衢州PP物理發(fā)泡廠家

當(dāng)熱塑性聚氨酯聚合物在1950年代問世時(shí)，TPE成為商業(yè)現(xiàn)實(shí)轨淌。在1960年代迂烁，苯乙烯嵌段共聚物問世，在1970年代递鹉，各種TPE出現(xiàn)盟步。TPE的全球使用量（1990年為680000噸/年）以每年約9%的速度增長。由于聚苯乙烯和聚丁二烯之間的不相容性躏结，苯乙烯-丁二烯材料具有兩相微觀結(jié)構(gòu)塊却盘，前者根據(jù)確切的成分分成球體或棒。由于聚苯乙烯含量低媳拴，該材料具有彈性黄橘，聚丁二烯的特性占主導(dǎo)地位。通常屈溉，它們提供比傳統(tǒng)交聯(lián)橡膠更廣泛的性能塞关，因?yàn)槠涑煞挚梢宰兓赃m應(yīng)最終的構(gòu)造目標(biāo)。嵌段共聚物很有趣子巾，因?yàn)樗鼈兛梢浴拔⑾喾蛛x”以形成周期性納米結(jié)構(gòu)帆赢，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）嵌段共聚物小压。這種聚合物被稱為Kraton，用于鞋底和粘合劑椰于。由于微細(xì)結(jié)構(gòu)怠益，需要透射電子顯微鏡（TEM）來檢查結(jié)構(gòu)。丁二烯基質(zhì)用四氧化鋨染色以在圖像中提供對(duì)比度瘾婿。該材料是通過活性聚合制成的蜻牢，因此塊體幾乎是單分散的，因此有助于形成非常規(guī)則的微觀結(jié)構(gòu)偏陪。由于大多數(shù)聚合物彼此不相容孩饼，形成嵌段聚合物通常會(huì)導(dǎo)致相分離，并且自從引入SBS嵌段聚合物以來竹挡，該原理已被廣泛采用镀娶，特別是在其中一種嵌段是高度結(jié)晶的情況下。不相容規(guī)則的一個(gè)例外是Noryl材料揪罕，其中聚苯乙烯和聚苯醚或PPO相互形成連續(xù)共混物梯码。其他TPE具有結(jié)晶域，其中一種嵌段與相鄰鏈中的其他嵌段共結(jié)晶好啰，例如在共聚酯橡膠中轩娶，實(shí)現(xiàn)與SBS嵌段聚合物相同的效果。取決于嵌段長度框往，由于較高的晶體熔點(diǎn)鳄抒，域通常比后者更穩(wěn)定。該點(diǎn)決定了材料成型所需的加工溫度椰弊，以及產(chǎn)品的最終使用溫度许溅。這樣的材料包括Hytrel，一種聚酯-聚醚共聚物和Pebax秉版，一種尼龍或聚酰胺-聚醚共聚物贤重。熱塑性彈性體（TPE），有時(shí)也稱為熱塑性橡膠清焕，是一類共聚物或聚合物（通常是塑料和橡膠）的物理混合物并蝗，由具有熱塑性和彈性體特性的材料組成。雖然大多數(shù)彈性體是熱固性塑料秸妥，但相比之下滚停，熱塑性塑料在制造中相對(duì)容易使用，例如通過注塑成型粥惧。熱塑性彈性體顯示出橡膠材料和塑料材料的典型優(yōu)勢键畴。使用熱塑性彈性體的好處是能夠拉伸到適度的伸長率并恢復(fù)到接近原始形狀的能力，從而比其他材料具有更長的使用壽命和更好的物理范圍影晓。熱固性彈性體和熱塑性彈性體之間的主要區(qū)別在于其結(jié)構(gòu)中的交聯(lián)鍵類型镰吵。事實(shí)上檩禾，交聯(lián)是賦予高彈性性能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素挂签。類型商業(yè)TPE有六類通用類別（名稱符合ISO18064）：苯乙烯嵌段共聚物疤祭，TPS（TPE-s）；熱塑性聚烯烴彈性體饵婆；熱塑性硫化橡膠勺馆，TPV（TPE-v或TPV）；熱塑性聚氨酯侨核，TPU（TPU）草穆；熱塑性共聚酯，TPC（TPE-E）搓译；熱塑性聚酰胺悲柱，TPA（TPE-A）；未分類的熱塑性彈性體些己，TPZ豌鸡。來自嵌段共聚物組的TPE材料的例子包括CAWITON、THERMOLASTK段标、THERMOLASTM涯冠、Arnitel、Hytrel逼庞、Dryflex蛇更、Mediprene、Kraton赛糟、Pibiflex派任、Sofprene和Laprene。這些苯乙烯嵌段共聚物（TPE-s）中有CAWITON璧南、THERMOLASTK吨瞎、THERMOLASTM、Sofprene穆咐、Dryflex和Laprene颤诀。Laripur、Desmopan或Elastollan是熱塑性聚氨酯（TPU）的例子对湃。Sarlink崖叫、Santoprene、Termoton拍柒、Solprene心傀、THERMOLASTV、Vegaprene拆讯、或Forprene是TPV材料的例子脂男。熱塑性烯烴彈性體（TPO）化合物的例子是For-TecE或Engage养叛。Ninjaflex用于3D打印。為了符合熱塑性彈性體的資格宰翅，材料必須具有以下三個(gè)基本特征：1.拉伸到適度伸長的能力弃甥。2.并在消除應(yīng)力后恢復(fù)到接近其原始形狀的狀態(tài).3.可在高溫下作為熔體加工,沒有明顯的蠕變。TPE用于傳統(tǒng)彈性體無法提供產(chǎn)品所需物理性能范圍的地方汁讼。這些材料在汽車領(lǐng)域和家用電器領(lǐng)域有大量應(yīng)用淆攻。2014年，TPE的全球市場規(guī)模達(dá)到約167億美元嘿架。大約40%的TPE產(chǎn)品用于汽車制造瓶珊。例如，共聚酯TPE用于雪地摩托軌道耸彪，其中剛度和耐磨性非常重要伞芹。熱塑性烯烴（TPO）越來越多地用作屋頂材料。TPE也廣泛用于導(dǎo)管尼龍嵌段共聚物為患者提供了一系列理想的柔軟度蝉娜。熱塑性有機(jī)硅和烯烴混合物用于擠出玻璃滑道和動(dòng)態(tài)擋風(fēng)雨條汽車型材唱较。苯乙烯嵌段共聚物因其易于加工而用于鞋底，并廣泛用作粘合劑蜀肘。 由于在對(duì)各種熱塑性基材進(jìn)行雙組分注塑成型方面具有無與倫比的能力绊汹，工程TPS材料還涵蓋了從汽車市場到消費(fèi)品和醫(yī)療產(chǎn)品的廣泛技術(shù)應(yīng)用。例如扮宠，柔軟的抓握表面西乖、設(shè)計(jì)元素、背光開關(guān)和表面坛增，以及密封件获雕、墊圈或阻尼元件。TPE通常用于制造汽車性能應(yīng)用的懸架襯套收捣，因?yàn)榕c常規(guī)橡膠襯套相比届案，它具有更大的抗變形能力。由于改性塑料樹脂的功能罢艾、成本效益和適應(yīng)性楣颠，熱塑性塑料在供暖、通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）行業(yè)經(jīng)歷了增長成各種蓋子咐蚯、風(fēng)扇和外殼童漩。TPE還可用于醫(yī)療設(shè)備、電纜護(hù)套和內(nèi)絕緣春锋、性玩具和一些耳機(jī)電纜矫膨。 不僅用于工業(yè)用途，還用于運(yùn)動(dòng)鞋和背包等消費(fèi)品。您可以在許多運(yùn)動(dòng)和戶外品牌產(chǎn)品中看到基于TPE的材料“ARIAPRENE”侧馅。2021年危尿，全新的TPE回收理念問世，稱為APTERRA馁痴，它是GRS（全球回收標(biāo)準(zhǔn)）收集和再生泡沫織物廠廢料谊娇，因?yàn)槊看紊a(chǎn)運(yùn)行總是有20%的廢料。

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PBAT全名為聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇酯弥搞，即英文 Poly (butyleneadipate-co-terephthalate)的簡寫邮绿，即其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：從其化學(xué)結(jié)構(gòu)式可知：PBAT 是己二酸丁二醇酯和對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的共聚物渠旁。兼具 PBA(聚己二酸丁二醇酯)和 PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)的特性攀例，既有較好的力學(xué)性能，又有較高的延展性和斷裂伸長率顾腊，還具有優(yōu)良的生物降解性粤铭，是一種全生物可降解塑料。生物可降解塑料是在土壤杂靶、沙土等自然條件下梆惯，與微生物淵（如細(xì)菌/霉菌/藻類等）作用降解成二氧化碳、水等小分子或低分子化合物的塑料吗垮。降解塑料主要分為光降解塑料垛吗、生物降解塑料堯、光生物降解塑料烁登。光降解塑料需要充足的光照才能降解怯屉，給生產(chǎn)帶來了很大局限性，所以光降解塑料的推廣并不好饵沧。生物降解塑料品種已經(jīng)有幾十種锨络，可批量生產(chǎn)和工業(yè)化生產(chǎn)的品種主要有：微生物發(fā)酵合成的聚羥基脂肪酸酯，化學(xué)合成的聚乳酸(PLA)狼牺、聚己內(nèi)酯羡儿、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)、脂肪族/芳香族共聚酯是钥、CO2/環(huán)氧化合物共聚物 (APC)掠归、聚乙烯醇(PVA)等、天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物悄泥、塑料合金等虏冻。PBAT操作特點(diǎn)：(1)為了減少 BDO 的副反應(yīng)發(fā)生，減少 THF的生成码泞，降低原料消耗兄旬，整個(gè)酯化反應(yīng)在真空條件下進(jìn)行，降低了酯化反應(yīng)溫度；同時(shí)也降低了能耗领铐。(2)由于原料的活性較低問題悯森，采用了高性能催化劑；由于此催化劑的易水解失活的特性绪撵，由原來傳統(tǒng)催化劑液面以上的加入方式瓢姻，改為液面下加入，解決了以上問題音诈。(3)在縮聚過程中幻碱，生成的低聚物易隨真空氣相管道帶人到噴淋系統(tǒng)中，造成系統(tǒng)堵塞细溅。為此褥傍，在氣相管道上設(shè)置旋風(fēng)分離收集系統(tǒng)，將生成的低聚物通過旋風(fēng)分離器收集捕捉喇聊，其尾氣進(jìn)入BDO 噴淋循環(huán)系統(tǒng)恍风。(4)酯化反應(yīng)過程中，雖然可以降低副反應(yīng)發(fā)生的程度誓篱，但在酯化反應(yīng)中還是不可避免的有THF 和水朋贬。由于 THF 屬于低毒性，但是其高濃度易對(duì)人體危害很大窜骄，如果直接排放至污水處理锦募，將會(huì)對(duì)污水處理系統(tǒng)內(nèi)的細(xì)菌產(chǎn)生危害。為解決這一問題邻遏，設(shè)置了 THF 回收裝置糠亩。將 THF 與水進(jìn)行分離處理，經(jīng)過回收裝置處理后党远，其 THF 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到 99.95%以上削解，可用于直接銷售。廢水中 THF 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在 0.05%左右沟娱，將廢水送至汽提塔進(jìn)行汽提氛驮，提取出其中的 THF 及其他有機(jī)物，通過管道送至燃?xì)忮仩t燃燒济似。(5)由于 PBAT 玻璃化溫度較低矫废，如采用傳統(tǒng)水下拉條切粒，易造成黏結(jié)砰蠢、纏刀蓖扑，導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)。為此台舱，采用水下模頭切粒的方式律杠，通過水下輸送管道的長短和切粒水的溫度來控制切片粒子的成型和結(jié)晶程度潭流；同時(shí)由于 PBAT 易降解的特性，生產(chǎn)的切片粒子輸送至干燥塔進(jìn)行干燥柜去，然后沖氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)和包裝灰嫉。(6)針對(duì) PBAT 的特性，分子鏈增長難嗓奢、黏度高讼撒、流動(dòng)性差等特點(diǎn)，惠通公司采用惠通獨(dú)家專利技術(shù)的立式液相增黏釜股耽，可使物料的動(dòng)力黏度由目前 350 Pa·S 增加到 1000 Pa·S 以上根盒、分子鏈隨之增長，同時(shí)由于黏度很高物蝙，需采用螺桿出料的方式來保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性炎滞。(7)由于在生產(chǎn) PBAT 過程中，有 THF 蒸汽產(chǎn)生茬末，為此在縮聚裝置內(nèi)局部地區(qū)設(shè)置了軸流風(fēng)機(jī)加強(qiáng)裝置通風(fēng)能力厂榛，同時(shí)還設(shè)置可燃有害氣體檢測和報(bào)警裝置盖矫，現(xiàn)場設(shè)計(jì)個(gè)人防護(hù)面具和呼吸器等安全裝備丽惭；THF 回收裝置采取全敞開式混凝土框架結(jié)構(gòu)，使有害氣體不易積聚辈双。PBAT 作為性能良好的環(huán)保材料责掏，可以降低石油資源消耗，緩解“白色污染”湃望，對(duì)我國可持續(xù)發(fā)展具有重要意義换衬。目前全球 PBAT 市場需求旺盛，由于 PBAT 價(jià)格較高证芭，而我國具備良好的原料生產(chǎn)條件瞳浦。PBAT 產(chǎn)品主要用于出口，行業(yè)集中度高废士，潛在市場大叫潦，產(chǎn)業(yè)化前景好。

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塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右官硝，在國外汽車上達(dá)到了15%至20%矗蕊。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%，廣泛應(yīng)用于儀表板氢架、電機(jī)支架傻咖、座位板、空調(diào)風(fēng)罩岖研、門嵌飾板等內(nèi)外飾卿操。聚丙烯使用量占比塑料部件50%以上。讓汽車用上更多的塑料部件，還有很多功課可以開展害淤。全球微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請(qǐng)解滓，前三位為：美國、日本筝家、德國洼裤。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)溪王，該技術(shù)來源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利腮鞍。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項(xiàng)技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell莹菱。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑移国，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔，通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)道伟。聚丙烯微孔發(fā)泡微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域迹缀，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年蜜徽，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點(diǎn)課題祝懂。國內(nèi)微孔發(fā)泡材料注重原料技術(shù)研發(fā)。在高校方面拘鞋，北京化工大學(xué)在微孔發(fā)泡工藝的專利申請(qǐng)量上占有主要地位砚蓬，主要發(fā)明人為楊衛(wèi)民課題組和何亞東課題組。楊衛(wèi)民課題組的研究方向主要是微孔發(fā)泡專用注射機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)盆色，在專利申請(qǐng)方向上側(cè)重于改進(jìn)螺桿結(jié)構(gòu)和設(shè)置滲透釜來獲得聚合物熔體/超臨界氣體均相體系灰蛙。近期，華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授領(lǐng)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(qiáng)化”項(xiàng)目斬獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)隔躲。北京化工大學(xué)教授摩梧、教育部“長江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授楊衛(wèi)民，華東理工大學(xué)化工學(xué)院院長宣旱、聯(lián)合化學(xué)反應(yīng)工程研究所所長仅父、教育部“長江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授趙玲，兩位教授將出席“2020中國聚烯烴大會(huì)”响鹃，并介紹聚烯烴發(fā)泡技術(shù)與材料開發(fā)驾霜。國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著，對(duì)汽車輕量化提出了更高要求买置。特別是在車市持續(xù)萎靡粪糙、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向忿项。整車廠蓉冈、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局城舞。汽車輕量化要求更高，對(duì)聚丙烯微孔發(fā)泡材料的需求正在進(jìn)一步放大寞酿！在這個(gè)領(lǐng)域有哪些新的進(jìn)展和要求家夺？有哪些新的技術(shù)研發(fā)？趙玲教授將在“2020中國聚烯烴大會(huì)”開講伐弹。

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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展拉馋，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用，因其具有的優(yōu)異機(jī)械性能和無毒（低毒）惨好、絕熱煌茴、隔音、絕緣日川、緩沖蔓腐、輕量化等性能，在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機(jī)龄句。隨著國民對(duì)于環(huán)保回论、綠色、安全分歇、舒適要求愈加苛刻傀蓉，對(duì)環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可（完全）降解卿樱、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧僚害，成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授領(lǐng)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(qiáng)化》項(xiàng)目斬獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)繁调，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(lǐng)域成功應(yīng)用靶草，包括新能源汽車動(dòng)力電池墊片等等蹄胰，引領(lǐng)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點(diǎn)發(fā)泡材料具有較好防震緩沖奕翔、隔音裕寨、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材派继、汽車減震宾袜、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料驾窟，如地板庆猫、頂棚、方向盤绅络、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料月培，這種材料耐候性能較差嘁字，易燃且燃燒過程中釋放大量對(duì)人體有害的有毒氣體。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著杉畜，對(duì)汽車輕量化提出了更高要求纪蜒。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下此叠，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向纯续。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局灭袁。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動(dòng)汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能杆烁。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简卧。在暴雨兔魂、淺灘、霧霾等極端條件下举娩，為滿足汽車行駛過程中動(dòng)力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求析校，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動(dòng)力電池上。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量铜涉、提升安全性智玻，大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來保護(hù)單個(gè)電芯，可在一定時(shí)間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控芙代。由于特斯拉在動(dòng)力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用吊奢，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動(dòng)力電池PACK包上的應(yīng)用推廣。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下纹烹，微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域页滚，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年铺呵，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點(diǎn)課題裹驰。日常生活中，當(dāng)人們購買兒童玩具片挂、家具用品等塑料制品時(shí)幻林，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保音念，近年來綜合性能優(yōu)異沪饺、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”，日益受到熱捧闷愤，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種整葡。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長量快肝谭、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一掘宪，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)蛾扇。其中，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)魏滚。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年镀首，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國家重點(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)泡工藝鼠次，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)工作更哄。據(jù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)專家介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類腥寇〕婶妫化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)赦役；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用麻敌，已逐漸被禁止和限制使用；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高或價(jià)格昂貴掂摔，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全术羔。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)乙漓、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端级历，超臨界流體，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)叭披，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)寥殖，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涩蜘、結(jié)晶行為改變等一系列變化嚼贡，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物皱坛，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制编曼，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)度不夠無法保持完整泡孔剩辟，可操作窗口窄。因此往扔，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贩猎。了攻克這一難題，近年來萍膛，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通吭服、中石化北化院、浙江新恒泰蝗罗、鎮(zhèn)海煉化等單位艇棕，在合適物料體系蝌戒、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(qiáng)化和工程化等系列工作沼琉，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：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)制北苟，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，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/添加劑打瘪；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率友鼻，氣泡成核和生長的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積；釜壓發(fā)泡闺骚、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彩扔、溫度場和速度場，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)僻爽。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)虫碉，項(xiàng)目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造胸梆；新建了4套敦捧、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%乳绕，成品率提高到99%以上绞惦；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億洋措，利稅1.09億济蝉。隨著應(yīng)用市場快速開拓，2019年共推廣新建了13套裝置菠发，市場占有率高和競爭力強(qiáng)王滤。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實(shí)用新型專利8件滓鸠；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文雁乡，“國外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為∶铀祝”科技查新表明踱稍，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性悠抹。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比珠月，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)力更少楔敌、尺寸穩(wěn)定性好啤挎、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前卵凑，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庆聘，具有操作簡單胜臊、效率高、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件伙判，且能耗少象对，符合節(jié)約材料，降低成本這一發(fā)展理念澳腹，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求织盼。然而，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)生大量變形酱塔，泡孔尺寸分布不均勻沥邻，所得制品表面存在大量的氣痕、銀紋等缺陷羊娃，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺唐全，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用。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)的氣體反壓裝置蕊玷，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對(duì)微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響邮利。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(diǎn)垃帅，改善了泡孔的形態(tài)延届。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP、發(fā)泡劑(AC)贸诚、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)行塑化方庭。然后打開氣體反壓裝置，在型腔中分別注入固定的GCP為0酱固，0.2械念，0.4，0.6运悲，0.8?MPa的氣體龄减，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡，冷卻后班眯，取出PP發(fā)泡樣品希停。GCP對(duì)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)到大值署隘。隨著GCP從0增加至0.8?MPa脖苏，熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa，注射完成后定踱，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降恃鞋，隨著冷卻收縮崖媚，熔體壓力逐漸趨于0?MPa亦歉。由此可知，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力畅哑，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境肴楷。CP對(duì)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(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率荠呐，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形赛蔫，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)很大的變形泥张，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象呵恢，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小媚创，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)渗钉。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大钞钙，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小鳄橘，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)域所占比例增大芒炼，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布瘫怜。當(dāng)GCP達(dá)到0.8?MPa時(shí)，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)本刽，此時(shí)整體泡孔的變形較小鲸湃。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(dòng)剪切作用，GCP值越大盅安，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大唤锉，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形别瞭。GCP對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示窿祥。可知蝙寨，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%晒衩；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高墙歪，GCP為0.8 MPa時(shí)听系，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虹菲，從63.7%下降到45.4%靠胜，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。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)浪漠，如下圖所示陕习，泡孔的平均長度隨著GCP的增加，整體呈現(xiàn)減小的趨勢址愿，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大该镣，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度响谓，即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距损合，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)娘纷，見圖c嫁审，隨著GCP的增加，當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小失驶，但隨著GCP的進(jìn)一步增大土居，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大嬉探，使得泡孔的成核臨界能壘升高擦耀，泡孔的成核速率下降，泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場的影響減弱涩堤，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長眷蜓，因此熔體壓力越大，泡孔直徑越大胎围。