溫州TPEE材料廠家

與傳統(tǒng)注塑制品相比，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕池凄、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少抡驼、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點肿仑。目前致盟，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，具有操作簡單尤慰、效率高馏锡、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件，且能耗少伟端，符合節(jié)約材料杯道，降低成本這一發(fā)展理念，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求责蝠。然而党巾，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，泡孔尺寸分布不均勻霜医，所得制品表面存在大量的氣痕齿拂、銀紋等缺陷，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺肴敛，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應(yīng)用署海。家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團隊采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置，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)泡行為的影響医男。研究發(fā)現(xiàn)砸狞，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，改善了泡孔的形態(tài)镀梭。丙烯微孔發(fā)泡實驗方法將PP趾代、發(fā)泡劑(AC)、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行塑化丰辣。然后打開氣體反壓裝置撒强，在型腔中分別注入固定的GCP為0禽捆，0.2，0.4飘哨，0.6胚想，0.8?MPa的氣體，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進行發(fā)泡芽隆，冷卻后浊服，取出PP發(fā)泡樣品。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后胚吁，熔體壓力瞬間達到大值牙躺。隨著GCP從0增加至0.8?MPa，熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa腕扶，注射完成后孽拷，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降半抱，隨著冷卻收縮脓恕，熔體壓力逐漸趨于0?MPa。由此可知窿侈，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力炼幔，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。CP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時史简，由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率乃秀，泡孔發(fā)生流動剪切變形，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時間和作用力較大圆兵，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形跺讯，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象，泡孔形貌極不規(guī)則衙傀，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)萨咕。同時發(fā)現(xiàn)统抬，隨著GCP的增大，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小危队，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變聪建，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布茫陆。當(dāng)GCP達到0.8?MPa時金麸，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)，此時整體泡孔的變形較小簿盅。是因為GCP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動剪切作用挥下，GCP值越大揍魂，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大，泡孔受到熔體的約束力大棚瘟，泡孔不易發(fā)生變形现斋。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≠苏海可知庄蹋，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個樣品厚度的10.9%；隨著GCP的增大迷雪，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高限书，GCP為0.8 MPa時，升高至26.7%章咧。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倦西，從63.7%下降到45.4%，這說明GCP可以減小泡孔變形層慧邮，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍调限。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計，如下圖所示误澳，泡孔的平均長度隨著GCP的增加耻矮，整體呈現(xiàn)減小的趨勢，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大忆谓，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小裆装，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，即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距倡缠，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小哨免。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計，見圖c昙沦，隨著GCP的增加琢唾，當(dāng)GCP為0.2?MPa時泡孔直徑略有減小，但隨著GCP的進一步增大盾饮，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm采桃。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大，使得泡孔的成核臨界能壘升高丘损，泡孔的成核速率下降普办，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱，更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長徘钥，因此熔體壓力越大衔蹲，泡孔直徑越大。

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塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右呈础，在國外汽車上達到了15%至20%舆驶。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%橱健，廣泛應(yīng)用于儀表板、電機支架贞远、座位板畴博、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾蓝仲。聚丙烯使用量占比塑料部件50%以上俱病。讓汽車用上更多的塑料部件，還有很多功課可以開展袱结。全球微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請亮隙，前三位為：美國、日本垢夹、德國溢吻。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)果元，該技術(shù)來源于麻省理工學(xué)院在20世紀80年代提出的發(fā)明專利促王。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，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell而晒。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑蝇狼，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)倡怎。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)域迅耘，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年监署，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點課題颤专。國內(nèi)微孔發(fā)泡材料注重原料技術(shù)研發(fā)。在高校方面钠乏，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栖秕，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)泡專用注射機的結(jié)構(gòu)改進晓避，在專利申請方向上側(cè)重于改進螺桿結(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簇捍。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)化和強化”項目斬獲上海市科技進步獎一等獎够滑。北京化工大學(xué)教授垦写、教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授楊衛(wèi)民吕世，華東理工大學(xué)化工學(xué)院院長彰触、聯(lián)合化學(xué)反應(yīng)工程研究所所長、教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授趙玲命辖，兩位教授將出席“2020中國聚烯烴大會”况毅，并介紹聚烯烴發(fā)泡技術(shù)與材料開發(fā)分蓖。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尔许。特別是在車市持續(xù)萎靡么鹤、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味廊。整車廠蒸甜、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余佛，對聚丙烯微孔發(fā)泡材料的需求正在進一步放大柠新！在這個領(lǐng)域有哪些新的進展和要求？有哪些新的技術(shù)研發(fā)辉巡？趙玲教授將在“2020中國聚烯烴大會”開講恨憎。

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聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價值：微孔發(fā)泡材料的韌性高、疲勞壽命長郊楣、比強度高憔恳、熱穩(wěn)定性高、介電常數(shù)低净蚤。除此之外還有質(zhì)輕钥组、隔熱、吸震塞栅、隔音者铜、價格低廉等特點。這是因為這種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細裂縫小得多的孔徑放椰，這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端作烟，所以不會降低塑料的強度。因此砾医，在汽車拿撩、航天航空和其他各種運輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價值。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)如蚜，低熔體流動速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機械性能压恒。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，制得了一種沖擊強度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材错邦，這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間探赫。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)晶速度較慢慢撬呢，容易形成尺寸較大的球晶伦吠，導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差，制品的外觀缺乏美感，限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用毛仪。利用成核劑改性聚丙烯搁嗓，是一種制備透明度高，力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法箱靴，因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用腺逛。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性，適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性衡怀；且共聚PP的透明性比均聚PP好棍矛。張廣平等采用2，2-亞甲基-雙(4抛杨，6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑茄靠，研究了成核劑對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：這種成核劑的佳質(zhì)量分數(shù)為0.4%蝶桶。此時慨绳，復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃，結(jié)晶度增加3%~6%真竖，結(jié)晶速率顯著增加脐雪；材料的模量提高了20%~30%，彎曲強度也提高了10%~20%恢共。纖維增強聚丙烯材料：纖維增強聚丙烯復(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战秋，尤其是在汽車用塑料中。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用讨韭，在塑料中纖維長度需要大于LC脂信，既零界長度，LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系透硝。如果纖維的長度小于LC狰闪，其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大。例如濒生，玻纖增強PP中埋泵，玻璃纖維的零界長度為3.1 mm；而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中罪治，LC可能降到0.9mm以下丽声。對于普通的短玻纖增強塑料，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm觉义，限制了制成品性能的提高雁社。而在長玻纖增強塑料部件中，玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上晒骇，大大提高了制品的物理機械性能霉撵。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價值由于長纖維增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長滋饲，它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右；比強度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高喊巍；此外，這種材料的加工流動性好箍鼓，制品外觀光亮崭参、無塌坑等缺陷，制品的成型收縮率也小款咖。的研究成果表明何暮，長玻纖增強聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時，LFG/PP的拉伸強度铐殃、彎曲強度和沖擊強度明顯高于SFG/PP海洼。

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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(更嚴格地定義是泡孔尺寸小于10微米富腊，泡孔密度大于10的9次方個/cm3)坏逢。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在，MPP具有優(yōu)異的減震赘被、緩沖是整、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應(yīng)用于包裝民假、交通工具浮入、箱包、體育器材等領(lǐng)域羊异，是傳統(tǒng)EVA事秀、PU、PS發(fā)泡材料野舶、EPE和EPP的替代物易迹。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氣體導(dǎo)入聚丙烯材料基體平道，并誘導(dǎo)其成核赴蝇、發(fā)泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料巢掺。發(fā)泡過程清潔無污染句伶，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)陆淀，因此可回收循環(huán)使用考余。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轧苫。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械楚堤、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領(lǐng)域疫蔓。也可應(yīng)用于兒童拼圖、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域身冬，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫衅胀，EVA泡沫。PP是半結(jié)晶聚合物酥筝，其熔點一般150~170℃滚躯。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS嘿歌、PU發(fā)泡材料掸掏，MPP的使用溫度可達120℃，因此MPP特別適合高溫包裝宙帝、高溫保溫等領(lǐng)域丧凤。MPP集增強、隔熱和降噪為一體步脓，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域愿待，如汽車、軌道交通靴患，船舶呼盆，風(fēng)機葉片等。輕質(zhì)高強的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用蚁廓，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫访圃、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用相嵌。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)下腿时，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小饭宾。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料批糟，更加降低制品重量和體積。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控看铆，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材徽鼎，而片材表面不會穿孔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝弹惦。(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在否淤，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率棠隐。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流石抡，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)泡材料具有較低的助泽、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)啰扛。(5) 輕質(zhì)高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用嚎京。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護性能隐解，可應(yīng)用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領(lǐng)域鞍帝。

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什么是MPP？MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯煞茫，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴格地定義是泡孔尺寸小于10微米帕涌，泡孔密度大于10的9次方個/cm3)。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在溜嗜，MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖架谎、隔熱和吸聲等性能炸宵，可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具谷扣、箱包土全、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA会涎、PU裹匙、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的佳替代物末秃。聚丙烯微孔發(fā)泡MPP所需的原料制造MPP一般需要使用高熔體強度聚丙烯(high melt strength PP)概页。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物，加工窗口較窄练慕，且難以得到封閉的泡孔結(jié)構(gòu)惰匙。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氣體導(dǎo)入聚丙烯材料基體铃将，并誘導(dǎo)其成核项鬼、發(fā)泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料劲阎。發(fā)泡過程清潔無污染绘盟，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)悯仙，因此可回收循環(huán)使用龄毡。聚丙烯（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锡垄。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械稚虎、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領(lǐng)域。也可應(yīng)用于兒童拼圖偎捎、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域蠢终，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫序攘，EVA泡沫。 PP是半結(jié)晶聚合物寻拂，其熔點一般150~170℃程奠。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS祭钉、PU發(fā)泡材料瞄沙，MPP的使用溫度可達120℃，因此MPP特別適合高溫包裝慌核、高溫保溫等領(lǐng)域距境。MPP集增強、隔熱和降噪為一體垮卓，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域垫桂，如汽車、軌道交通粟按，船舶诬滩，風(fēng)機葉片等。輕質(zhì)高強的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用灭将，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫疼鸟、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用庙曙。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)下空镜，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小捌朴。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料姑裂，更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控男旗，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材舶斧，而片材表面不會穿孔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在察皇，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板茴厉，提高漫反射率。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流什荣，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞矾缓。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)稻爬。(5) 輕質(zhì)高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用嗜闻。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護性能桅锄，可應(yīng)用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領(lǐng)域琉雳。 MPP的阻燃著下游應(yīng)用范圍的不斷擴大以及性能要求的提升样眠，對MPP阻燃要求日益劇增，巴斯夫BASF無鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低翠肘，添加1%即可達到UL94 VTM-2阻燃等級檐束，對材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響，NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外束倍，它還有出色的光和熱穩(wěn)定性被丧，以及不與酸性環(huán)境以及含鹵阻燃劑中的酸性成份發(fā)生反應(yīng)的優(yōu)點。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產(chǎn)品绪妹，巴斯夫光穩(wěn)定劑Tinuvin? XT55在MPP微孔發(fā)泡聚丙烯上能夠達到非常高效的光老化甥桂，延長MPP長時間在戶外暴曬的時間，防止材料老化降解邮旷； BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外黄选，同時還具有形態(tài)顆粒化廊移，加工方便糕簿，潔凈探入，無粉塵污染等特點狡孔。