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發(fā)泡塑料發(fā)泡塑料是通過物理或者化學(xué)的方式使塑料內(nèi)部產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)而得到的一類塑料蔚叨。這種塑料具有質(zhì)輕床蜘、隔熱、緩沖蔑水、絕緣邢锯、防腐、價格低廉等優(yōu)點搀别。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成發(fā)泡塑料丹擎，常見的發(fā)泡塑料有聚苯乙烯、聚氨酯领曼、聚烯烴鸥鹉。三大發(fā)泡塑料對比聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡聚丙烯簡介發(fā)泡聚丙烯是以聚丙烯為基礎(chǔ)樹脂制備的發(fā)泡塑料蛮穿。與常用發(fā)泡塑料相比，發(fā)泡聚丙烯具有諸多優(yōu)點毁渗。發(fā)泡聚丙烯原料由于普通聚丙烯較低的熔體強度無法保證氣泡增長時泡孔壁所承受的拉伸應(yīng)力践磅，所以發(fā)泡用聚丙烯需要采用高熔體強度聚丙烯(HMSPP)。提高聚丙烯熔體強度的方法包括物理共混和化學(xué)改性兩類方法灸异。目前生產(chǎn)高熔體強度聚丙烯原料的廠家有巴塞爾(Basell)府适、北歐化工(Borealis)、陶氏化學(xué)肺樟、韓國三星檐春、埃克森美孚等，具備聚丙烯發(fā)泡技術(shù)的廠家有JSP和Kaneka以及BASF、Berstorff公司驼修。國內(nèi)很多科研院所對發(fā)泡技術(shù)進行了較多研究渐裸，部分廠家實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)毫炉，如鎮(zhèn)海煉化、燕山石化樹脂研究所、武漢富蒂亞，但產(chǎn)品質(zhì)量與國外相比仍有較大差距欣舵。發(fā)泡聚丙烯制備工藝發(fā)泡聚丙烯主要有三種制備工藝：高熔體強度聚丙烯發(fā)泡、交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡缀磕、共混體系發(fā)泡工藝缘圈。發(fā)泡聚丙烯制備關(guān)鍵發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景，但技術(shù)開發(fā)難度大袜蚕，聚丙烯發(fā)泡工藝關(guān)鍵技術(shù)在于通過調(diào)整過程溫度來控制聚丙烯發(fā)泡穩(wěn)定性和發(fā)泡倍率糟把。發(fā)泡聚丙烯應(yīng)用領(lǐng)域1.食品包裝發(fā)泡聚丙烯具有良好的可降解性，耐油性好牲剃，這使得它在一次性包裝市場中比難降解的發(fā)泡聚苯乙烯餐具有明顯的優(yōu)勢糊饱。2.保溫隔熱發(fā)泡聚丙烯材料是一種新型的隔熱材料，耐溫能力強颠黎，通常可承受溫度范圍在-40～110℃滞项，在短時間內(nèi)可承受130℃高溫狭归。3.汽車行業(yè)發(fā)泡聚丙烯材料近年來在汽車行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨擴大，可以大幅降低汽車重量文判，節(jié)省油耗过椎。4.建筑領(lǐng)域防水保護材料、地板緩沖材料戏仓、外墻隔熱材料5.電子包裝6.緩沖包裝7.體育用品8.玩具發(fā)泡聚丙烯主要生產(chǎn)企業(yè)發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景疚宇，但技術(shù)開發(fā)難度很大亡鼠，目前國內(nèi)尚未有其相關(guān)的、可工業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)敷待，核心技術(shù)主要掌握在JSP和ANEKA這兩家公司手中间涵。

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簡述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP，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微米榜揖，泡孔密度大于10的9次方個/cm3)勾哩。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在，MPP具有優(yōu)異的減震举哟、緩沖思劳、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應(yīng)用于包裝妨猩、交通工具潜叛、箱包、體育器材等領(lǐng)域壶硅，是傳統(tǒng)EVA威兜、PU、PS發(fā)泡材料森瘪、EPE和EPP的替代物牡属。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，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體扼睬，并誘導(dǎo)其成核逮栅、發(fā)泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料窗宇。發(fā)泡過程清潔無污染措伐，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)军俊，因此可回收循環(huán)使用侥加。丙烯（PP）本身是無毒材料，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料粪躬。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械担败、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領(lǐng)域。也可應(yīng)用于兒童拼圖镰官、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域提前，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫，EVA泡沫泳唠。PP是半結(jié)晶聚合物狈网，其熔點一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS拓哺、PU發(fā)泡材料勇垛，MPP的使用溫度可達120℃，因此MPP特別適合高溫包裝士鸥、高溫保溫等領(lǐng)域闲孤。MPP集增強、隔熱和降噪為一體础淤，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域崭放，如汽車、軌道交通鸽凶，船舶币砂，風(fēng)機葉片等。輕質(zhì)高強的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用玻侥，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫决摧、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用凑兰。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)下掌桩，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小姑食。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料波岛，更加降低制品重量和體積。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控音半，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材则拷，而片材表面不會穿孔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝曹鸠。(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在煌茬，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率彻桃。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流坛善，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的邻眷、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)眠屎。(5) 輕質(zhì)高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔肆饶，MPP具有極佳的表面保護性能组力，可應(yīng)用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領(lǐng)域。

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彈性體材料是指在受到外力或變形時抖拴，能夠恢復(fù)原狀或者接近原狀的材料。其最基本的特性就是彈性，即在受到一定的外力作用后能夠發(fā)生彈性變形阿宅，然后在去除外力后能夠自動恢復(fù)原狀的能力候衍。因此，彈性體材料在工業(yè)制造洒放、機械制造和航天蛉鹿、軍事等領(lǐng)域中扮演著重要的角色。 彈性體材料最典型的代表就是橡膠往湿。橡膠具有較高的彈性和機械強度妖异，具有良好的抗拉、抗壓领追、抗撕裂和耐磨性能他膳，適用于制作各種密封圈、彈簧绒窑、橡膠管等重要的機械零部件棕孙。除了橡膠之外，還有許多其他的彈性體材料些膨，例如聚合物材料蟀俊、彈性泡沫等，這些材料都具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域订雾。由于彈性體材料具有良好的柔韌性和粘性肢预，因此可以用于制作各種居家用品、文具用品洼哎、玩具等烫映。此外，彈性體材料還可以用于醫(yī)療領(lǐng)域中谱净，例如制作假肢和支架等醫(yī)療器械窑邦。在軍事領(lǐng)域中，彈性體材料可以用于制造坦克履帶壕探、防彈衣和車胎等軍事裝備冈钦，具有重要的戰(zhàn)略意義。彈性體材料是現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中不可缺少的一種材料李请，其廣泛應(yīng)用于制造瞧筛、機械、醫(yī)療导盅、軍事等領(lǐng)域较幌，為推動經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步做出了巨大貢獻。隨著新技術(shù)和新材料的不斷涌現(xiàn)白翻，相信彈性體材料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)訌V泛乍炉。 TPU材料（熱塑性聚氨酯）是一種由聚醚或聚酯多元醇和二異氰酸酯組成的熱塑性彈性體绢片。它具有優(yōu)異的彈性、耐磨性岛琼、耐油性底循、耐化學(xué)性、耐氧化性和良好的加工性能槐瑞。由于其優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)熙涤，TPU材料被廣泛應(yīng)用于汽車、運動鞋困檩、電子產(chǎn)品祠挫、醫(yī)療器械、玩具悼沿、建筑材料等領(lǐng)域等舔。 POE材料是一種烯烴共聚物，其含量一般在20~50%之間显沈。其優(yōu)異的物理性質(zhì)包括良好的伸展性软瞎、回彈性、耐磨性拉讯、耐撕裂性涤浇、防水性和耐氣候性等。此外魔慷，POE材料還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性只锭，可以在寬廣的溫度和化學(xué)介質(zhì)條件下使用。這些性質(zhì)使得POE材料在各種應(yīng)用領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景院尔。其次蜻展，POE材料的制備方法分為物理法和化學(xué)法兩類。物理法主要是采用熔融混合或混合方式將多種材料混合熔融后制成邀摆，而化學(xué)法主要是采用聚合反應(yīng)將不同單體聚合成共聚物纵顾。POE材料的物理和化學(xué)制備方法各有優(yōu)缺點，具體制備方法應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用要求而定栋盹。 TPEE材料（熱塑性聚酯彈性體）是一種由聚酯多元醇施逾、二酸和丁二酸酯組成的熱塑性彈性體。它具有良好的彈性例获、耐磨性汉额、耐油性、耐化學(xué)性榨汤、耐氧化性和耐高溫性能蠕搜。由于其優(yōu)異的性能，TPEE材料被廣泛應(yīng)用于汽車收壕、電氣電子妓灌、醫(yī)療器械轨蛤、玩具、運動器材等領(lǐng)域虫埂。 彈性體材料的制造工藝十分多樣俱萍，其中最常見的方式就是熱壓模塑和擠出成型。在這些制造過程中告丢，需要考慮材料的成型條件、工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計等因素损谦，以確保材料具有足夠的彈性和機械性能岖免。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，在彈性體制造領(lǐng)域中也出現(xiàn)了許多新的制造技術(shù)和新材料照捡，例如反應(yīng)注塑颅湘、液相硅膠等，這些新技術(shù)和新材料大大拓寬了彈性體材料的應(yīng)用領(lǐng)域栗精。

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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展闯参，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用，因其具有的優(yōu)異機械性能和無毒（低毒）悲立、絕熱鹿寨、隔音、絕緣薪夕、緩沖脚草、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)展的新契機原献。隨著國民對于環(huán)保馏慨、綠色、安全姑隅、舒適要求愈加苛刻写隶，對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可（完全）降解讲仰、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧慕趴，成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點。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)化和強化》項目斬獲科技進步獎一等獎叮盘，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷秩贰，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用，包括新能源汽車動力電池墊片等等柔吼，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)用毒费。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、隔音愈魏、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性觅玻，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材想际、汽車減震、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等溪厘。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料胡本，如地板、頂棚畸悬、方向盤侧甫、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料，這種材料耐候性能較差蹋宦，易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體披粟。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，對汽車輕量化提出了更高要求冷冗。特別是在車市持續(xù)萎靡守屉、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蒿辙。整車廠拇泛、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能思灌。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果俺叭，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題。在暴雨习瑰、淺灘绪颖、霧霾等極端條件下，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甜奄，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動力電池上柠横。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量、提升安全性课兄，大量使用有機硅發(fā)泡灌封材料來保護單個電芯牍氛，可在一定時間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控。由于特斯拉在動力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用烟阐，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應(yīng)用推廣搬俊。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，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)域蜒茄，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一唉擂。2018年，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點課題檀葛。日常生活中玩祟，當(dāng)人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時屿聋，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味空扎、綠色環(huán)保藏鹊，近年來綜合性能優(yōu)異、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”转锈，日益受到熱捧盘寡，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。聚丙烯作為產(chǎn)量大撮慨、增長量快竿痰、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)域的熱點與難點砌溺。其中菇曲，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)。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年抚吠，由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)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(shù)”獲準(zhǔn)立項。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝弟胀，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)工作楷力。據(jù)項目團隊專家介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類孵户∠舫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)泡倍率等缺點夏哭；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用检柬，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^高或價格昂貴竖配，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全何址。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險进胯、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端用爪，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)胁镐，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)偎血，而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和粘度下降盯漂、結(jié)晶行為改變等一系列變化颇玷，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物就缆，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制帖渠，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔违崇，可操作窗口窄阿弃。因此诊霹，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。了攻克這一難題渣淳，近年來脾还，團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院入愧、浙江新恒泰鄙漏、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系棺蛛、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)化怔蚌、強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”等三大技術(shù)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(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)泡機制旁赊，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)泡專用料桦踊，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變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率终畅，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積籍胯；釜壓發(fā)泡、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)計保證了均勻的壓力場离福、溫度場和速度場杖狼，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)。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)妖爷，項目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置蝶涩，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造；新建了4套絮识、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置绿聘，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上次舌；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)斜友；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億，利稅1.09億垃它。隨著應(yīng)用市場快速開拓鲜屏，2019年共推廣新建了13套裝置，市場占有率高和競爭力強国拇。項目團隊獲得授權(quán)發(fā)明專利8件洛史、實用新型專利8件；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文酱吝，“國外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為也殖。”科技查新表明，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平忆嗜，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性己儒。