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簡(jiǎn)述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡(jiǎn)稱MPP粘勒，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴(yán)格地定義是泡孔尺寸小于10微米竞端，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在庙睡，MPP具有優(yōu)異的減震事富、緩沖、隔熱和吸聲等性能埃撵，可廣泛應(yīng)用于包裝赵颅、交通工具虽另、箱包暂刘、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA捂刺、PU谣拣、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的替代物族展。聚丙烯微孔發(fā)泡性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP森缠，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體，并誘導(dǎo)其成核仪缸、發(fā)泡贵涵，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過(guò)程清潔無(wú)污染恰画，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保宾茂。發(fā)泡過(guò)程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用拴还。丙烯（PP）本身是無(wú)毒材料跨晴，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械片林、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域端盆。也可應(yīng)用于兒童拼圖怀骤、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫焕妙，EVA泡沫蒋伦。PP是半結(jié)晶聚合物，其熔點(diǎn)一般150~170℃焚鹊。相比于耐溫只有70~80℃的PE凉敲、PS、PU發(fā)泡材料寺旺，MPP的使用溫度可達(dá)120℃爷抓，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域阻塑。MPP集增強(qiáng)蓝撇、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域陈莽，如汽車渤昌、軌道交通，船舶走搁，風(fēng)機(jī)葉片等独柑。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫私植、PET結(jié)構(gòu)泡沫等忌栅，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用。MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有：(1) 同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下曲稼，由于泡孔較小索绪，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料贫悄，更加降低制品重量和體積瑞驱。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材窄坦，而片材表面不會(huì)穿孔唤反，可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在鸭津，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板彤侍，提高漫反射率。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流曙博，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞拥刻。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)父泳。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用般哼。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔吴汪，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域蒸眠。

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央廣網(wǎng)上海9月17日消息（記者唐奇云 通訊員張婷）日常生活中漾橙，當(dāng)人們購(gòu)買兒童玩具、家具用品等塑料制品時(shí)楞卡，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無(wú)毒無(wú)味霜运、綠色環(huán)保，近年來(lái)綜合性能優(yōu)異蒋腮、可回收及易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”淘捡，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種池摧。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)焦除。在第22屆工博會(huì)高校展區(qū)，華東理工大學(xué)化工學(xué)院教授趙玲領(lǐng)銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項(xiàng)目作彤，聚焦的正是輕量化聚丙烯發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用膘魄。該項(xiàng)目也是2019年度上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目。聚丙烯微孔發(fā)泡無(wú)水發(fā)泡制備聚合物珠粒實(shí)驗(yàn)裝置（央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學(xué)供圖）鎖定新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域竭讳，布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國(guó)新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域创葡，發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段。隨著航天航空绢慢、國(guó)防灿渴、能源、交通呐芥、包裝逻杖、電器、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展思瘟，對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱、隔音闻伶、絕緣滨攻、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來(lái)越迫切。聚丙烯作為產(chǎn)量大蓝翰、增長(zhǎng)量快光绕、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)畜份。016年诞帐，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國(guó)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)，該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝爆雹，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)工作停蕉。據(jù)趙玲介紹愕鼓，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類』燮穑化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留菇晃、發(fā)泡過(guò)程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用蚓挤，已逐漸被禁止和限制使用磺送；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全灿意。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候估灿、火災(zāi)危險(xiǎn)、有害殘留以及VOC排放等問(wèn)題和弊端缤剧，超臨界流體甲捏，特別是超臨界CO2，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)鞭执，被工信部列入我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)司顿，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和粘度下降兄纺、結(jié)晶行為改變等一系列變化大溜，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物估脆，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制钦奋，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品；高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無(wú)法保持完整泡孔疙赠，可操作窗口窄付材。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圃阳。為了攻克這一難題厌衔，近年來(lái)華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通、中石化北化院捍岳、浙江新恒泰富寿、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系锣夹、可控工藝過(guò)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)化页徐、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(chǎng)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(shì)：根據(jù)在低于其流動(dòng)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)制银萍，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)泡專用料变勇，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；CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率贴唇，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積搀绣；釜壓發(fā)泡飞袋、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(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)豌熄，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)授嘀。

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年來(lái)綜合性能優(yōu)異、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”锣险，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種蹄皱。超臨界二氧化碳(CO2)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)，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團(tuán)隊(duì)在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性突破芯肤，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過(guò)程的優(yōu)化和強(qiáng)化技術(shù)巷折。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類⊙伦桑化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留锻拘、發(fā)泡過(guò)程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn);物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高击蹲，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全署拟。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)歌豺，已被工信部列入我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)推穷，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和黏度下降类咧、結(jié)晶行為改變等一系列變化馒铃，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物痕惋，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制区宇，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無(wú)法保持完整泡孔，可操作窗口窄值戳。因议谷，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。為了攻克這一難題述寡，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通柿隙、中石化北化院、浙江新恒泰鲫凶、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系衩辟、可控工藝過(guò)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)化螟炫、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(chǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新艺晴。趙玲介紹昼钻，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡掸屡，既可突破結(jié)晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型然评〗霾疲基于這一發(fā)泡機(jī)制，他們開發(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)泡專用料碗淌，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑盏求。CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施減小了高壓設(shè)備體積;同時(shí)釜壓發(fā)泡亿眠、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)碎罚，保證了均勻的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)纳像，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)荆烈。利用上述創(chuàng)新技術(shù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬(wàn)立方米模壓發(fā)泡裝置竟趾，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套憔购、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬(wàn)~6萬(wàn)立方米的釜壓發(fā)泡裝置，生產(chǎn)效率提高25%岔帽，成品率提高到99%以上玫鸟，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元山卦、利稅1.09億元鞋邑。此外，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件账蓉、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文枚碗。趙玲表示，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)铸本，除聚丙烯外肮雨，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成箱玷。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料怨规，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域锡足，還可滿足兒童玩具波丰、食品、醫(yī)療舶得、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求掰烟。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域，如新能源汽車動(dòng)力電池墊片纫骑、5G通信微波中繼天線罩蝎亚、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等先馆。

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新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展之本发框，可降解塑料是新興的塑料新材料。隨著全球?qū)Ω纳骗h(huán)境的訴求越來(lái)越強(qiáng)烈煤墙，使用生物降解塑料被認(rèn)為是根治一次性塑料“白色污染”最有效的解決方案梅惯。著眼于中國(guó)的雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)，生物基生物降解塑料全生命周期排放的溫室氣體總量較低番捂。在此背景下个唧，本報(bào)告深入研究可降解塑料行業(yè)現(xiàn)狀。從性能上看设预，PLA徙歼、PBAT、PHA等生物降解塑料性能接近普通塑料鳖枕，為替代不可降解塑料創(chuàng)造了條件魄梯；從技術(shù)上看，PLA生產(chǎn)的中間原料丙交酯技術(shù)難以完全突破宾符，限制產(chǎn)能釋放酿秸，而PBAT國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工藝不受限于國(guó)外，產(chǎn)能快速擴(kuò)張魏烫；從應(yīng)用上看辣苏，可降解塑料主要應(yīng)用在餐飲、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域哄褒。根據(jù)艾瑞測(cè)算稀蟋，至2025年，外賣包裝呐赡、農(nóng)膜和醫(yī)療領(lǐng)域?qū)?huì)釋放可降解塑料需求494.8億元退客、72.7億元和0.172億元。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看链嘀，可降解塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨不確定性：一萌狂，可降解塑料的成本高于傳統(tǒng)塑料，靠政策驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)可持續(xù)性存在風(fēng)險(xiǎn)怀泊，產(chǎn)品的推廣最終取決于產(chǎn)業(yè)降本提效的空間茫藏；二，國(guó)內(nèi)掌握生物降解塑料技術(shù)的企業(yè)不多霹琼，而且在關(guān)鍵環(huán)節(jié)與國(guó)外企業(yè)相比仍有較大差異刷允，若后續(xù)技術(shù)無(wú)法突破冤留，存在產(chǎn)能無(wú)法按時(shí)釋放的風(fēng)險(xiǎn)碧囊；三树灶，多數(shù)可降解塑料的降解基于工業(yè)堆肥集中處理或特定的溫度、濕度糯而、菌類等條件天通，而實(shí)際在使用后，能否有效地收集可降解塑料并滿足降解的環(huán)境條件還有待驗(yàn)證熄驼。