南通可降解泡棉廠家
發(fā)布時(shí)間:2023-10-16 01:12:44南通可降解泡棉廠家
塑料化工研究發(fā)展至今,已合成出上千種高分子材料扳躬,其中具有工業(yè)價(jià)值的僅百余種脆诉,塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂(PE、PP贷币、PVC击胜、PS、ABS)役纹,目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大偶摔,既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)。在聚乙烯促脉、聚丙烯塑料改性是目前高分子材料未來發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域辰斋,龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息,供大家參考瘸味。深入研究聚合物組成宫仗、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有的塑料進(jìn)行改性旁仿,以制造適用的塑料新材料藕夫,已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一,全球的改性塑料行業(yè)也因此在近年內(nèi)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展丁逝。關(guān)于改性的基礎(chǔ)知識(shí)在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上汁胆,通過物理、化學(xué)霜幼、機(jī)械等方式嫩码,經(jīng)過填充、共混罪既、增強(qiáng)等加工方法铸题,改善塑料的性能或增加功能,對(duì)塑料的阻燃性琢感、強(qiáng)度丢间、抗沖擊性、韌性等機(jī)械性能得到改善和提高驹针,使得塑料能適用在特殊的電烘挫、磁、光、熱等環(huán)境條件下饮六。從原料樹脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料的生產(chǎn)其垄,改性技術(shù)廣泛應(yīng)用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過程中。如塑料的外觀卤橄、透明性绿满、密度、精度窟扑、加工性喇颁、機(jī)械性能、化學(xué)性能嚎货、電磁性能橘霎、耐腐蝕性能、耐老化性厂抖、耐磨性茎毁、硬度克懊、熱性能忱辅、阻燃性、阻隔性等方面谭溉。為了降低塑料制品的成本墙懂、改善性能、提高功能扮念,都離不開塑料改性技術(shù)损搬。如何進(jìn)行聚乙烯的改性?1柜与、不同密度的聚乙烯的共混改性由于市場(chǎng)上的專用原料較少和供應(yīng)的不平衡巧勤,促進(jìn)了共混改性技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求弄匕,可以通過調(diào)整低颅悉、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來滿足要求。一般說來迁匠,小型制品剩瓶、要求較軟的制品、盛放化學(xué)藥品城丧、洗滌劑之類的容器延曙,低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些,高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些亡哄。當(dāng)然枝缔,并不是所有的低、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品蚊惯,應(yīng)該從市場(chǎng)上選擇能用于吹塑的塑料材料愿卸,并通過改進(jìn)配方設(shè)計(jì)拐辽,使制品的性能價(jià)格比達(dá)到優(yōu)。2擦酌、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性對(duì)于同為高密度聚乙烯材料來說俱诸,即使同為可用于吹塑成型的,可能在密度上相差無幾赊舶,但從分子量上來說睁搭,差別可能較大。樹脂牌號(hào)手冊(cè)上一般對(duì)材料的分子量都沒有標(biāo)出笼平,而從融體指數(shù)上大致可以看出园骆。在擠出吹塑中空制品時(shí),隨著所用吹塑級(jí)的分子量的提高寓调,熔體強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提高锌唾,同時(shí)制品的機(jī)械性能也會(huì)提高。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)夺英,當(dāng)分子量提高到一定程度后晌涕,熔體強(qiáng)度和擠出速率反而有下降的趨勢(shì)。出現(xiàn)這種情況后痛悯,對(duì)制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負(fù)面影響余黎,有時(shí)甚至?xí)l(fā)安全事故。制品加工時(shí)载萌,出現(xiàn)分子量提高惧财,熔體強(qiáng)度和擠出速率下降的情況,這與擠出機(jī)螺桿和進(jìn)料段設(shè)計(jì)有較大的關(guān)系扭仁。雖然在設(shè)備上改進(jìn)可以取得較為明顯的效果垮衷,但從材料配方上進(jìn)行改進(jìn)更能取得當(dāng)期實(shí)效和減少設(shè)備改造的投資。將不同分子量乖坠、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混搀突,對(duì)于改善材料的分子量分布和材料內(nèi)微量添加劑元素的分布大有好處。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果瓤帚。從制品的化學(xué)性能描姚,機(jī)械性能及生產(chǎn)中的各項(xiàng)工藝性出發(fā),可以比較自由的設(shè)計(jì)出各種不同的配方戈次,來滿足各種不同的要求轩勘,往往還可達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。3怯邪、不同品種塑料的共混改性在工廠的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)當(dāng)中绊寻,往往由于種種原因的限制,還會(huì)有許多不同的要求。比如說采用一些分子量較低的材料來代替分子量較高的塑料原料澄步,不但是市場(chǎng)供應(yīng)狀況的限制冰蘑,還有可能是制造成本的要求,比如村缸,在HDPE中加人一定量的PP祠肥,就能有效的改善的剛性,而且不會(huì)影響的沖擊強(qiáng)度梯皿。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來確定仇箱。4、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)在加工塑料制品時(shí)东羹,適當(dāng)?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑剂桥,不但可以提高塑料制品的剛度和硬度,同時(shí)也可以大幅度的降低原料成本属提。單就降低成本這點(diǎn)出發(fā)权逗,對(duì)許多附加值低的產(chǎn)品來說,就值得作深入的研究冤议。就近幾年來塑料制品加工廠填充改性的情況來看斟薇,技術(shù)層次普遍較低。
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新型微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料(簡(jiǎn)稱MPP)求类,大家都在找惠州東銘新能源材料股份有限公司奔垦,10多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn),口碑好尸疆,廣東地區(qū)實(shí)力生產(chǎn)廠家』塘耄惠州東銘新能源材料股份有限公司具備雄厚的研發(fā)實(shí)力寿弱、完善的產(chǎn)品認(rèn)證體系(包括國(guó)內(nèi)外)、全覆蓋的銷售網(wǎng)絡(luò)和有機(jī)硅材料上下游完整的產(chǎn)業(yè)鏈按灶,能夠?yàn)樾履茉串a(chǎn)業(yè)的客戶提供完善的解決方案症革!微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料MPP的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì):聚丙烯微孔發(fā)泡 (1)同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下,由于泡孔尺寸較小鸯旁,微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小噪矛。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料,更加降低制品重量和體積铺罢。(2)由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控艇挨,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材,而片材表面不會(huì)穿孔韭赘,可應(yīng)用于微電子器件的包裝缩滨。(3)由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板,提高漫反射率脉漏。(4)微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流苞冯,從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)侧巨。(5)輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用舅锄。(6)同樣由于其微米尺度的泡孔,MPP具有極-佳-的表面保護(hù)性能司忱,可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域巧娱。
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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代烘贴,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件禁添。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史,目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志桨踪,塑料飾件的大量應(yīng)用老翘,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能,提高了汽車的美觀舒適度锻离。PP以密度小铺峭、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能汽纠、耐化學(xué)藥品腐蝕性卫键、剛性、易于成型加工和回收利用等特性在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用虱朵。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢(shì)莉炉。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大碴犬、技術(shù)要求高絮宁,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù),所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛服协、更有效绍昂、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性偿荷。延伸性窘游、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”。是由 PP樹脂跳纳、三元乙丙橡膠(EPDM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)等增韌彈性體及滑石粉忍饰、碳酸鈣等無機(jī)填料的復(fù)合物,其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型棒旗,且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低喘批、質(zhì)輕撩荣、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)饶深〔筒埽滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率敌厘,且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)台猴,尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能,提高材料的模量和熱變形溫度俱两。聚丙烯微孔發(fā)泡玻璃纖維增強(qiáng)改性PP玻璃纖維增強(qiáng)改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊饱狂、儀表板骨架、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來的研究熱點(diǎn)之一宪彩。LGFPP制品指含有長(zhǎng)度為10~25mm的玻璃纖維改性的PP復(fù)合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)休讳。10~25mm的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物相比普通4~7mm的短玻璃纖維增強(qiáng)聚合物具有更高的強(qiáng)度、剛度尿孔、韌性俊柔,以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)活合。此外雏婶,LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能,即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變白指。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比留晚,LG-FPP的密度低,相同部件的質(zhì)量可減輕20%~50%;LGFPP能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性告嘲,可成型形狀復(fù)雜的部件错维、提高集成汽車零部件的能力、節(jié)約模具成本(一般長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)状蜗、減少能耗(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%~80%需五,鋁制品的35%~50%)、簡(jiǎn)化裝配工序轧坎。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品,具有強(qiáng)度高泽示、熱膨脹系數(shù)低缸血、耐高溫、阻燃性能好械筛、低浮纖捎泻、低翹曲、低收縮 等特點(diǎn)埋哟。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強(qiáng)度笆豁,從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)郎汪,其具有質(zhì)輕、耐熱闯狱、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)煞赢。隨著汽車輕量化的發(fā)展,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑哄孤,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多照筑,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%,卡車瘦陈、工程機(jī)械車占20% 凝危,客車、商務(wù)車占35%晨逝。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料蛾默,因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想,僅適合于需要表面覆皮的高端車捉貌,不僅增加了制造成本支鸡,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源昏翰,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)苍匆,注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡棚菊,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 浸踩,但目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80~350μm 。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡统求、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等检碗,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件,如車身門板码邻、尾門折剃、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等像屋。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 怕犁,較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重,注射壓力降低約30%~50% 己莺,鎖模力降低約20% 奏甫,循環(huán)周期減少10%~15%,同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性凌受,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能阵子,并且能改善制品的翹曲變形性,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活胜蛉。在一些部件中挠进,如汽車風(fēng)管色乾、風(fēng)道,還可實(shí)現(xiàn)隔熱领突、降噪的效果暖璧,減少后道工序的成本。密 度 為0.06g/cm3的輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能攘须,作為汽車車頂漆撞,可降低汽車的質(zhì)量,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件于宙,有利于汽車的輕量化浮驳。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來說,PP捞魁、橡膠改性PP至会、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收、質(zhì)輕谱俭、成本低的優(yōu)勢(shì)奉件,因而被越來越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域,然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差昆著,而這一性能卻是儀表板县貌、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能,也是汽車外部應(yīng)用部件凑懂、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一煤痕,而且表面性能提高的聚烯烴能很好地代替金屬和工程塑料,同時(shí)還有利于涂色接谨,因此積極尋找提高聚烯烴材料耐刮擦性能的解決方案十分重要摆碉。通過添加涂層、無機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能脓豪,例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料巷帝。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料,因其可塑性強(qiáng)扫夜、質(zhì)輕楞泼、回收再利用率高等特性,在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛笤闯,無論是內(nèi)飾件现拒、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件,都越來越多地用到了塑料望侈。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛,對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要勋桶,且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)脱衙,是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域侥猬,學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐。
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近年來綜合性能優(yōu)異捐韩、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”退唠,是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)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)荤胁,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)性突破瞧预,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)泡劑兩大類仅政」赣停化學(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(diǎn);物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用圆丹,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)較高滩愁,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑辫封,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)硝枉,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),而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)倦微、表面張力和黏度下降妻味、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欣福。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物责球,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劣欢,可操作窗口窄棕诵。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凿将。為了攻克這一難題校套,趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通、中石化北化院牧抵、浙江新恒泰笛匙、鎮(zhèn)海煉化等單位,在合適物料體系犀变、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)化妹孙、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)新获枝。趙玲介紹蠢正,在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡,既可突破結(jié)晶的制約省店,又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型嚣崭”看ィ基于這一發(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)泡專用料雹舀,以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑芦劣。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(zhǎng)的分段實(shí)施減小了高壓設(shè)備體積;同時(shí)釜壓發(fā)泡说榆、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)虚吟,保證了均勻的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)签财,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)串慰。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)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置荠卷,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套模庐、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%油宜,成品率提高到99%以上掂碱,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn),2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元慎冤、利稅1.09億元疼燥。此外,該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件蚁堤、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
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編者按:目前醉者,塑料部件在國(guó)內(nèi)汽車上占重量的10%左右,在國(guó)外汽車上達(dá)到了15%至20%披诗。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%撬即,廣泛應(yīng)用于儀表板、電機(jī)支架呈队、座位板剥槐、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾宪摧。本文作者從專利角度對(duì)微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請(qǐng)人進(jìn)行分析粒竖,以期為行業(yè)企業(yè)提供參考。標(biāo)題:微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化丙烯微孔發(fā)泡汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域几于,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一蕊苗。目前,塑料部件在國(guó)內(nèi)汽車上占重量的10%左右沿彭,在國(guó)外汽車上達(dá)到了15%至20%朽砰。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、電機(jī)支架锅移、座位板熔掺、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾非剃。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代初被麻省理工學(xué)院提出,通常指孔徑小于10μm推沸、泡孔密度大于109個(gè)/cm3的發(fā)泡材料备绽,這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔,相對(duì)于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性鬓催,在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用肺素。本文中,筆者將從專利角度對(duì)微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請(qǐng)人進(jìn)行分析宇驾,以期為行業(yè)企業(yè)提供參考倍靡。外注重工藝技術(shù)保護(hù)筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn),截至目前课舍,全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請(qǐng)塌西,其中國(guó)外有1700余件,美國(guó)筝尾、日本捡需、德國(guó)三國(guó)的相關(guān)專利申請(qǐng)量居前三位;國(guó)內(nèi)相關(guān)專利申請(qǐng)有2400多件筹淫,其中企業(yè)占1556件站辉,其次是科研院所,從申請(qǐng)人分布地區(qū)來看损姜,廣東饰剥、江蘇、浙江等地的專利申請(qǐng)量較高摧阅。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟汰蓉、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù),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)明專利逸尖。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)和商品化推廣古沥,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑娇跟,發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔岩齿,通過壓力控制氣泡的生長(zhǎng)使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)。后來苞俘,Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請(qǐng)共有33件盹沈,涉及微孔發(fā)泡工藝以及發(fā)泡設(shè)備結(jié)構(gòu)的研發(fā),旨在提高超臨界流體在聚合物中的溶解性以及控制超臨界流體的流量。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性乞封,Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)做裙、設(shè)置旋轉(zhuǎn)擠壓系統(tǒng)以及在加熱工作缸內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)的螺旋件等方法改進(jìn);在超臨界流體計(jì)量控制上肃晚,Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設(shè)置儲(chǔ)料缸控制發(fā)泡劑計(jì)量锚贱、螺桿上添加超臨界流體的計(jì)量泵等解決手段」卮基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%拧廊,減少材料消耗并縮短成型周期,成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案晋修。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請(qǐng)了較多專利吧碾,其早的相關(guān)專利申請(qǐng)是在1995年,申請(qǐng)的25件相關(guān)專利均為螺桿等機(jī)械結(jié)構(gòu)的技術(shù)改進(jìn)墓卦,其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)倦春。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計(jì)量與混合模塊,使熔體/氣體混合物的均化過程獨(dú)立于塑化過程落剪,獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力睁本,消除了翹曲和縮痕,較適用于汽車內(nèi)飾著榴。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機(jī)制造商添履,其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù),該技術(shù)工藝簡(jiǎn)單脑又,采用液體發(fā)泡劑暮胧,通過密封螺桿加料段來使料斗和塑化裝置之間形成壓力腔,從而使發(fā)泡劑在壓力下引入问麸。該技術(shù)主要適用于纖維增強(qiáng)發(fā)泡材料往衷,制得的發(fā)泡塑件多能減重30%。阿博格公司的專利申請(qǐng)量不多严卖,主要涉及注塑機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)席舍,其中具有顆粒鎖結(jié)構(gòu)的注塑機(jī)是Profoam發(fā)泡工藝的關(guān)鍵技術(shù)。筆者認(rèn)為哮笆,Trexel来颤、Demag Ergotech等國(guó)外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù),國(guó)內(nèi)企業(yè)在使用相關(guān)技術(shù)時(shí)必然面臨較高的專利許可費(fèi)用稠肘。國(guó)內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)人中福铅,南京聚隆科技股份有限公司(下稱聚隆科技)和會(huì)通新材料股份有限公司(下稱會(huì)通新材料)的相關(guān)專利申請(qǐng)量多,這兩個(gè)申請(qǐng)人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主项阴,涉及的技術(shù)均為通過原料選擇來提高發(fā)泡材料的熔體強(qiáng)度和流動(dòng)性滑黔,以獲得泡孔均勻、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品。
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與傳統(tǒng)注塑制品相比略荡,微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕庵佣、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少、尺寸穩(wěn)定性好汛兜、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)巴粪。目前,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序无,具有操作簡(jiǎn)單验毡、效率高、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件帝嗡,且能耗少,符合節(jié)約材料璃氢,降低成本這一發(fā)展理念哟玷,滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求。然而一也,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)生大量變形巢寡,泡孔尺寸分布不均勻,所得制品表面存在大量的氣痕椰苟、銀紋等缺陷抑月,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)用舆蝴。國(guó)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)的氣體反壓裝置谦絮,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。研究發(fā)現(xiàn)洁仗,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)层皱,改善了泡孔的形態(tài)。實(shí)驗(yàn)方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP赠潦、發(fā)泡劑(AC)叫胖、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。然后打開氣體反壓裝置她奥,在型腔中分別注入固定的GCP為0瓮增,0.2,0.4哩俭,0.6绷跑,0.8 MPa的氣體,隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡携茂,冷卻后你踩,取出PP發(fā)泡樣品。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)到值带膜。隨著GCP從0增加至0.8 MPa吩谦,熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa,注射完成后膝藕,隨著氣體的排出式廷,熔體壓力瞬間下降,隨著冷卻收縮芭挽,熔體壓力逐漸趨于0 MPa滑废。由此可知,GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力袜爪,改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境蠕趁。 GCP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辛馆,泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形俺陋,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)很大的變形昙篙,泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象腊状,泡孔形貌極不規(guī)則,而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小苔可,呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)缴挖。同時(shí)發(fā)現(xiàn),隨著GCP的增大焚辅,皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小映屋,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)域所占比例增大法焰,泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布秧荆。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)埃仪,此時(shí)整體泡孔的變形較小乙濒。這是因?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值越大卵蛉,泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大颁股,泡孔受到熔體的約束力大,泡孔不易發(fā)生變形傻丝。GCP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響GCP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示甘有。可知葡缰,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%亏掀;隨著GCP的增大忱反,泡孔的非變形層所占比例逐漸升高,GCP為0.8 MPa時(shí)滤愕,升高至26.7%温算。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%间影,這說明GCP可以減小泡孔變形層注竿,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)魂贬,如下圖所示巩割,泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加,整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)付燥,泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大宣谈,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泡孔變形度键科,即GCP可以減小泡孔長(zhǎng)度與寬度的差距蒲祈,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)萝嘁,見圖c,隨著GCP的增加扬卷,當(dāng)GCP為0.2 MPa時(shí)泡孔直徑略有減小牙言,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怪得。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大咱枉,使得泡孔的成核臨界能壘升高,泡孔的成核速率下降徒恋,泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱蚕断,更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng),因此熔體壓力越大入挣,泡孔直徑越大亿乳。GCP提高了充模時(shí)的熔體壓力,有效地降低了泡孔的變形径筏,且隨著GCP的升高葛假,泡孔直徑增大,泡孔密度下降滋恬,發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變聊训。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa,熔體內(nèi)部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa恢氯,使充模過程中受流動(dòng)影響的泡孔數(shù)減小带斑,減小了泡孔受到的流動(dòng)剪切力鼓寺。隨著GCP的增大,泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%勋磕,變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304妈候,泡孔的平均長(zhǎng)度增大。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌朋凉,減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動(dòng)時(shí)的阻力州丹,提高了注塑充模階段的熔體壓力,使得臨界成核點(diǎn)后移杂彭,泡孔的成核長(zhǎng)大在充模后進(jìn)行墓毒,進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌。