昆山PLA發(fā)泡價格

編者按：目前，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右船惨，在國外汽車上達到了15%至20%柜裸。微孔發(fā)泡技術能使塑料部件的重量降低15%至30%缕陕，廣泛應用于儀表板、電機支架疙挺、座位板扛邑、空調(diào)風罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾铐然。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術的重點申請人進行分析蔬崩，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考。標題：微孔發(fā)泡技術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域搀暑，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一舱殿。目前，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右险掀，在國外汽車上達到了15%至20%沪袭。微孔發(fā)泡技術能使塑料部件的重量降低15%至30%，廣泛應用于儀表板樟氢、電機支架冈绊、座位板、空調(diào)風罩埠啃、門嵌飾板等內(nèi)外飾死宣。該技術在20世紀80年代初被麻省理工學院提出，通常指孔徑小于10μm碴开、泡孔密度大于109個/cm3的發(fā)泡材料毅该，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潦牛，在汽車零件等工業(yè)領域廣泛應用眶掌。本文中，筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術的重點申請人進行分析巴碗，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考朴爬。外注重工藝技術保護筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)，截至目前橡淆，全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關的專利申請召噩，其中國外有1700余件，美國逸爵、日本具滴、德國三國的相關專利申請量居前三位；國內(nèi)相關專利申請有2400多件师倔，其中企業(yè)占1556件构韵，其次是科研院所，從申請人分布地區(qū)來看，廣東贞绳、江蘇谷醉、浙江等地的專利申請量較高。Trexel公司的MuCell技術是目前為成熟冈闭、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術俱尼，該技術來源于麻省理工學院在20世紀80年代提出的發(fā)明專利。Trexel公司在1995年通過專利權轉讓獲得這項技術的全球開發(fā)和商品化推廣萎攒，并在此基礎上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術--MuCell遇八。MuCell技術的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔耍休，通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結構刃永。后來，Trexel公司基于MuCell技術提交相關專利申請共有33件羊精，涉及微孔發(fā)泡工藝以及發(fā)泡設備結構的研發(fā)斯够，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。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性喧锦，Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)读规、設置旋轉擠壓系統(tǒng)以及在加熱工作缸內(nèi)安裝旋轉的螺旋件等方法改進；在超臨界流體計量控制上燃少，Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設置儲料缸控制發(fā)泡劑計量束亏、螺桿上添加超臨界流體的計量泵等解決手段≌缶撸基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%碍遍，減少材料消耗并縮短成型周期，成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案阳液。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術方面也申請了較多專利怕敬，其早的相關專利申請是在1995年，申請的25件相關專利均為螺桿等機械結構的技術改進趁舀，其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術赖捌。該技術的核心是設置了氣體計量與混合模塊祝沸，使熔體/氣體混合物的均化過程獨立于塑化過程矮烹，獲得的制品具有較低的內(nèi)應力，消除了翹曲和縮痕罩锐，較適用于汽車內(nèi)飾奉狈。阿博格公司是全球領先的注塑機制造商，其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術涩惑，該技術工藝簡單仁期，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，從而使發(fā)泡劑在壓力下引入跛蛋。該技術主要適用于纖維增強發(fā)泡材料熬的，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赊级，主要涉及注塑機結構設計押框，其中具有顆粒鎖結構的注塑機是Profoam發(fā)泡工藝的關鍵技術。筆者認為理逊，Trexel橡伞、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術，國內(nèi)企業(yè)在使用相關技術時必然面臨較高的專利許可費用晋被。國內(nèi)注重原料技術研發(fā)在國內(nèi)專利申請人中兑徘，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)為主羡洛，涉及的技術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挂脑，以獲得泡孔均勻、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品欲侮。

昆山PLA發(fā)泡價格

與傳統(tǒng)注塑制品相比最域，微孔發(fā)泡注塑制品具有質量更輕、翹曲和內(nèi)部殘余應力更少锈麸、尺寸穩(wěn)定性好镀脂、成型周期短等一系列優(yōu)點。目前忘伞，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術中應用為廣泛的工藝之一薄翅，具有操作簡單、效率高氓奈、能夠生產(chǎn)復雜制件翘魄，且能耗少，符合節(jié)約材料舀奶，降低成本這一發(fā)展理念暑竟，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求。然而育勺，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)生大量變形但荤，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕涧至、銀紋等缺陷腹躁，制約了其力學性能的提高和外觀視覺，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應用南蓬。國家復合改性聚合物材料工程技術研究中心的何力團隊采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置纺非，利用化學欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響哑了。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烧颖，改善了泡孔的形態(tài)弱左。實驗方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP、發(fā)泡劑(AC)炕淮、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行塑化科贬。然后打開氣體反壓裝置，在型腔中分別注入固定的GCP為0鳖悠，0.2榜掌，0.4，0.6乘综，0.8 MPa的氣體憎账，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進行發(fā)泡，冷卻后卡辰，取出PP發(fā)泡樣品胞皱。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后，熔體壓力瞬間達到值九妈。隨著GCP從0增加至0.8 MPa反砌，熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，注射完成后萌朱，隨著氣體的排出宴树，熔體壓力瞬間下降，隨著冷卻收縮晶疼，熔體壓力逐漸趨于0 MPa酒贬。由此可知，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力翠霍，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境锭吨。 GCP對泡孔質量的影響在沒有施加氣體反壓時，由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率寒匙，泡孔發(fā)生流動剪切變形零如，導致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時間和作用力較大，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形锄弱，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象考蕾，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小棵癣，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)辕翰。同時發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大狈谊，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉變，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大河劝，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布壁榕。當GCP達到0.8 MPa時，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)赎瞎，此時整體泡孔的變形較小牌里。這是因為GCP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動剪切作用，GCP值越大务甥，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大牡辽，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形敞临。GCP對泡孔結構參數(shù)的影響GCP對泡孔結構參數(shù)的影響如下圖所示态辛。可知挺尿，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個樣品厚度的10.9%奏黑；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高编矾，GCP為0.8 MPa時熟史，升高至26.7%。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窄俏，從63.7%下降到45.4%蹂匹，這說明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍凹蜈。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計怒详，如下圖所示，泡孔的平均長度隨著GCP的增加踪区，整體呈現(xiàn)減小的趨勢昆烁，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的增大而減小缎岗，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度静尼，即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小传泊。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計鼠渺，見圖c，隨著GCP的增加眷细，當GCP為0.2 MPa時泡孔直徑略有減小拦盹，但隨著GCP的進一步增大，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm溪椎。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大普舆，使得泡孔的成核臨界能壘升高恬口，泡孔的成核速率下降，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱沼侣，更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長祖能，因此熔體壓力越大，泡孔直徑越大蛾洛。GCP提高了充模時的熔體壓力养铸，有效地降低了泡孔的變形，且隨著GCP的升高轧膘，泡孔直徑增大钞螟，泡孔密度下降，發(fā)泡材料的質量減少整體趨于不變谎碍。結論隨著GCP從0增加至0.8 MPa鳞滨，熔體內(nèi)部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，使充模過程中受流動影響的泡孔數(shù)減小椿浓，減小了泡孔受到的流動剪切力太援。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%扳碍，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304提岔，泡孔的平均長度增大。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌笋敞，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動時的阻力碱蒙，提高了注塑充模階段的熔體壓力，使得臨界成核點后移夯巷，泡孔的成核長大在充模后進行赛惩，進而改善了制品泡孔的形貌。

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由于光降解材料的局限趁餐，以及廣泛的生物來源喷兼，目前的研究熱點更多地放在生物降解材料上，相對于光降解材料后雷，生物降解材料的原料來源更加綠色季惯，降解的產(chǎn)物對環(huán)境的污染性也更加小。生物可降解材料是一類在酶或微生物的作用下臀突，使維持自身結構的分子鏈逐漸斷裂勉抓，形成對環(huán)境無害的小分子化合物的材料。 生物降解的方式有生物的物理候学、化學作用和酶的直接作用藕筋。根據(jù)來源的不同可以分為微生物降解型的生物材料、合成高分子型的生物降解材料梳码、天然高分子型的生物降解材料隐圾。微生物降解材料是以有機物為碳源伍掀，微生物進行發(fā)酵轉化為高分子聚酯，利用這種高分子聚酯制作為塑料的材料翎承。合成高分子型的生物降解材料是利用化學方法合成在自然界中與原本存在的利于降解的高分子化合物硕盹。天然高分子型的生物降解材料是在合成時以淀粉符匾、纖維素叨咖、木質素等多糖化合物為原料，在必要的條件下加入生物降解添加劑或經(jīng)氧化啊胶、改性而加工制成的塑料甸各。其中，淀粉基構成的可降解材料和PLA構成的可降解材料是當今研究的熱點焰坪，PHB作為可降解材料也有較為廣泛的應用趣倾。 淀粉通過植物光合作用而形成的，易得某饰，降解后仍以二氧化碳和水的形式回歸到生態(tài)環(huán)境中儒恋，是完全無污染的非常優(yōu)良的生物降解材料。針對淀粉作為原料來源的淀粉基塑料是目前可降解材料領域研究的—大熱點黔漂。 PLA(聚乳酸）是多糖經(jīng)過降解發(fā)酵制得诫尽、純化、聚合而成的環(huán)境友好型樹脂炬守。PLA是由乳酸分子在一定條件下脫水縮合而成牧嫉。PLA在土壤掩埋條件下，在溫度减途、氧氣酣藻、弱堿性的共同作用下，6~12個月降解為乳酸,最終經(jīng)微生物代謝鳍置，形成二氧化碳和水辽剧。PLA因其優(yōu)良的生物相容性和機械強度，被廣泛應用于新興功能型醫(yī)用高分子材料如醫(yī)用手術縫合線税产、骨科用固定材料等怕轿。 PHB(聚β-羥基丁酸酯）是細菌體內(nèi)碳源和能源的以顆粒狀儲存的酯類積累物。PHB對氣體有阻擋性砖第，能用于未添加抗氧化劑的食品的包裝袋;PHB有良好的生物相容性撤卢，可用于手術縫合線、骨折固定材料;因PHB能夠降解梧兼，可用于與農(nóng)藥或貴重藥品的包埋處理放吩。因為PHB用細菌發(fā)酵法進行生產(chǎn)，所以PHB的生產(chǎn)重點放在基因工程等技術羽杰。針對其易結晶渡紫、較脆到推、降解速度較慢的缺點，如何通過物理或化學的方法改善PHB的性能成為研究的重點對象惕澎。

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聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應用價值：微孔發(fā)泡材料的韌性高莉测、疲勞壽命長、比強度高唧喉、熱穩(wěn)定性高捣卤、介電常數(shù)低。除此之外還有質輕八孝、隔熱董朝、吸震、隔音干跛、價格低廉等特點子姜。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，這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端楼入，所以不會降低塑料的強度哥捕。因此，在汽車嘉熊、航天航空和其他各種運輸工具等領域有特殊的應用價值遥赚。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性能之間的關系發(fā)現(xiàn)，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记舆。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)泡鸽捻，制得了一種沖擊強度高且具有類似于皮革結構紋理的柔軟片材，這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間泽腮。聚丙烯微孔發(fā)泡材料成核劑改性聚丙烯材料：PP是一種不完全結晶的通用塑料御蒲，它的結晶速度較慢慢，容易形成尺寸較大的球晶诊赊，導致制品的光澤度和透明性差厚满，制品的外觀缺乏美感，限制了其在透明包裝和日用品等領域的應用碧磅。利用成核劑改性聚丙烯碘箍，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鲸郊，因此在聚丙烯的改性當中被廣泛應用丰榴。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性，適量的成核劑和相應的分散劑能提高聚丙烯的透明性秆撮；且共聚PP的透明性比均聚PP好四濒。張廣平等采用2，2-亞甲基-雙(4，6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑盗蟆，研究了成核劑對復合材料力學性能的影響戈二。結果表明：這種成核劑的佳質量分數(shù)為0.4%。此時喳资，復合材料的結晶溫度提高了11℃~15℃觉吭，結晶度增加3%~6%，結晶速率顯著增加仆邓；材料的模量提高了20%~30%鲜滩，彎曲強度也提高了10%~20%。纖維增強聚丙烯材料：纖維增強聚丙烯復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宏赘，尤其是在汽車用塑料中绒北。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用黎侈，在塑料中纖維長度需要大于LC察署，既零界長度，LC取值與塑料的種類有直接關系峻汉。如果纖維的長度小于LC贴汪，其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大。例如休吠，玻纖增強PP中扳埂，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中瘤礁，LC可能降到0.9mm以下阳懂。對于普通的短玻纖增強塑料，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm柜思，限制了制成品性能的提高岩调。而在長玻纖增強塑料部件中，玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上赡盘，大大提高了制品的物理機械性能号枕。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應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，它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右陨享；比強度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高葱淳；此外，這種材料的加工流動性好抛姑，制品外觀光亮赞厕、無塌坑等缺陷，制品的成型收縮率也小定硝。的研究成果表明皿桑，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，LFG/PP的拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度明顯高于SFG/PP唁毒。

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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)生微孔結構而得到的一類塑料蒜茴。這種塑料具有質輕、隔熱浆西、緩沖粉私、絕緣、防腐近零、價格低廉等優(yōu)點诺核。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)泡塑料有聚苯乙烯久信、聚氨酯窖杀、聚烯烴。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樹脂制備的發(fā)泡塑料裙士。與常用發(fā)泡塑料相比入客，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力腿椎，所以發(fā)泡用聚丙烯需要采用高熔體強度聚丙烯(HMSPP)桌硫。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。目前生產(chǎn)高熔體強度聚丙烯原料的廠家有巴塞爾(Basell)啃炸、北歐化工(Borealis)铆隘、陶氏化學、韓國三星南用、鞍蚰疲克森美孚等，具備聚丙烯發(fā)泡技術的廠家有JSP和Kaneka以及BASF裹虫、Berstorff公司肿嘲。國內(nèi)很多科研院所對發(fā)泡技術進行了較多研究，部分廠家實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)恒界，如鎮(zhèn)海煉化睦刃、燕山石化樹脂研究所、武漢富蒂亞十酣，但產(chǎn)品質量與國外相比仍有較大差距涩拙。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)泡耸采、共混體系發(fā)泡工藝兴泥。發(fā)泡聚丙烯制備關鍵發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應用前景，但技術開發(fā)難度大虾宇，聚丙烯發(fā)泡工藝關鍵技術在于通過調(diào)整過程溫度來控制聚丙烯發(fā)泡穩(wěn)定性和發(fā)泡倍率搓彻。發(fā)泡聚丙烯應用領域1.食品包裝發(fā)泡聚丙烯具有良好的可降解性，耐油性好，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)勢旭贬。2.保溫隔熱發(fā)泡聚丙烯材料是一種新型的隔熱材料怔接，耐溫能力強，通诚」欤可承受溫度范圍在-40～110℃扼脐，在短時間內(nèi)可承受130℃高溫。3.汽車行業(yè)發(fā)泡聚丙烯材料近年來在汽車行業(yè)領域的應用日趨擴大奋刽，可以大幅降低汽車重量瓦侮，節(jié)省油耗。4.建筑領域防水保護材料佣谐、地板緩沖材料肚吏、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用前景，但技術開發(fā)難度很大狭魂，目前國內(nèi)尚未有其相關的罚攀、可工業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)，核心技術主要掌握在JSP和ANEKA這兩家公司手中趁蕊。