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說到一次性容器你是不是認為紙比塑料更環(huán)保呢？這可不一定，塑料具有重量輕关划，不易受水和陽光影響的特點膘融，適合制作容器，但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解祭玉，容易造成大量垃圾氧映，因此后來出現(xiàn)紙質容器，但紙質容器也不是沒有缺點脱货，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大岛都。首先因為紙張?zhí)焐滤龅剿蜁浕窬瑳]辦法單獨承裝液體臼疫，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扣孟。但這種復合材質的設計就會造成回收的難題烫堤，紙加塑料淋膜的設計當被送到回收廠時，如果沒有特殊技術是無法將紙與塑料淋膜分離凤价，不能分離就無法重新回收材料再利用鸽斟，而被放在自然環(huán)境中也因為是復合材料很難被分解，所以紙杯基本上只能焚燒利诺。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質越單一越容易回收再利用富蓄，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，耐熱慢逾，抗腐蝕又安全立倍，還可以在微波爐內加熱，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理侣滩，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器口注，并且材質單一只要回收方式正確就能再利用。發(fā)泡技術是塑料在擠出君珠，吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量寝志，將二氧化碳或氮氣注入到特殊的塑化裝置中，使氣體與原料充分混合葛躏，讓塑料產(chǎn)生反應形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程澈段，利用發(fā)泡技術生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化，緩沖吸震舰攒，吸音，保溫等特點悔醋，廣泛應用于包裝摩窃，建筑建材等行業(yè)。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術的發(fā)展已有幾十年的歷史了，在20世紀20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木猾愿，這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的鹦聪，從那以后的三十年內幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術制成泡沫塑料。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后蒂秘，人們對這種微孔新型塑料日益感興趣泽本，并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種姻僧。一種是物理發(fā)泡劑规丽，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳，氮氣撇贺，氨氣等氣體赌莺，并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學反應，而且在氣態(tài)時在塑料中的擴散速度會低于在空氣中的擴散速度松嘶。另一種是化學發(fā)泡劑艘狭，它是一種當受熱后就會釋放如氮氣，二氧化碳等的物質翠订，釋放氣體的速度能夠巢音，化學發(fā)泡劑一般有碳酸銨，碳酸氫鈉等尽超。泡工藝泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法港谊，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中，再經(jīng)過降壓釋放出氣體橙弱，從而就能在成型的塑料中形成很多小孔歧寺，這種發(fā)泡法由于成本較低，發(fā)泡后對不會留下殘余物棘脐，并且對發(fā)泡塑料性能不會改變斜筐。另一種是化學發(fā)泡法，這種是利用化學方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡蛀缝，是對加入塑料中的化學發(fā)泡劑進行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡顷链，還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學反應釋放出氣體而進行發(fā)泡。 后一種是機械發(fā)泡屈梁，使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中嗤练，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在讶，發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡（氣泡核）煞抬，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构哺，隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低革答，氣泡也會停止增長并且慢慢成型战坤，這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔。所以不管采用什么發(fā)泡工藝残拐，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核途茫，氣泡核膨脹，氣泡固化成型這個過程溪食。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)泡膜囊卜，也就是我們常說的珍珠棉，將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點错沃，如防震栅组，防潮，韌性好等捎废，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笑窜。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登疗，通過管道將其吸入到擠出機入料口排截，同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑。在擠出機中需要加溫讓原料熔化辐益，再通過噴淋冷卻降溫以達到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡断傲，然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開智政，展平后收成卷认罩，這樣就可以切割后包裝產(chǎn)品了。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機在上面印上需要的圖案或者文字续捂。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀垦垂，后通過機器壓封成包裝袋，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了牙瓢。塑料通過發(fā)泡技術能讓其內部形成氣泡劫拗，能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便，還能起到包裝保護的功能矾克，現(xiàn)在科學家研究出了一種氣泡金屬页慷，也具有這樣的性能，它就像金屬的氣泡包裝材料胁附。這種復合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的酒繁，它是一種新型復合材料并不是普通的金屬，它比合金鋼要輕70%控妻，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量州袒，具備防輻射，防彈饼暑，防火的能力稳析，在遭遇壓力時其內部的氣泡能起到緩沖保護的作用洗做，也許將來我們就能用到這種氣泡金屬弓叛。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高彰居，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撰筷，以及材料性能的提升陈惰，成本降低，有些可以通過輕量化實現(xiàn)毕籽，而發(fā)泡技術就是輕量化未來發(fā)展的方向抬闯。那些用于包裝，汽車关筒，建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡溶握，輕量化結構在發(fā)展，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎原材料使用蒸播，各種利用發(fā)泡技術制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛睡榆。

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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)模應用袍榆，因其具有的優(yōu)異機械性能和無毒（低毒）胀屿、絕熱、隔音包雀、絕緣宿崭、緩沖、輕量化等性能才写，在新能源汽車領域的應用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機葡兑。隨著國民對于環(huán)保、綠色赞草、安全讹堤、舒適要求愈加苛刻，對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術和具備可阻燃房资、可（完全）降解蜕劝、可導電等新型發(fā)泡材料受到追捧，成為國內外研究人員的研究熱點轰异。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學化工學院趙玲教授領銜的《高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化》項目斬獲科技進步獎一等獎岖沛，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領域成功應用搭独，包括新能源汽車動力電池墊片等等婴削，引領了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應用。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點發(fā)泡材料具有較好防震緩沖牙肝、隔音唉俗、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性嗤朴，其在汽車領域主要用于汽車車載空調用隔熱泡沫管材、汽車減震虫溜、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等雹姊。目前大多數(shù)汽車內飾材料，如地板衡楞、頂棚吱雏、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料瘾境，這種材料耐候性能較差歧杏，易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體。隨著國內汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著迷守，對汽車輕量化提出了更高要求犬绒。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下兑凿，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向凯力。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領域的布局急膀。發(fā)泡材料在新能源汽車領域的新應用新能源電動汽車的技術關鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術及安全性能沮协。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題卓嫂。在暴雨慷暂、淺灘、霧霾等極端條件下晨雳，為滿足汽車行駛過程中動力電池的密封和緩沖保護的要求行瑞，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應用到動力電池上。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量餐禁、提升安全性血久，大量使用有機硅發(fā)泡灌封材料來保護單個電芯，可在一定時間內有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導致熱失控帮非。由于特斯拉在動力電池組技術方便的標桿作用氧吐，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應用推廣。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下末盔，微孔發(fā)泡技術讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領域筑舅，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年陨舱，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應用技術開發(fā)列為重點課題翠拣。日常生活中，當人們購買兒童玩具游盲、家具用品等塑料制品時误墓，都會十分在意其材質是否無毒無味蛮粮、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異谜慌、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”然想，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種畦娄。聚丙烯作為產(chǎn)量大又沾、增長量快弊仪、應用領域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一熙卡，其高品質發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領域的熱點與難點。其中励饵，超臨界CO2（二氧化碳）發(fā)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術驳癌。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術2016年，由華東理工大學牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎材料技術提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術”獲準立項役听。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝颓鲜，開展聚合物輕量化的應用基礎—共性技術—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作。據(jù)項目團隊專家介紹典予，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類甜滨。化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留瘤袖、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點衣摩；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捂敌；一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高或價格昂貴艾扮，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候占婉、火災危險泡嘴、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端，超臨界流體逆济，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術酌予，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關鍵共性技術，而且CO2進入聚合物后會引起熔點奖慌、表面張力和粘度下降抛虫、結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升薯。聚丙烯是結晶聚合物莱褒，低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品涎劈；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔广凸，可操作窗口窄阅茶。因此，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谅海。了攻克這一難題脸哀，近年來，團隊聯(lián)合無錫會通扭吁、中石化北化院撞蜂、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位侥袜，在合適物料體系蝌诡、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、強化和工程化等系列工作枫吧，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)化構建流場結構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術創(chuàng)新優(yōu)勢：根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡既可以突破結晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結構和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制浦旱，開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料，以及能有效改善泡孔結構和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑九杂；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率颁湖，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設備體積；釜壓發(fā)泡例隆、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優(yōu)化設計保證了均勻的壓力場甥捺、溫度場和速度場，成功實現(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)镀层。目成果利用上述創(chuàng)新技術镰禾，項目已成功建設了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造鹿响；新建了4套羡微、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置，生產(chǎn)效率提高25%惶我，成品率提高到99%以上妈倔；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億绸贡，利稅1.09億盯蝴。隨著應用市場快速開拓，2019年共推廣新建了13套裝置听怕，市場占有率高和競爭力強捧挺。項目團隊獲得授權發(fā)明專利8件、實用新型專利8件尿瞭；相關研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文闽烙，“國外同行認為我們全面系統(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為。”科技查新表明黑竞，模壓發(fā)泡的工程化技術達到國際領先水平捕发，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強化技術具有國內外新穎性。

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利用化學改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機很魂，采用一步法擠出工藝研制了汽車內飾用聚丙烯（PP）微發(fā)泡料扎酷。以均聚PP和共聚PP為基礎樹脂，考察了影響PP發(fā)泡的主要因素（如引發(fā)劑遏匆、發(fā)泡劑的用量法挨、擠出溫度等）。結果表明幅聘，具有良好性能的PP微發(fā)泡專用料的配方（質量份數(shù)）：均聚PP為40.00份凡纳，共聚PP為60.00份，過氧化二特丁烷為0.18份喊暖，過氧化二異丙苯為0.02份惫企，改性劑為0.50份，碳酸鈣為0.50份陵叽，發(fā)泡劑AC為 0.40份。以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μｍ丛版，泡孔密度可達個／cm3巩掺。關鍵詞： 聚丙烯 微發(fā)泡 汽車內飾件 專用料 聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有質輕、耐高溫页畦、綠色環(huán)保胖替、易注射成型、成型周期短和成本低等優(yōu)點豫缨。隨著汽車輕量化的發(fā)展独令，PP發(fā)泡材料在汽車內飾件上的應用越來越多。普通 PP發(fā)泡制品表觀質量不理想好芭，僅適用于需表面附皮的高端車燃箭，汽車用PP發(fā)泡材料主要為質量更好的 化學微發(fā)泡材料［1-3］∩岚埽化學微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米招狸，封閉微孔泡以小于50μｍ 為佳。目前國內行業(yè)實際生產(chǎn)水平大多在80～350μｍ邻薯，國外也只有美國裙戏、意大利、日本等少數(shù)幾個國家能生產(chǎn)厕诡。本工作利用化學改性非交聯(lián)法累榜，以均聚PP和共聚PP共混物為基礎樹脂，采用一步法工藝研制出了性能符合相關指標要求的汽車內飾件用 PP 低 倍微發(fā)泡專用料灵嫌，以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μｍ壹罚，泡孔密度可達個／cm3冀偶。聚丙烯微孔發(fā)泡１ 試驗部分1.1 主要原料 均聚PP（記作 PP1），熔體流動速率（MFR）為3.0g/（10min）渔嚷，中國石化齊魯分公司进鸠；共聚PP（記作PP2），MFR為2.0g/（10min）形病，中國石化齊魯分公司客年；抗氧劑，168和1010漠吻，上海汽巴高橋化學有限公司量瓜；過氧化二特丁烷（DBP），過氧化二特丁烷（DBP）途乃，過氧化二異丙苯（DCP）绍傲，二乙烯基苯，偶氮二甲酰胺（發(fā)泡劑AC）耍共，液體石蠟烫饼，江蘇強盛功能化學股份有限公司；發(fā)泡改性劑DMS-10试读，自制杠纵。1.2 儀器設備 RC300C型轉矩流變儀，德國HAAKE公 司钩骇；CMT450料試驗 機比藻，天水三斯有限公司；∮25單螺桿擠出機倘屹，德國BRABENDER公司银亲；AH-2奧林巴斯顯微鏡，日本奧林巴斯公司纽匙。1.3 試樣制備工藝 混料：將樹脂务蝠、過氧化物、改性劑哄辣、抗氧劑请梢、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量，投入10L高速攪拌機力穗，低速混合1min毅弧，高速混合2min出料，料溫不 高于50℃当窗。擠出發(fā)泡：擠出機設置溫度180～200℃够坐，機頭溫度195℃，距機頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平，取樣待用元咙。1.4 測試表征拉伸強度按照GB/T1040.3—2006測試梯影，采用4型試樣，拉伸速度為50mm／min庶香；彎曲強度和彎曲模量按GB/T9341—2000測試甲棍，寬度25mm；沖擊強度按GB/T1843—2008測試赶掖；表觀密度按GB/T6343—2009測試感猛；泡孔密度按方法測試。２ 結果與討論.1 引發(fā)劑的選擇以PP1/PP2質量 比2/3共混物做基礎樹脂奢赂，DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑陪白，測試體系的熔體強度和觀察發(fā)泡片質量，結果見表1膳灶。DBP/DCP對發(fā)泡片表面質量的影響 注：擠出口模厚度0.6mm咱士，寬度50mm。由表1看出轧钓，DBP和DCP都能提高PP熔體強度序厉，但片材表面和泡孔均勻性不同，隨DCP含量增加聋迎，擠出片材表面質量變差脂矫，泡孔變得不均勻；DCP雖有利于提高熔體強度霉晕，但比例不宜過大，以不超過引發(fā)劑總質量分 數(shù)20％為宜捞奕。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度牺堰，擠出反應時，DCP和PP還沒有完全混合均勻就大量分解颅围，短時間內產(chǎn)生大量PP自由基伟葫，導致 PP部分交聯(lián)，形成局部高強度熔體院促，熔體強度的不均勻性導致發(fā)泡不均勻筏养，形成凹凸不平的表面。以PP1/PP2質量比2/3共混物做基礎樹脂常拓，選取 DBP／DCP質量比90/10渐溶，考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關系，結果見圖1弄抬。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關系由圖1可看出茎辐，隨引發(fā)劑含量增加，單位體積泡孔數(shù)量先增加后基本不變；而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低拖陆，因此總引發(fā)劑含量不宜低于0.15份弛槐。這是由于當引發(fā)劑含量低時，引發(fā)劑濃度不足依啰，PP接枝率不高乎串，熔體強度不足，難以包裹住氣體速警，泡孔較大叹誉，并有部分泡孔破裂，導致發(fā)泡片密度較高坏瞄；隨引發(fā)劑含量增加桂对，PP接枝程度提高，熔體強度相應增加鸠匀，氣泡在膨脹過程中蕉斜，泡壁不易破裂，形成致密均勻的泡孔缀棍，單位體積泡孔數(shù)量增加宅此，材料密度下降；隨引發(fā)劑含量進一步提高爬范，熔體強度高于氣泡膨脹的動力父腕，使氣泡不能充分膨脹，導致發(fā)泡片密度略有提高青瀑。.2 發(fā)泡劑的選擇與用量圖2是發(fā)泡劑 AC含量與發(fā)泡材料表觀密度及其泡孔密度的關系璧亮。由看出，起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加斥难，發(fā)泡材料表觀密度降低枝嘶，泡孔密度提高，這是由于發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的氣體隨其用量增加而增加哑诊，部分未分解的發(fā)泡劑在熔體中也起了發(fā)泡成核劑的作用群扶。但在發(fā)泡劑含量增加到0.5份時，發(fā)泡材料表觀密度反而回升镀裤，泡孔密度下降竞阐。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進一步提高，熔體中氣體含量過多暑劝，氣泡膨脹加劇骆莹，導致部分泡孔破裂合并，氣體溢出铃岔，于是發(fā)泡材料表觀密度又提高汪疮，泡孔密度下降峭火。由還可看出，發(fā)泡劑的合適用量為0.3～0.5份智嚷。

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微發(fā)泡注塑卖丸，聚丙烯/橡膠/滑石粉復合材料，增強增韌聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯作為一種經(jīng)濟高效的熱塑性聚合物盏道，具有材料成本低稍浆、抗腐蝕性好、比強度高和易于成型加工等優(yōu)點猜嘱，已廣泛應用于包裝工程衅枫、紡織、電子產(chǎn)品以及汽車工業(yè)朗伶。以汽車工業(yè)為例弦撩，聚丙烯的年均用量高達255.6百萬噸，研究表明汽車每減重10%就可以將燃料的利用率提高至少6%论皆。因此益楼，近年來為了節(jié)省材料和能源、減少環(huán)境污染進而實現(xiàn)經(jīng)濟社會的健康可持續(xù)發(fā)展点晴，塑料制品的輕量化問題引起了廣大學者的研究興趣感凤，而其中發(fā)泡注塑成型工藝被視為是一種非常有前途的輕量化實現(xiàn)方式。然而粒督，由于聚丙烯的熔體強度低陪竿，導致其發(fā)泡能力非常差，常規(guī)微發(fā)泡注塑聚丙烯產(chǎn)品存在泡孔尺寸大且分布極其不均勻屠橄，嚴重降低了其力學性能族跛，尤其是沖擊力學性能。針對上述問題锐墙，山東大學材料科學與工程學院王桂龍和合作者提出了一種利用橡膠和滑石粉的耦合作用改性聚丙烯的新途徑庸蔼，顯著提高了聚丙烯熔體強度和促進了結晶，進而改善了聚丙烯的發(fā)泡能力贮匕，終通過微發(fā)泡注塑制備了具有優(yōu)異綜合力學性能的微孔聚丙烯制品。

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摘要:長玻纖增強聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質高強的復合材料花枫，在滿足汽車零部件性能的同時刻盐，對零部件減重具有明顯貢獻，目前在汽車零部件應用上備受青睞劳翰。文章主要介紹了PP-LGF在汽車儀表板輕量化方面的應用和發(fā)展現(xiàn)狀敦锌，詳細介紹了薄壁注塑、物理發(fā)泡佳簸、化學發(fā)泡三種成型工藝實現(xiàn)儀表板輕量化的技術概況乙墙，并展望了PP-LGF在儀表板上的應用前景颖变。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展听想，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展腥刹。然而，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴重汉买，通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染衔峰，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點，其中蛙粘，使用質量更輕的非金屬材料替代傳統(tǒng)金屬材料的研究在近年來也取得了較大進展垫卤。運用復合材料來部分取代車身結構件及內、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法出牧。在眾多的復合材料中穴肘，長玻纖增強聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價格、優(yōu)良的力學性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞舔痕。與短玻纖增強聚丙烯材料（PP-SGF）相比评抚，PPLGF在強度、剛度赵讯、翹曲度盈咳、耐疲勞、缺口沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢边翼，因此鱼响，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進一步實現(xiàn)重量及成本的降低。1 長玻纖增強聚丙烯材料性能特點長玻纖增強聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種组底，即熔融浸漬丈积、溶液浸漬、粉末浸漬债鸡、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝江滨，而在汽車零部件領域主要應用的為熔融浸漬法。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm～15mm厌均，其中玻纖的含量可達20%～60%唬滑，粒子中玻纖的保留長度可達1mm～3mm,如圖1所示，相較于玻纖保留長度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料棺弊，PPLGF因其內部纖維構成的三維網(wǎng)絡結構晶密，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學性能、抗沖擊性能模她、耐蠕變性能等特點稻艰，更加適合應用于汽車領域對結構性能要求較高的零部件。此外侈净，隨著纖維含量的增加尊勿，PP-LGF的性能也隨之提高僧凤。長玻纖增強聚丙烯材料在儀表板上的應用儀表板是汽車內飾中的重要部件，為提升汽車內飾的感知質量元扔，中躯保、高檔車型普遍會采用軟質儀表板，即在儀表板骨架表面增加軟質表皮層摇展。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件吻氧，同時也是電器件和其他功能件的承載結構，因此要求其具有高強度及高剛性咏连，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料盯孙，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料，在滿足相關性能的同時祟滴，可提升儀表板吸能性能振惰，同時可將現(xiàn)有儀表板骨架的設計厚度由3mm～3.5mm降低到1.8mm～2.5mm，從而降低儀表板骨架重量垄懂，推動汽車內飾輕量化骑晶。以下將從PP-LGF應用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡草慧、化學發(fā)泡三種成型工藝方面桶蛔，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應用。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄漫谷，在模具中進行加工的一種成型方法仔雷，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比，PP-LGF材料運用薄壁注塑工藝制造的儀表板骨架產(chǎn)品壁厚一般為2.5mm左右舔示，整體減重可達約25%碟婆。該工藝的投入成本較低，重量優(yōu)勢明顯惕稻。目前竖共，該工藝在國內和國外合資品牌中，如吉利俺祠、大眾公给、上汽、福特等均有應用蜘渣，一般選擇PPLGF20材料妓布，設計的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm。然而宋梧，薄壁注塑工藝也存在兩點問題，首先是該工藝的模具成本較高狰挡，使用薄壁注塑捂龄，成型模具需要采用熱流道設計释涛，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高。其次倦沧，注塑工藝管控和注塑精度要求高唇撬，因為PP-LGF中長玻纖分布的各向異性，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴重展融，尺寸穩(wěn)定性較差窖认。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝，它是以熱塑性材料為基體告希，通過將超臨界流體（二氧化碳或氮氣） 溶解到熱熔膠中形成單相溶體扑浸，并保持在高壓力下，然后燕偶，通過開關式射嘴射進溫度和壓力較低的模具型腔喝噪，由于溫度和壓力降低引發(fā)分子的不穩(wěn)定性從而在產(chǎn)品內部形成從十到幾十微米不等的封閉氣泡微孔[4-5]，該項技術早期由麻省理工學院發(fā)明指么，1995年由美國Trexel公司將技術實現(xiàn)全球商品化酝惧。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好伯诬、翹曲低晚唇、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣。MuCell工藝使用超臨界流體盗似，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性哩陕。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段，縮短成型周期桥言，同時萌踱，可使壓力分布均勻，有效降低PPLGF產(chǎn)品內應力号阿，降低因長玻纖各項異性導致的產(chǎn)品翹曲并鸵，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。另外扔涧，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕园担，微孔結構擴充，降低材料密度枯夜，產(chǎn)品重量減輕弯汰，較同材質實體，重量可降低5%～10%湖雹。目前咏闪，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應用了該工藝，骨架產(chǎn)品設計壁厚2.4mm摔吏，相較于實心材料重量降低了10%鸽嫂，此外纵装，長城和大眾也有應用于此項技術。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高据某，工藝難度大橡娄，同時相關研究表明，使用該工藝對儀表板減重比控制在3%～8%時癣籽，產(chǎn)品性能會下降10%左右挽唉，基本滿足性能要求，減重超過8%筷狼，機械性能和耐熱老化性能急劇下降瓶籽，不能滿足要求。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%桑逝。2.3 化學發(fā)泡化學發(fā)泡工藝包括模內發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝（core-back）棘劣，二者均是在注塑過程中，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機發(fā)泡劑楞遏，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體茬暇，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結構，以降低材料密度寡喝，減輕產(chǎn)品重量糙俗。其中，core-back工藝因使用了二次開模预鬓，相較于模內化學發(fā)泡巧骚，發(fā)泡的倍率更高，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多格二，產(chǎn)品的減重比更大劈彪。一般來說，模內化學發(fā)泡的減重比相比于實心材料在5%～8%左右顶猜，而core-back工藝可高達30%～50%沧奴，具體根據(jù)退模行程決定。同物理發(fā)泡工藝一樣长窄，化學發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應用減重的同時滔吠，減少產(chǎn)品翹曲變形，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性挠日，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件疮绷。目前，寶馬5系已在儀表板骨架上應用了PP-LGF的core-back工藝嚣潜，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm冬骚，重量降低了約40%，此外大眾的部分車型也已使用模內化學發(fā)泡工藝。core-back工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴唉韭，開模的周期較長夜涕，模具成本也比模內發(fā)泡模具高，而且該工藝的技術難度較高属愤，后期調試周期較長，產(chǎn)品的綜合成本較高酸役。模內發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴住诸，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯，減重效果低于薄壁注塑工藝涣澡，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝贱呐。

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近日，有網(wǎng)友在國家發(fā)展改革委官網(wǎng)留言詢問“’一次性發(fā)泡塑料餐具’是否包括‘可生物降解發(fā)泡塑料餐具’入桂？比如用可生物降解的聚乳酸PLA發(fā)泡塑料材料制成的餐具奄薇，是否也在禁止之列？”發(fā)改委回答：“凡發(fā)泡塑料餐具均在禁止生產(chǎn)和銷售之列抗愁∧俚伲”這份答復看似簡單，卻隱藏著數(shù)個值得深思的問題蜘腌，深挖之下沫屡，細思極恐！1撮珠、一次性發(fā)泡塑料餐具 ≠ 一次性塑料餐具沮脖，可降解的一次性塑料餐具是否允許使用？國家發(fā)展委和改革委員會生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《關于進一步加強塑料污染治理的意見》中芯急，關于一次性塑料餐具和一次性發(fā)泡塑料餐具有不同的規(guī)定：關于一次性發(fā)泡塑料餐具：禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具勺届；關于一次性塑料餐具：到2020年底，全國范圍餐飲行業(yè)禁止使用不可降解一次性塑料吸管娶耍；地級以上城市建成區(qū)免姿、景區(qū)景點的餐飲堂食服務，禁止使用不可降解一次性塑料餐具伺绽。到2022年底养泡，縣城建成區(qū)、景區(qū)景點餐飲堂食服務奈应，禁止使用不可降解一次性塑料餐具澜掩。到2025年，地級以上城市餐飲外賣領域不可降解一次性塑料餐具消耗強度下降30%杖挣。一次性發(fā)泡餐具：聚丙烯微孔發(fā)泡在飲食業(yè)和食品包裝業(yè)中肩榕，一次性發(fā)泡餐具使用為廣泛的材料是聚苯乙烯，通常采用含氯氟烴(CFC)或烴類(HC)發(fā)泡劑發(fā)泡，制成各種餐飲具如快餐盒株汉、湯碗筐乳、方便面碗、生鮮托盤等乔妈。這些材料構成了嚴重的環(huán)境問題蝙云。中國曾于1999年、2005年以及2011年三次將一次性發(fā)泡塑料餐具列入工藝落后或產(chǎn)品落后目錄而遭淘汰路召。原因是：一些發(fā)泡餐具廠使用工業(yè)塑膠廢棄物作為原材料勃刨，摻雜少量的新料，再配一定量的滑石粉股淡，生產(chǎn)出一次性發(fā)泡餐盒身隐。盡管使用再生料生產(chǎn)發(fā)泡餐具有節(jié)約資源等優(yōu)勢，但是來源不明的工業(yè)塑膠廢棄物存在眾多安全隱患和風險唯灵；發(fā)泡塑料餐具用完廢棄后難于回收利用贾铝；一次性發(fā)泡餐具對是否有雙酚A、苯乙烯單體埠帕、二聚體垢揩、三聚體、二噁英等毒性單體析出存在爭議搞监；在生產(chǎn)過程中使用的發(fā)泡劑水孩，有的會破壞大氣臭氧層，有的存在嚴重安全隱患琐驴。2013年2月26日俘种，國家發(fā)改委發(fā)布第21號令，對《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄（2011年本）》有關條目進行局部調整绝淡，其中之一便是在淘汰類產(chǎn)品目錄中刪除了一次性發(fā)泡塑料餐具（簡稱發(fā)泡餐具）宙刘。終，2020年1月16日發(fā)布的《關于進一步加強塑料污染治理的意見》明確禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具牢酵。一次性塑料餐具：一次性餐具按原材料來源悬包、生產(chǎn)工藝、降解方式馍乙、回收水平分為以下三大類：1布近、生物降解類：如紙制品（含紙漿模塑型、紙板涂膜型）丝格、食用粉模塑型撑瞧、植物纖維模塑型等；2显蝌、光/生物降解性材料類：光/生物降解塑料（非發(fā)泡）型预伺，如光生物降解PP類；3、易于回收利用材料類：如聚丙烯類(PP)酬诀、高抗沖聚苯乙烯類(HIPS)脏嚷、雙向拉伸聚苯乙烯(BOPS)、天然無機礦物填充聚丙烯復合材料制品等瞒御。也就是說一次性發(fā)泡塑料餐具僅僅是一次性塑料餐具中的一個種類父叙。禁止的是一次性發(fā)泡餐具，而不是完全禁止一次性塑料餐具肴裙，可降解的一次性塑料餐具是允許生產(chǎn)和銷售的高每。2、可生物降解的一次性塑料餐具是否需要“發(fā)泡成型”践宴？采用的發(fā)泡劑是否同樣對環(huán)境有害？發(fā)泡是使塑料產(chǎn)生微孔結構的過程爷怀。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料阻肩，常的樹脂有：聚苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂运授、聚氯乙烯樹脂烤惊、聚乙烯樹脂、脲甲醛樹脂吁朦、酚醛樹脂等柒室。發(fā)泡劑：CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中，它終將散逸逗宜、進入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)雄右。再者，HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來纺讲，因具有光化學活性從而促使煙霧生成擂仍。因而，需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學反應的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料熬甚》暧妫可降解餐盒使用材料分兩種：一種是天然材料制成的可降解天然材料餐盒，如紙制品乡括、秸稈肃廓、淀粉等，可降解诲泌，也稱之為環(huán)保產(chǎn)品盲赊；另一種是以塑料為主要成分的可降解塑料餐盒，加入淀粉档礁、光敏劑等物質制成（此類一次性餐盒的制造原料是可降解塑料角钩，所謂可降解塑料就是在塑料的生產(chǎn)過程中加入一定量的添加劑，如光敏劑、淀粉等原料递礼。這樣惨险，可降解塑料制品在使用完，并廢棄在大自然中暴露三個月后脊髓，可由完整的形狀分解成碎片辫愉，因而至少在視覺上改善了環(huán)境。但這項技術的缺陷是将硝，這些碎片不能繼續(xù)降解恭朗，只不過是由大片變成小片塑料，不能從根本上勝任消除白色污染的任務依疼。發(fā)泡劑：CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中痰腮，它終將散逸、進入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)律罢。再者膀值，HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來，因具有光化學活性從而促使煙霧生成误辑。因而沧踏，需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學反應的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料。目前巾钉，常用的可降解塑料聚乳酸（PLA）餐盒是需要發(fā)泡的翘狱，至于其他可降解塑料是否需要發(fā)泡，發(fā)泡劑是否污染環(huán)境砰苍，還需要更專業(yè)的解答潦匈，請在下方留言或掃描二維碼，分享您的觀點：按【姓名+公司名+職務】格式师骗，發(fā)送備注3历等、如果《關于進一步加強塑料污染治理的意見》中禁止生產(chǎn)和銷售的超薄塑料購物袋、農(nóng)用地膜辟癌，一次性塑料棉簽寒屯，塑料微珠全都使用可生物降解材料，是否允許生產(chǎn)和銷售黍少？目前還沒有明確的答案寡夹，您怎么看？4厂置、可降解塑料真的環(huán)保嗎菩掏？可降解塑料中也會使用發(fā)泡劑破壞環(huán)境，此外花費大量成本和時間使用可降解塑料昵济，但可降解塑料混雜在傳統(tǒng)塑料中智绸，無法回收利用野揪，只能用傳統(tǒng)方法掩埋焚燒處理，究竟該使用可降解塑料還是建設塑料閉環(huán)瞧栗，采用可回收性設計斯稳，這是一個值得思索的問題。