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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)泡材料的韌性高瘪贱、疲勞壽命長纱控、比強(qiáng)度高辆毡、熱穩(wěn)定性高、介電常數(shù)低甜害。除此之外還有質(zhì)輕舶掖、隔熱、吸震唾那、隔音访锻、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。這是因?yàn)檫@種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細(xì)裂縫小得多的孔徑闹获，這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端期犬，所以不會降低塑料的強(qiáng)度。因此避诽，在汽車龟虎、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。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)沙庐，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)械性能鲤妥。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，制得了一種沖擊強(qiáng)度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材拱雏，這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間棉安。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，它的結(jié)晶速度較慢慢铸抑，容易形成尺寸較大的球晶贡耽，導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差，制品的外觀缺乏美感鹊汛，限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用蒲赂。利用成核劑改性聚丙烯，是一種制備透明度高刁憋，力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法滥嘴，因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性至耻，適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性若皱；且共聚PP的透明性比均聚PP好。張廣平等采用2尘颓，2-亞甲基-雙(4是尖，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)性能的影響泥耀。結(jié)果表明：這種成核劑的佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%。此時(shí)蛔添，復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃痰催，結(jié)晶度增加3%~6%兜辞，結(jié)晶速率顯著增加；材料的模量提高了20%~30%夸溶，彎曲強(qiáng)度也提高了10%~20%逸吵。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缝裁。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用扫皱，在塑料中纖維長度需要大于LC，既零界長度捷绑，LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系韩脑。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)別不大粹污。例如段多，玻纖增強(qiáng)PP中，玻璃纖維的零界長度為3.1 mm壮吩；而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中进苍，LC可能降到0.9mm以下。對于普通的短玻纖增強(qiáng)塑料鸭叙，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm觉啊，限制了制成品性能的提高。而在長玻纖增強(qiáng)塑料部件中沈贝，玻璃纖維的殘留長度可以達(dá)到3mm以上杠人，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缀程，它的沖擊強(qiáng)度比普通的纖維增強(qiáng)材料高了4倍左右搜吧；比強(qiáng)度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高；此外杨凑，這種材料的加工流動性好滤奈，制品外觀光亮、無塌坑等缺陷撩满，制品的成型收縮率也小蜒程。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)伺帘，LFG/PP的拉伸強(qiáng)度昭躺、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度明顯高于SFG/PP。

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隨著國內(nèi)大煉化項(xiàng)目伪嫁、PDH項(xiàng)目陸續(xù)上馬领炫，國內(nèi)聚丙烯（PP）市場成為群雄角力之地。新建項(xiàng)目投產(chǎn)张咳，PP產(chǎn)能仍將快速增長帝洪，預(yù)計(jì)到2023年我國PP產(chǎn)能將超過3500萬噸似舵，自給率將近90%。屆時(shí)葱峡，高性能產(chǎn)品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏砚哗。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，浙江石化砰奕、恒力石化蛛芥、利和知信。近一個(gè)月军援，聚烯烴行業(yè)掀起了新一波高性能PP投資熱潮：4月22日仅淑，總投資約100億美元的埃克森美孚廣東惠州乙烯項(xiàng)目正式動工盖溺，項(xiàng)目包括乙烯裝置和高端PE漓糙、PP等生產(chǎn)裝置，采用已經(jīng)成功應(yīng)用烘嘱、先進(jìn)的專有工藝和催化劑技術(shù)生產(chǎn)高性能聚合物昆禽。聚丙烯微孔發(fā)泡5月17日，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)議簽約蝇庭，項(xiàng)目產(chǎn)品包括聚α烯烴醉鳖、高碳合成醇、茂金屬PE哮内、共聚PP等盗棵，共14規(guī)模生產(chǎn)裝置。18日北发，徐州海天石化集團(tuán)年產(chǎn)10萬噸高性能PP樹脂項(xiàng)目“云簽約”纹因，落戶大慶龍鳳區(qū)。高性能產(chǎn)品研發(fā)能力不足我國已投入生產(chǎn)的高端聚丙烯專用樹脂有：三元共聚聚丙烯薄膜專用料F5606琳拨、管材專用料瞭恰、薄壁注塑料M50T、高熔體強(qiáng)度薄膜專用料狱庇、丙丁共聚膜料惊畏、低溫抗沖注塑專用料、氫調(diào)法高流動注塑料密任、高透明注塑專用料颜启、抗菌系列專用料、低灰分PP浪讳、快速成型PP缰盏、透明PP專用料等。但由于我國高端聚丙烯產(chǎn)品研發(fā)能力不足，且同質(zhì)化嚴(yán)重乳规，一些高性能和特殊性能產(chǎn)品形葬，如茂金屬PP（mPP）、特種雙向拉伸聚丙烯（BOPP）膜暮的、流延聚丙烯（CPP）膜等仍需大量進(jìn)口來滿足國內(nèi)市場需求。我國mPP年消費(fèi)量約10萬噸淌实，除燕山石化少量供應(yīng)市場冻辩，基本依賴進(jìn)口，主要用于生產(chǎn)醫(yī)用或食品用高透明PP制品拆祈、食品包裝薄膜恨闪、無紡布、超細(xì)旦丙綸纖維等領(lǐng)域放坏。具有高拉伸速度與幅寬咙咽、超薄、超透及更好低溫?zé)岱庑阅艿奶胤NBOPP薄膜淤年、電工膜钧敞、電容器膜、鍍鋁膜等PP薄膜料以及汽車和家電用PP注塑料的年進(jìn)口量均超百萬噸麸粮。PP管材料的年進(jìn)口量約50萬噸溉苛。高性能PP開發(fā)方向1抗菌PP此次新冠肺炎疫情的肆虐，推動汽車生產(chǎn)商聚焦抗菌PP在內(nèi)飾件中的應(yīng)用弄诲，這或?qū)⒊蔀檐囉肞P下一個(gè)熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域愚战。2玻纖增強(qiáng)PP長玻纖增強(qiáng)PP材料因具備更高的強(qiáng)度、剛度齐遵、韌度寂玲、尺寸穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于儀表骨架板梗摇、車門組合件拓哟、前端組件、車身門板模塊留美、車頂面板彰檬、座椅骨架等汽車部件上。長玻纖增強(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倍谎砾，甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍材料高10%逢倍，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隨著人們對汽車品質(zhì)的追求景图，車用PP材料需要滿足的已不僅僅是力學(xué)性能较雕，還有對外觀、環(huán)保等方面的高要求。目前市場上低氣味散發(fā)PP材料多被Basell亮蒋、北歐化工等公司產(chǎn)品壟斷扣典，國產(chǎn)替代進(jìn)口任務(wù)艱巨。制造高抗刮擦汽車內(nèi)飾件材料一方面要采用國外表面硬度較高的PP原料慎玖，另一方面需要添加助劑提升材料表面的爽滑度贮尖。但助劑在體系內(nèi)受熱會有小分子散發(fā)影響車內(nèi)空氣質(zhì)量，同時(shí)又會出現(xiàn)表面遷移現(xiàn)象趁怔，影響內(nèi)飾件外觀湿硝。因此，問題核心仍取決于PP基材的性能润努。

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新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展之本关斜，可降解塑料是新興的塑料新材料。隨著全球?qū)Ω纳骗h(huán)境的訴求越來越強(qiáng)烈铺浇，使用生物降解塑料被認(rèn)為是根治一次性塑料“白色污染”最有效的解決方案痢畜。著眼于中國的雙碳戰(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鳍侣。在此背景下丁稀，本報(bào)告深入研究可降解塑料行業(yè)現(xiàn)狀。從性能上看拱她，PLA二驰、PBAT、PHA等生物降解塑料性能接近普通塑料秉沼，為替代不可降解塑料創(chuàng)造了條件桶雀；從技術(shù)上看，PLA生產(chǎn)的中間原料丙交酯技術(shù)難以完全突破唬复，限制產(chǎn)能釋放矗积，而PBAT國內(nèi)生產(chǎn)工藝不受限于國外，產(chǎn)能快速擴(kuò)張敞咧；從應(yīng)用上看棘捣，可降解塑料主要應(yīng)用在餐飲、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域休建。根據(jù)艾瑞測算乍恐，至2025年，外賣包裝测砂、農(nóng)膜和醫(yī)療領(lǐng)域?qū)尫趴山到馑芰闲枨?94.8億元茵烈、72.7億元和0.172億元。長遠(yuǎn)來看砌些，可降解塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨不確定性：一呜投，可降解塑料的成本高于傳統(tǒng)塑料加匈，靠政策驅(qū)動的市場可持續(xù)性存在風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)品的推廣最終取決于產(chǎn)業(yè)降本提效的空間仑荐；二雕拼，國內(nèi)掌握生物降解塑料技術(shù)的企業(yè)不多，而且在關(guān)鍵環(huán)節(jié)與國外企業(yè)相比仍有較大差異粘招，若后續(xù)技術(shù)無法突破啥寇，存在產(chǎn)能無法按時(shí)釋放的風(fēng)險(xiǎn)；三洒扎，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示姿、濕度、菌類等條件逊笆，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)證岂傲。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比难裆，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少镊掖、尺寸穩(wěn)定性好乃戈、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前亩进，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症虑，具有操作簡單、效率高归薛、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件谍憔，且能耗少，符合節(jié)約材料主籍，降低成本這一發(fā)展理念习贫，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求。然而千元，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)生大量變形苫昌，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕幸海、銀紋等缺陷祟身，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用物独。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)的氣體反壓裝置袜硫，利用化學(xué)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。研究發(fā)現(xiàn)议纯，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)父款，改善了泡孔的形態(tài)。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP、發(fā)泡劑(AC)憨攒、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)行塑化世杀。然后打開氣體反壓裝置，在型腔中分別注入固定的GCP為0肝集，0.2瞻坝，0.4，0.6杏瞻，0.8?MPa的氣體所刀，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡，冷卻后捞挥，取出PP發(fā)泡樣品浮创。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(dá)到大值砌函。隨著GCP從0增加至0.8?MPa斩披，熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa，注射完成后讹俊，隨著氣體的排出垦沉，熔體壓力瞬間下降，隨著冷卻收縮仍劈，熔體壓力逐漸趨于0?MPa厕倍。由此可知，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力贩疙，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境讹弯。CP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)，由于熔體流動速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率屋群，泡孔發(fā)生流動剪切變形闸婴，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，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形芍躏，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象邪乍，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小对竣，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)庇楞。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大否纬，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小吕晌，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)域所占比例增大临燃，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布睛驳。當(dāng)GCP達(dá)到0.8?MPa時(shí)烙心，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)，此時(shí)整體泡孔的變形較小乏沸。是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動剪切作用淫茵，GCP值越大，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大蹬跃，泡孔受到熔體的約束力大匙瘪，泡孔不易發(fā)生變形。GCP對結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示蝶缀〉び鳎可知，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%翁都；隨著GCP的增大碍论，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高，GCP為0.8 MPa時(shí)柄慰，升高至26.7%骑冗。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，從63.7%下降到45.4%先煎，這說明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍巧涧。對變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)薯蝎，如下圖所示，泡孔的平均長度隨著GCP的增加谤绳，整體呈現(xiàn)減小的趨勢占锯，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的增大而減小缩筛，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度消略，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瞎抛。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)艺演，見圖c，隨著GCP的增加桐臊，當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小胎撤，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断凶。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大伤提，使得泡孔的成核臨界能壘升高，泡孔的成核速率下降认烁，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱肿男，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長介汹，因此熔體壓力越大，泡孔直徑越大舶沛。