海殼牌惠州三期乙烯項(xiàng)目合作框架協(xié)議簽約姻乓,項(xiàng)目產(chǎn)品包括聚α烯烴、高碳合成醇眯牧、茂金屬PE蹋岩、共聚PP等,共14規(guī)模生產(chǎn)裝置学少。18日剪个,徐州海天石化集團(tuán)年產(chǎn)10萬(wàn)噸高性能PP樹(shù)脂項(xiàng)目“云簽約”,落戶大慶龍鳳區(qū)旱易。高性能產(chǎn)品研發(fā)能力不足我國(guó)已投入生產(chǎn)的高端聚丙烯專用樹(shù)脂有:三元共聚聚丙烯薄膜專用料F5606禁偎、管材專用料、薄壁注塑料M50T阀坏、高熔體強(qiáng)度薄膜專用料如暖、丙丁共聚膜料、低溫抗沖注塑專用料忌堂、氫調(diào)法高流動(dòng)注塑料盒至、高透明注塑專用料、抗菌系列專用料士修、低灰分PP枷遂、快速成型PP、透明PP專用料等棋嘲。但由于我國(guó)高端聚丙烯產(chǎn)品研發(fā)能力不足酒唉,且同質(zhì)化嚴(yán)重,一些高性能和特殊性能產(chǎn)品沸移,如茂金屬PP(mPP)痪伦、特種雙向拉伸聚丙烯(BOPP)膜、流延聚丙烯(CPP)膜等仍需大量進(jìn)口來(lái)滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求雹锣。我國(guó)mPP年消費(fèi)量約10萬(wàn)噸网沾,除燕山石化少量供應(yīng)市場(chǎng),基本依賴進(jìn)口蕊爵,主要用于生產(chǎn)醫(yī)用或食品用高透明PP制品辉哥、食品包裝薄膜、無(wú)紡布攒射、超細(xì)旦丙綸纖維等領(lǐng)域醋旦。具有高拉伸速度與幅寬、超薄匆篓、超透及更好低溫?zé)岱庑阅艿奶胤NBOPP薄膜浑度、電工膜、電容器膜鸦概、鍍鋁膜等PP薄膜料以及汽車(chē)和家電用PP注塑料的年進(jìn)口量均超百萬(wàn)噸箩张。PP管材料的年進(jìn)口量約50萬(wàn)噸。高性能PP開(kāi)發(fā)方向1抗菌PP此次新冠肺炎疫情的肆虐窗市,推動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)商聚焦抗菌PP在內(nèi)飾件中的應(yīng)用先慷,這或?qū)⒊蔀檐?chē)用PP下一個(gè)熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。2玻纖增強(qiáng)PP長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP材料因具備更高的強(qiáng)度咨察、剛度论熙、韌度、尺寸穩(wěn)定性摄狱,廣泛應(yīng)用于儀表骨架板脓诡、車(chē)門(mén)組合件无午、前端組件、車(chē)身門(mén)板模塊祝谚、車(chē)頂面板宪迟、座椅骨架等汽車(chē)部件上。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP材料在120℃時(shí)的高溫疲勞強(qiáng)度是普通玻纖增強(qiáng)PP材料的2倍交惯,甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍材料高10%次泽,具有作為結(jié)構(gòu)件所需的耐久性和可靠性。氣味散發(fā)耐刮擦PP隨著人們對(duì)汽車(chē)品質(zhì)的追求席爽,車(chē)用PP材料需要滿足的已不僅僅是力學(xué)性能意荤,還有對(duì)外觀、環(huán)保等方面的高要求只锻。目前市場(chǎng)上低氣味散發(fā)PP材料多被Basell玖像、北歐化工等公司產(chǎn)品壟斷,國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口任務(wù)艱巨炬藤。制造高抗刮擦汽車(chē)內(nèi)飾件材料一方面要采用國(guó)外表面硬度較高的PP原料御铃,另一方面需要添加助劑提升材料表面的爽滑度。但助劑在體系內(nèi)受熱會(huì)有小分子散發(fā)影響車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量沈矿,同時(shí)又會(huì)出現(xiàn)表面遷移現(xiàn)象上真,影響內(nèi)飾件外觀。因此羹膳,問(wèn)題核心仍取決于PP基材的性能睡互。
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PBAT是一種石油基生物可降解塑料 PBAT材料不僅可堆肥也可以生物降解,PBAT生產(chǎn)的生物降解材料是生物堆肥垃圾中心回收生物變廢物時(shí)的使用材料陵像,就珠。主要應(yīng)用于:全降解包裝袋,全降解包裝用薄膜醒颖,物品內(nèi)襯妻怎,盒子內(nèi)托,食品包裝袋等泞歉。那么逼侦,生物基塑料和生物可降解塑料到底是什么?生物基塑料強(qiáng)調(diào)塑料制品的原材料腰耙,因此未必具有生物可降解性能榛丢。而生物可降解塑料則強(qiáng)調(diào)塑料制品的廢棄處理方式(可否分解),這類塑料未必是生物基的挺庞,它也可以是化石基的晰赞。在歐洲,可堆肥塑料(生物可降解塑料)有完善的法例約束(歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 13432)。要落實(shí)可持續(xù)的塑料政策掖鱼,就得推行生物垃圾的分類收集然走,并努力發(fā)展工業(yè)堆肥,而非僅僅紙上談兵戏挡。大力發(fā)展可堆肥塑料丰刊,除了要防止其被廢棄在自然環(huán)境中,還應(yīng)該把它們集中工業(yè)堆肥增拥,形成塑料處理的“閉環(huán)”⊙捌纾可堆肥塑料雖然被認(rèn)為是良好的一次性塑料替代品掌栅,但它有局限性。其局限性在于可堆肥塑料仍然是基于“用完即棄”的邏輯码泛,而非可反復(fù)使用的材料猾封。因此,我們依然將反復(fù)使用模式作為主要的塑料政策進(jìn)行倡導(dǎo)噪珊。寧波致微新材料科技有限公司成立于2017年是一家專注于研究晌缘、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售的高科技企業(yè)痢站,其中推出的PBAT材料磷箕,發(fā)泡出應(yīng)用在禮品內(nèi)襯、內(nèi)托包裝盒中等等阵难,在超臨界物理發(fā)泡下使材料做到了無(wú)毒岳枷、無(wú)味、無(wú)化學(xué)物質(zhì)殘留呜叫,其表面光滑空繁,質(zhì)感細(xì)膩,可印刷朱庆,耐摔耐折疊等盛泡。
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與傳統(tǒng)注塑制品相比,微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕娱颊、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少傲诵、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)维蒙。目前掰吕,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,具有操作簡(jiǎn)單颅痊、效率高殖熟、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件,且能耗少斑响,符合節(jié)約材料菱属,降低成本這一發(fā)展理念钳榨,滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求。然而纽门,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)生大量變形薛耻,泡孔尺寸分布不均勻,所得制品表面存在大量的氣痕赏陵、銀紋等缺陷饼齿,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)用蝙搔。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)的氣體反壓裝置缕溉,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)吃型,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)证鸥,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勤晚、發(fā)泡劑(AC)枉层、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)氣體反壓裝置赐写,在型腔中分別注入固定的GCP為0鸟蜡,0.2,0.4挺邀,0.6矩欠,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)泡悠夯,冷卻后癌淮,取出PP發(fā)泡樣品。GCP對(duì)充模過(guò)程中熔體壓力的影響熔體注射完后沦补,熔體壓力瞬間達(dá)到值乳蓄。隨著GCP從0增加至0.8 MPa,熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa夕膀,注射完成后虚倒,隨著氣體的排出,熔體壓力瞬間下降产舞,隨著冷卻收縮魂奥,熔體壓力逐漸趨于0 MPa。由此可知易猫,GCP可以明顯地提高熔體充模過(guò)程中的熔體壓力耻煤,改善欠注發(fā)泡過(guò)程中的熔體壓力環(huán)境。 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哈蝇,泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形棺妓,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)很大的變形炮赦,泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象怜跑,泡孔形貌極不規(guī)則,而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小吠勘,呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)性芬。同時(shí)發(fā)現(xiàn),隨著GCP的增大剧防,皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小批旺,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)域所占比例增大诵姜,泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布。當(dāng)GCP達(dá)到0.8 MPa時(shí)搏熄,皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)棚唆,此時(shí)整體泡孔的變形較小。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)剪切作用心例,GCP值越大宵凌,泡孔在遷移過(guò)程中受到熔體壓力越大,泡孔受到熔體的約束力大止后,泡孔不易發(fā)生變形瞎惫。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∫胫辏可知瓜喇,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%;隨著GCP的增大歉糜,泡孔的非變形層所占比例逐漸升高乘寒,GCP為0.8 MPa時(shí),升高至26.7%匪补。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伞辛,從63.7%下降到45.4%,這說(shuō)明GCP可以減小泡孔變形層夯缺,增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍蚤氏。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如下圖所示踊兜,泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加竿滨,整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì),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的增大而減小姐呐,由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度殿怜,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曙砂。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)头谜,見(jiàn)圖c,隨著GCP的增加鸠澈,當(dāng)GCP為0.2 MPa時(shí)泡孔直徑略有減小柱告,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笑陈。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大际度,使得泡孔的成核臨界能壘升高,泡孔的成核速率下降涵妥,泡孔在充模過(guò)程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱乖菱,更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng),因此熔體壓力越大蓬网,泡孔直徑越大窒所。GCP提高了充模時(shí)的熔體壓力,有效地降低了泡孔的變形帆锋,且隨著GCP的升高吵取,泡孔直徑增大,泡孔密度下降锯厢,發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變皮官。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实辑,使充模過(guò)程中受流動(dòng)影響的泡孔數(shù)減小捺氢,減小了泡孔受到的流動(dòng)剪切力。隨著GCP的增大剪撬,泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%讯沈,變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304,泡孔的平均長(zhǎng)度增大婿奔。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌缺狠,減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動(dòng)時(shí)的阻力,提高了注塑充模階段的熔體壓力萍摊,使得臨界成核點(diǎn)后移挤茄,泡孔的成核長(zhǎng)大在充模后進(jìn)行,進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌冰木。