武漢PP微孔發(fā)泡定制

塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右呐萌，在國外汽車上達(dá)到了15%至20%馁痴。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)用于儀表板肺孤、電機(jī)支架罗晕、座位板、空調(diào)風(fēng)罩赠堵、門嵌飾板等內(nèi)外飾磺陡。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摩疑，還有很多功課可以開展吴侦。全球微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請，前三位為：美國杂靶、日本梆惯、德國。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟吗垮、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)垛吗，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。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣烁登，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell怯屉。MuCell技術(shù)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饵沧，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)锨络。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，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一狼牺。2018年羡儿，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點課題。國內(nèi)微孔發(fā)泡材料注重原料技術(shù)研發(fā)是钥。在高校方面掠归，北京化工大學(xué)在微孔發(fā)泡工藝的專利申請量上占有主要地位，主要發(fā)明人為楊衛(wèi)民課題組和何亞東課題組悄泥。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)虏冻，在專利申請方向上側(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。近期弹囚，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”項目斬獲上海市科技進(jìn)步獎一等獎厨相。北京化工大學(xué)教授、教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授楊衛(wèi)民，華東理工大學(xué)化工學(xué)院院長领铐、聯(lián)合化學(xué)反應(yīng)工程研究所所長悯森、教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授趙玲，兩位教授將出席“2020中國聚烯烴大會”绪撵，并介紹聚烯烴發(fā)泡技術(shù)與材料開發(fā)瓢姻。國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著，對汽車輕量化提出了更高要求音诈。特別是在車市持續(xù)萎靡幻碱、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细溅。整車廠褥傍、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局。汽車輕量化要求更高喇聊，對聚丙烯微孔發(fā)泡材料的需求正在進(jìn)一步放大恍风！在這個領(lǐng)域有哪些新的進(jìn)展和要求？有哪些新的技術(shù)研發(fā)誓篱？趙玲教授將在“2020中國聚烯烴大會”開講朋贬。

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新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展之本，可降解塑料是新興的塑料新材料窜骄。隨著全球?qū)Ω纳骗h(huán)境的訴求越來越強(qiáng)烈锦募，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。著眼于中國的雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)邻遏，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糠亩。在此背景下，本報告深入研究可降解塑料行業(yè)現(xiàn)狀准验。從性能上看赎线，PLA、PBAT糊饱、PHA等生物降解塑料性能接近普通塑料氛驮，為替代不可降解塑料創(chuàng)造了條件；從技術(shù)上看济似，PLA生產(chǎn)的中間原料丙交酯技術(shù)難以完全突破，限制產(chǎn)能釋放盏缤，而PBAT國內(nèi)生產(chǎn)工藝不受限于國外砰蠢，產(chǎn)能快速擴(kuò)張；從應(yīng)用上看唉铜，可降解塑料主要應(yīng)用在餐飲台舱、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。根據(jù)艾瑞測算，至2025年竞惋，外賣包裝柜去、農(nóng)膜和醫(yī)療領(lǐng)域?qū)尫趴山到馑芰闲枨?94.8億元、72.7億元和0.172億元拆宛。長遠(yuǎn)來看嗓奢，可降解塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨不確定性：一，可降解塑料的成本高于傳統(tǒng)塑料浑厚，靠政策驅(qū)動的市場可持續(xù)性存在風(fēng)險股耽，產(chǎn)品的推廣最終取決于產(chǎn)業(yè)降本提效的空間；二钳幅，國內(nèi)掌握生物降解塑料技術(shù)的企業(yè)不多物蝙，而且在關(guān)鍵環(huán)節(jié)與國外企業(yè)相比仍有較大差異，若后續(xù)技術(shù)無法突破敢艰，存在產(chǎn)能無法按時釋放的風(fēng)險诬乞；三，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钠导、濕度震嫉、菌類等條件，而實際在使用后辈双，能否有效地收集可降解塑料并滿足降解的環(huán)境條件還有待驗證责掏。

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摘要:長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料，在滿足汽車零部件性能的同時湃望，對零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)换衬，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞。文章主要介紹了PP-LGF在汽車儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀证芭，詳細(xì)介紹了薄壁注塑瞳浦、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況废士，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景叫潦。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展官硝，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展矗蕊。然而，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重氢架，通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染傻咖，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點，其中岖研，使用質(zhì)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(jìn)展卿操。運用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法。在眾多的復(fù)合材料中害淤，長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價格扇雕、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比窥摄，PPLGF在強(qiáng)度镶奉、剛度、翹曲度溪王、耐疲勞腮鞍、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢，因此莹菱，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進(jìn)一步實現(xiàn)重量及成本的降低移国。1 長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料性能特點長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種，即熔融浸漬道伟、溶液浸漬迹缀、粉末浸漬、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝蜜徽，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法祝懂。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm～15mm，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%拘鞋，粒子中玻纖的保留長度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示砚蓬，相較于玻纖保留長度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)盆色，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能灰蛙、抗沖擊性能、耐蠕變性能等特點隔躲，更加適合應(yīng)用于汽車領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件摩梧。此外，隨著纖維含量的增加宣旱，PP-LGF的性能也隨之提高仅父。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量浑吟，中笙纤、高檔車型普遍會采用軟質(zhì)儀表板，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層组力。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件粪糙，同時也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性忿项，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料，在滿足相關(guān)性能的同時轩触，可提升儀表板吸能性能寞酿，同時可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)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脱柱，推動汽車內(nèi)飾輕量化伐弹。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡榨为、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面惨好，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄随闺，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法日川，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左右矩乐，整體減重可達(dá)約25%龄句。該工藝的投入成本較低，重量優(yōu)勢明顯散罕。目前分歇，該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中，如吉利欧漱、大眾职抡、上汽、福特等均有應(yīng)用误甚，一般選擇PPLGF20材料缚甩，設(shè)計的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm。然而靶草，薄壁注塑工藝也存在兩點問題蹄胰，首先是該工藝的模具成本較高，使用薄壁注塑奕翔，成型模具需要采用熱流道設(shè)計裕寨，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高。其次派继，注塑工藝管控和注塑精度要求高宾袜，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(yán)重驾窟，尺寸穩(wěn)定性較差庆猫。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绅络，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月培，并保持在高壓力下嘁字，然后，通過開關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔杉畜，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(nèi)部形成從十到幾十微米不等的封閉氣泡微孔[4-5]纪蜒，該項技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明，1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實現(xiàn)全球商品化此叠。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短纯续、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好、翹曲低灭袁、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣猬错。MuCell工藝使用超臨界流體，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性茸歧。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段倦炒，縮短成型周期，同時举娩，可使壓力分布均勻析校，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力，降低因長玻纖各項異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲铜涉，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性智玻。另外，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕芙代，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充吊奢，降低材料密度，產(chǎn)品重量減輕纹烹，較同材質(zhì)實體页滚，重量可降低5%～10%。目前铺呵，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝裹驰，骨架產(chǎn)品設(shè)計壁厚2.4mm，相較于實心材料重量降低了10%片挂，此外幻林，長城和大眾也有應(yīng)用于此項技術(shù)。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高音念，工藝難度大沪饺，同時相關(guān)研究表明，使用該工藝對儀表板減重比控制在3%～8%時闷愤，產(chǎn)品性能會下降10%左右整葡，基本滿足性能要求，減重超過8%讥脐，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降遭居，不能滿足要求啼器。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%。2.3 化學(xué)發(fā)泡化學(xué)發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝（core-back）魏滚，二者均是在注塑過程中镀首，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機(jī)發(fā)泡劑，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體鼠次，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)，以降低材料密度芋齿，減輕產(chǎn)品重量腥寇。其中，core-back工藝因使用了二次開模觅捆，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡赦役，發(fā)泡的倍率更高，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多栅炒，產(chǎn)品的減重比更大掂摔。一般來說，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實心材料在5%～8%左右赢赊，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%乙漓，具體根據(jù)退模行程決定。同物理發(fā)泡工藝一樣释移，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時叭披，減少產(chǎn)品翹曲變形，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性玩讳，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件涩蜘。目前，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝熏纯，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm同诫，重量降低了約40%，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝樟澜。core-back工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴误窖，開模的周期較長，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高往扔，而且該工藝的技術(shù)難度較高贩猎，后期調(diào)試周期較長，產(chǎn)品的綜合成本較高萍膛。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴吭服，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蝗罗，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝艇棕。

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當(dāng)前蝌戒，作為制約人類生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水資源受到更大程度的保護(hù)，水污染治理也得到了高度的重視沼琉。由于工業(yè)廢水中常含有多種有毒物質(zhì)北苟，對環(huán)境和人體有很大危害，因此要開發(fā)綜合利用打瘪，采取科學(xué)的凈化措施才可排放友鼻，化害為利。工業(yè)廢水中存在一定的有害污染物質(zhì)闺骚。研究表明彩扔，造成水污染的污染物中，重金屬占據(jù)主導(dǎo)地位僻爽，一些重金屬對人體健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅虫碉。尤其是化工廢水中有些含有如氰、酚胸梆、砷敦捧、汞、鎘或鉛等有毒或劇毒的物質(zhì)碰镜，以及無機(jī)酸兢卵、堿類等刺激性、腐蝕性的物質(zhì)洋措，在一定的濃度下對生物和微生物產(chǎn)生毒性影響济蝉。環(huán)境中的銅離子很容易通過食物鏈進(jìn)入人體中，會引起頭痛菠发、呼吸困難王滤、引起血管內(nèi)溶血、損傷神經(jīng)系統(tǒng)滓鸠，對人體健康造成嚴(yán)重的威脅雁乡。聚乙烯醇微孔發(fā)泡材料聚丙烯微孔發(fā)泡基于這些危害，發(fā)泡材料因特有的吸附過濾功能成為工業(yè)污水處理設(shè)備中的目標(biāo)用材糜俗。在工業(yè)污水處理工程中踱稍，聚乙烯醇（PVA）是常用的高分子聚合物，其具有良好的水溶性悠抹、黏附性珠月、機(jī)械性能和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于紡織楔敌、食品和醫(yī)藥等行業(yè)啤挎。近些年來，聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料多被用到工業(yè)污水和城市廢水處理的研究應(yīng)用中卵凑。在有關(guān)公開的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料用于污水處理的研究中庆聘，多以聚乙烯醇為原料胜臊，配以甲醛、淀粉伙判、半纖維素象对、竹炭、聚丙烯酸宴抚、生物炭勒魔、海泡石、水滑石菇曲、坡縷石水等聚合物沥邻，再經(jīng)發(fā)泡處理制備。不僅具有強(qiáng)吸水性羊娃，而且能夠通過吸附污漬實現(xiàn)凈化除污“ｕ危可以有效處理工業(yè)廢水中的各種有害物質(zhì)（生物毒性或致癌性）蕊玷，為社會倡導(dǎo)的高效、節(jié)能的處理水體污染措施找到了可行性方案弥雹。針對污水處理的實際需求垃帅，本文僅限于對幾種公開的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料類型做有關(guān)介紹，如淀粉基剪勿、碳納米管改性的水凝膠贸诚、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖厕吉、生物炭等材質(zhì)的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料酱固。淀粉基聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料適用于污水處理 。該類發(fā)泡材料主要由包含半纖維素和海泡石的材料制備而成头朱。利用半纖維素增強(qiáng)运悲、增韌的作用，以及海泡石優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能项钮，將半纖維素和海泡石穿插于聚乙烯醇與淀粉形成的水凝膠材料中班眯，再經(jīng)發(fā)泡處理而成。具有比表面積大烁巫，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固署隘，過濾分離和吸附效率好，同時具有優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能亚隙，能吸附廢水中的懸浮顆粒和污漬磁餐，并有脫除異味和脫色的效果，適用于污水處理技術(shù)恃鞋。 用碳納米管改性的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料可以對工業(yè)污水中的重金屬進(jìn)行吸附崖媚。發(fā)明思路是鑒于碳納米管具有管狀結(jié)構(gòu)和大的比表面積亦歉，其高吸附能力和很高的表面活性，使它成為獨特的多功能吸附劑畅哑。該版本的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料肴楷，是利用腐殖酸和海泡石的增強(qiáng)作用，將腐殖酸和海泡石均勻的穿插于聚乙烯醇荠呐、甲基丙烯酸和聚乙二醇形成的三維網(wǎng)狀水凝膠材料中赛蔫，形成對重金屬離子吸附效率好、吸附量大泥张，而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固呵恢、力學(xué)性能優(yōu)異的水凝膠發(fā)泡材料。試驗表明媚创，凈化去污能力好渗钉，不僅可以處理城市生活廢水和畜禽養(yǎng)殖廢水，同時還可以處理工業(yè)廢水钞钙，如電鍍鳄橘、紡織、印染芒炼、化工瘫怜、制藥等工業(yè)排放的廢水，特別是不易生物處理的廢水本刽，并且可以回收廢水中的貴金屬鲸湃、稀有金屬等。此外本發(fā)泡材料還是殺菌藥物的優(yōu)良載體子寓，適用于需要殺菌的場合暗挑。聚乙烯醇縮甲醛海綿 傳統(tǒng)的污水處理材料很多不可降解，容易對周圍環(huán)境造成污染别瞭。天然高分子材料對生物無毒窿祥，傳質(zhì)性能好，但強(qiáng)度低蝙寨，厭氧條件下易被微生物分解晒衩，壽命短。合成高分子材料強(qiáng)度高墙歪，化學(xué)穩(wěn)定性好听系，但傳質(zhì)性能差。因此虹菲，將天然高分子材料秸稈纖維和合成高分子材料聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料——聚乙烯醇縮甲醛（PVFM）發(fā)泡材料用來處理污水,既能有良好的傳質(zhì)性能靠胜。又能擁有強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點。該實驗中采用機(jī)械打泡法和化學(xué)發(fā)泡法制備的聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料孔分布良好,孔徑重復(fù)率性浪漠，對廢水的 COD 和氨氮都有較高的去除能力陕习，穩(wěn)定后COD去除效果可達(dá)90%以上，氨氮去除效果可達(dá)96%以上址愿。因此也可作為污水處理的潛在方案该镣。圖源：河北科技大學(xué) 聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料的制備進(jìn)一步豐富了工業(yè)廢水處理中的解決方案。聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料具有豐富的開孔結(jié)構(gòu)响谓，較好的力學(xué)強(qiáng)度和耐磨性损合，以及生物相容性。被用作清潔材料娘纷、過濾材料嫁审、吸收劑和功能性的吸附材料。殼聚糖是含多種整合機(jī)的天然生物聚合物赖晶，能通過整合作用或離子交換除去廢水中的金屬離子和燃料等有害物質(zhì)律适。通過這兩種材料制備的聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料含有一定量的氨基，且孔徑較大遏插，接觸面積較大擦耀，克服了傳統(tǒng)吸附劑及殼聚糖對重金屬離子吸附速率較慢的缺點。實驗表明涩堤，聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料吸附金屬離子后可以在幾分鐘內(nèi)快速解吸附，經(jīng)過5次循環(huán)之后分瘾，對 Pb2+ 和 Cu2+仍然表現(xiàn)出相對良好的吸附能力胎围。可見是一種能用于污水處理的理想吸附劑德召。該方法操作方便白魂，吸附后處理簡單，豐富了為工業(yè)廢水處理提供依據(jù)和方法上岗。 我國大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠出水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不高福荸，出水中仍含有較多的污染物質(zhì)，進(jìn)入水體后會造成水體富營養(yǎng)化肴掷，對環(huán)境造成一定的影響敬锐。填料的性能直接決定污染物去除率，傳統(tǒng)的填料或多或少存在著比表面積小呆瞻、掛膜困難台夺、生物量比較少且生物膜易脫落，處理效率不高等問題痴脾。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料颤介，可以作為污水處理填料應(yīng)用，比表面積大，掛膜快滚朵，具有良好的親水性親生物性冤灾，表面生物量大且種類豐富，污泥量少不堵塞辕近，與傳統(tǒng)填料相比有著巨大優(yōu)勢韵吨，在污水處理廠提標(biāo)改造及改擴(kuò)建領(lǐng)域具有重大意義。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料 圖源：浙江工業(yè)大學(xué)相較于傳統(tǒng)的技術(shù)亏推，如將聚合物吸附填料直接共混于樹脂中学赛，或者直接用吸附性物質(zhì)制成復(fù)合吸附劑，研究新型的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料成為污水處理綠色發(fā)展的重要方向吞杭。國內(nèi)外的聚乙烯醇發(fā)泡技術(shù)發(fā)展均比較成熟盏浇，并且得到了一定規(guī)模應(yīng)用，對解決工業(yè)污水處理芽狗、建設(shè)環(huán)保型社會做了應(yīng)有之義绢掰。目前，針對聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用童擎，各大專業(yè)院校和研究所以及污水處理公司都有研究滴劲，制作材料技術(shù)、裝備和價格也具有普惠性和實用性顾复，但仍需要在今后的實際工業(yè)污水處理中對材料的性能進(jìn)行規(guī)陌嗤冢化驗證和優(yōu)化。

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新材料研習(xí)社報道芯砸，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展萧芙，輕量、舒適假丧、綠色双揪、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量包帚、降低油耗渔期，是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一。目前渴邦，汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重疯趟、昂貴的金屬構(gòu)件，“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案谋梭，汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計和制造水平的重要標(biāo)志迅办。在當(dāng)前的車用塑料中，聚丙烯是用量章蚣、使用頻次站欺、增長速度的品種姨夹。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長是因為其密度小、體積輕矾策、設(shè)計空間廣磷账，綠色環(huán)保、性能優(yōu)異及其制造成本低贾虽。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點是以塑代鋼逃糟，減輕汽車自重。聚丙烯是一種由丙烯聚合（均聚PP）或丙烯和乙烯共同聚合（共聚PP）而成的無臭蓬豁、無毒绰咽、半透明的聚合物。聚丙烯按甲基（-CH3）空間排布的位置可分為等規(guī)聚丙烯（Isotactic polypropylene）地粪、無規(guī)聚丙烯（Atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯（Syndiotactic polypropylene）三種取募。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性、耐化學(xué)腐蝕性蟆技、耐熱性玩敏、介電性能，以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性质礼，且不受濕度的影響旺聚，聚丙烯的種類及性能。目前眶蕉，為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能砰粹，通常采用化學(xué)改性（共聚改性、交聯(lián)改性造挽、接枝改性伸眶、添加成核劑等）或物理改性（添加有機(jī)或無機(jī)助劑等）改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)、晶體構(gòu)型或填充刽宪、共混、增強(qiáng)等來實現(xiàn)性能優(yōu)化界酒。改性聚丙烯根據(jù)特點和功能可分為長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料圣拄、免噴涂聚丙烯材料、聚丙烯微發(fā)泡材料毁欣、高溶體強(qiáng)度聚丙烯庇谆、環(huán)保阻燃聚丙烯材料、抗菌聚丙烯凭疮、耐刮擦聚丙烯材料饭耳，及低氣味、低VOC聚丙烯材料等执解。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢性能優(yōu)勢聚丙烯在強(qiáng)度寞肖、剛度、硬度、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯新蟆；能夠在100℃的溫度下正常使用觅赊，具有良好的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性琼稻、較好的力學(xué)性能吮螺、較高的耐沖擊性、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌帕翻，化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響鸠补。聚丙烯外觀透明而輕，密度為0.89~0.91 g/cm3嘀掸，是目前塑料中輕的品種之一紫岩。因此，采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進(jìn)一步實現(xiàn)重量的降低横殴。另外被因，由于近年聚丙烯改性技術(shù)的發(fā)展使聚丙烯在汽車工業(yè)的發(fā)展占據(jù)優(yōu)勢。保優(yōu)勢聚丙烯為無毒衫仑、無味梨与、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物，屬于環(huán)保材質(zhì)文狱。聚丙烯不僅可回收再利用粥鞋，而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子，在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng)瞄崇，使聚丙烯具有降解特性呻粹，大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題。成本優(yōu)勢聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣苏研，主要有油等浊、煤、甲醇摹蘑、丙烯等筹燕。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長快的一種原料來源方式。由于我國煤炭資源豐富衅鹿，且煤炭的價格較為穩(wěn)定撒踪，煤制備聚丙烯成本浮動小。同時大渤，聚丙烯容易加工成型制妄，生產(chǎn)工藝簡單，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料泵三。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材耕捞，但由于聚丙烯的性能缺陷衔掸，包括收縮率大、容易產(chǎn)生翹曲變形砸脊、低溫易脆斷等具篇，決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求凌埂，優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成驱显，采用化學(xué)或物理方法來進(jìn)行改性。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯長玻纖增強(qiáng)聚丙烯是采用長度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進(jìn)行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料瞳抓，與普通聚丙烯材料相比埃疫，通過玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯的機(jī)械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高，能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美孩哑。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能栓霜，且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料；另外横蜒，長玻纖增強(qiáng)聚丙烯的高溫耐疲勞強(qiáng)度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍高出10%胳蛮，同時兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性。普通聚丙烯與長玻纖增強(qiáng)聚丙烯的性能對比丛晌。發(fā)泡改性聚丙烯發(fā)泡改性聚丙烯是以聚丙烯材料為基體仅炊，通過物理或者化學(xué)的方式使塑料中間層密布尺寸十到幾十微米的封閉微孔結(jié)構(gòu)。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限澎蛛，可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期抚垄；同時使制品具有內(nèi)應(yīng)力、翹曲小的特性谋逻，在注塑成型中更平整呆馁、筆直和穩(wěn)定；另一方面毁兆，由于微孔的支撐作用浙滤，使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異，在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀气堕。低氣味纺腊、低VOC聚丙烯低氣味、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個重要方向送巡，尤其針對處于相對封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料，對聚丙烯提出了綠色盒卸、環(huán)保的要求骗爆。低氣味、低 VOC 聚丙烯是通過在填料蔽介、加工助劑的選擇摘投、成型及后處理工藝等各個環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生煮寡，從而控制氣味的產(chǎn)生。

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年來綜合性能優(yōu)異犀呼、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”幸撕，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。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)外臂，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團(tuán)隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破坐儿，成功開發(fā)了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)化技術(shù)。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類宋光∶部螅化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(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;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用罪佳，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^高逛漫，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑赘艳，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)酌毡，已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)，而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點蕾管、表面張力和黏度下降枷踏、結(jié)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娇掏。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物呕寝，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制，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婴梧，可操作窗口窄下梢。因，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塞蹭。為了攻克這一難題孽江，趙玲團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院番电、浙江新恒泰岗屏、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系漱办、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)化这刷、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)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新娩井。趙玲介紹暇屋，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡，既可突破結(jié)晶的制約洞辣，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型咐刨￡夹疲基于這一發(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)泡專用料定鸟，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑而涉。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡联予、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)計啼县，保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場躯泰，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)谭羔。利用上述創(chuàng)新技術(shù)，項目團(tuán)隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置麦向，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套瘟裸、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置，生產(chǎn)效率提高25%诵竭，成品率提高到99%以上话告，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元卵慰、利稅1.09億元沙郭。此外，該團(tuán)隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件裳朋、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文病线。趙玲表示，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)鲤嫡，除聚丙烯外送挑，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)完成暖眼。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料惕耕，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)域诫肠，還可滿足兒童玩具司澎、食品、醫(yī)療栋豫、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求挤安。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域丧鸯，如新能源汽車動力電池墊片蛤铜、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等昂羡。