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系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型，應用方向芹缔，性能要求坯癣。車用PP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代最欠，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件示罗。塑料在汽車上的應用已有近50年的歷史惩猫，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設計和制造水平高低的一個重要標志，塑料飾件的大量應用蚜点，促進了汽車的減重節(jié)能轧房，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小绍绘、性價比高奶镶、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學藥品腐蝕性陪拘、剛性厂镇、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用。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢左刽。由于高性能基礎樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長捺信、投資巨大、技術要求高欠痴，且需要高精尖的集成先進綜合技術迄靠，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效喇辽、更經(jīng)濟掌挚、更實用的改性。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性茵臭、機械的強度和抗斷裂性無機填料和彈性體增韌增強改性PP主要是“三高”疫诽。是由 PP樹脂、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旦委、碳酸鈣等無機填料的復合物奇徒，其主要用于汽車保險杠的注射成型，且改性PP保險杠具有成本低缨硝、質(zhì)輕摩钙、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點查辩∨值眩滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率宜岛，且其抗化學腐蝕性能強长踊，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萍倡。玻璃纖維增強改性PP玻璃纖維增強改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應用(如在前端模塊身弊、儀表板骨架、車門模塊等典型部件的應用)是多年來的研究熱點之一。LGFPP制品指含有長度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構阱佛。10～25mm的長玻璃纖維增強聚合物相比普通4～7mm的短玻璃纖維增強聚合物具有更高的強度帖汞、剛度、韌性凑术，以及尺寸穩(wěn)定性好翩蘸、翹曲度低等優(yōu)勢。此外淮逊，LGFPP材料比短玻璃纖維增強PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能催首，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會產(chǎn)生明顯的蠕變。與金屬材料和熱固性復合材料相比壮莹，LG-FPP的密度低翅帜，相同部件的質(zhì)量可減輕20%～50%;LGFPP能為設計人員提供更大的設計靈活性，可成型形狀復雜的部件命满、提高集成汽車零部件的能力、節(jié)約模具成本(一般長玻璃纖維增強聚合物注塑模具的成本約為金屬沖壓模具成本的20%)绣版、減少能耗(長玻璃纖維增強聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%胶台，鋁制品的35%～50%)、簡化裝配工序杂抽。汽車部件用礦物纖維增強PP的新產(chǎn)品诈唬，具有強度高、熱膨脹系數(shù)低缩麸、耐高溫铸磅、阻燃性能好、低浮纖杭朱、低翹曲阅仔、低收縮 等特點。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強度弧械，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)八酒，其具有質(zhì)輕、耐熱刃唐、耐高溫等優(yōu)點羞迷。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画饥，目前其在汽車內(nèi)飾上的應用也越來越多衔瓮，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車抖甘、工程機械車占20% 热鞍，客車、商務車占35%。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料碍现，因為普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想幅疼，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本昼接，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應用;而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體爽篷，化學發(fā)泡劑為氣源，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)慢睡，注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下逐工，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡，且其理想的泡孔直徑應 <50μm 漂辐，但目前國內(nèi)行業(yè)實際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm 泪喊。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等髓涯，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件袒啼，如車身門板、尾門纬纪、風道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條蚓再、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風管等。利用微發(fā)泡技術可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 包各，較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)50%的減重摘仅，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 问畅，循環(huán)周期減少10%～15%娃属，同時還能提高汽車的節(jié)能性，較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)30%的節(jié)能护姆，并且能改善制品的翹曲變形性矾端，使產(chǎn)品和模具的設計更靈活。在一些部件中签则，如汽車風管须床、風道，還可實現(xiàn)隔熱渐裂、降噪的效果豺旬，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性能柒凉，作為汽車車頂族阅，可降低汽車的質(zhì)量，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件膝捞，有利于汽車的輕量化坦刀。耐刮擦PP相對于工程塑料來說，PP、橡膠改性PP鲤遥、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收沐寺、質(zhì)輕、成本低的優(yōu)勢盖奈，因而被越來越多地應用于汽車以及其他領域混坞，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差，而這一性能卻是儀表板钢坦、操控臺和門板表皮等汽車內(nèi)部應用部件的關鍵性能究孕，也是汽車外部應用部件、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一爹凹，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厨诸，同時還有利于涂色，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禾酱。通過添加涂層微酬、無機礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復合材料颤陶。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料得封，因其可塑性強、質(zhì)輕指郁、回收再利用率高等特性，在汽車工業(yè)中的應用非常廣泛拷呆，無論是內(nèi)飾件闲坎、外飾件還是功能性結(jié)構件，都越來越多地用到了塑料茬斧。我國汽車保有量達到1.75億輛腰懂，對應用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要，且汽車塑料的回收將會形成一個巨大的市場项秉，是一個前景廣闊的領域绣溜，學術界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實踐。

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概述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP娄蔼，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微米怖喻，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岁诉，MPP具有優(yōu)異的減震锚沸、緩沖、隔熱和吸聲等性能涕癣，可廣泛應用于包裝哗蜈、交通工具、箱包、體育器材等領域距潘，是傳統(tǒng)EVA炼列、PU、PS發(fā)泡材料音比、EPE和EPP的替代物俭尖。丙烯微孔發(fā)泡性能與應用應用超臨界二氧化碳技術(supercritical carbon dioxide) 制備MPP，在高溫高壓下將二氧化碳氣體導入聚丙烯材料基體硅确，并誘導其成核目溉、發(fā)泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料菱农。發(fā)泡過程清潔無污染缭付，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)循未，因此可回收循環(huán)使用陷猫。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的妖。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械绣檬、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領域。也可應用于兒童拼圖嫂粟、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領域娇未，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫，EVA泡沫星虹。PP是半結(jié)晶聚合物零抬，其熔點一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE宽涌、PS平夜、PU發(fā)泡材料，MPP的使用溫度可達120℃卸亮，因此MPP特別適合高溫包裝忽妒、高溫保溫等領域。MPP集增強兼贸、隔熱和降噪為一體段直，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領域，如汽車寝受、軌道交通坷牛，船舶，風機葉片等很澄。輕質(zhì)高強的MPP厚板作為結(jié)構泡沫使用京闰，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構泡沫颜及、PET結(jié)構泡沫等，特別是作為三明治夾芯復合材料的芯材使用蹂楣。 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)下俏站，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小痊土。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料肄扎，更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控赁酝，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材犯祠，而片材表面不會穿孔，可應用于微電子器件的包裝酌呆。(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在衡载，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率隙袁。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流痰娱，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)泡材料具有較低的菩收、依賴于泡孔結(jié)構的長期穩(wěn)定的低導熱系數(shù)梨睁。(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娜饵，MPP具有極佳的表面保護性能坡贺，可應用于液晶面板等防要求較高的包裝領域。

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央廣網(wǎng)上海9月17日消息（記者唐奇云 通訊員張婷）日常生活中箱舞，當人們購買兒童玩具拴念、家具用品等塑料制品時，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味褐缠、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異风瘦、可回收及易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”队魏，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種万搔。超臨界CO2（二氧化碳）發(fā)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術胡桨。在第22屆工博會高校展區(qū)，華東理工大學化工學院教授趙玲領銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項目瞬雹，聚焦的正是輕量化聚丙烯發(fā)泡材料的綠色制造和高端應用昧谊。該項目也是2019年度上海市科技進步獎一等獎項目。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實驗裝置（央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學供圖）鎖定新材料發(fā)展重點領域酗捌，布局綠色制造新技術輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領域呢诬，發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段涌哲。隨著航天航空、國防尚镰、能源阀圾、交通、包裝狗唉、電器初烘、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱分俯、隔音肾筐、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切缸剪。聚丙烯作為產(chǎn)量大吗铐、增長量快、應用領域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一橄登，其高品質(zhì)發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領域的熱點與難點抓歼。016年，由華東理工大學牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎材料技術提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術”獲準立項拢锹，該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝谣妻，開展聚合物輕量化的應用基礎—共性技術—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作。據(jù)趙玲介紹卒稳，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類蹋半。化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留充坑、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點减江；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用，已逐漸被禁止和限制使用捻爷；一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高辈灼，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候也榄、火災危險巡莹、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端，超臨界流體甜紫，特別是超臨界CO2降宅，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關鍵共性技術囚霸，而且CO2進入聚合物后會引起熔點腰根、表面張力和粘度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化拓型，可以制備微孔甚至納米泡孔材料额嘿。聚丙烯是結(jié)晶聚合物瘸恼，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)品岩睁；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔钞脂，可操作窗口窄。因此捕儒，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冰啃。為了攻克這一難題，近年來華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通刘莹、中石化北化院阎毅、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位点弯，在合適物料體系扇调、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、強化和工程化等系列工作抢肛，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)化構建流場結(jié)構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術創(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)構和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制狼钮，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，以及能有效改善泡孔結(jié)構和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑捡絮；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率熬芜，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設備體積；釜壓發(fā)泡福稳、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結(jié)構優(yōu)化設計保證了均勻的壓力場涎拉、溫度場和速度場，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)的圆。

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發(fā)泡材料品種眾多鼓拧，大多數(shù)熱塑性塑料和熱固性塑料都能加工成發(fā)泡材料。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料越妈、橡膠季俩、彈性體)為基礎而其內(nèi)部具有無數(shù)氣泡的微孔材料，也可以視為以氣體為填料的復合材料梅掠。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝种玛。一、模壓成型聚丙烯微孔發(fā)泡模壓成型屬于較早的發(fā)泡工藝類型瓤檐，所以對模壓發(fā)泡并沒有規(guī)范的縮寫命名。直到近年來聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來后娱节，被冠以“M”挠蛉，定義為“MPP”。近年來涌現(xiàn)出MPP肄满，幾乎是我國獨創(chuàng)的一種發(fā)泡PP谴古。其制造工藝是以壓機做為發(fā)泡的關鍵設備质涛，原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒有本質(zhì)的不同，關鍵的區(qū)別在于發(fā)泡劑不是傳統(tǒng)的AC化學發(fā)泡劑掰担，而是采用超臨界CO2汇陆，因而發(fā)泡倍率可以高達20多倍，且非常環(huán)保带饱。具體的制造方法是毡代，先采用混煉、壓延勺疼、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板教寂，然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機中的模具中，合上模具执庐。加熱壓機的上下模板酪耕，將PP板材的溫度上升至PP的熔點附近，與此同時從不同方位向模具中注入超臨界CO2轨淌，在充分浸漬PP板材后迂烁，將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度，迅速釋放壓機的壓力递鹉，讓PP板材充分發(fā)泡并降溫盟步，即得到MPP發(fā)泡板材。MPP產(chǎn)品的制造以及制品的優(yōu)點在于：在固體形態(tài)下浸漬;對PP熔體強度要求較低;發(fā)泡過程易于控制;產(chǎn)品泡孔精細梳虽、均勻;材料力學性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會燃燒址芯。但不足點也是比較明確的，如：浸漬速度慢;必須經(jīng)歷制成薄板的預加工工藝過程;受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;靠壓機進行生產(chǎn)窜觉，不僅不連續(xù)谷炸，且效率較低，難以大規(guī)模工業(yè)化;應用領域不十分明確;在發(fā)泡PP中屬于制造成本較高的工藝禀挫。二旬陡、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝，即在高壓釜中语婴，在一定時間內(nèi)描孟，通過高壓將物理發(fā)泡劑在預定溫度下浸漬進入基體樹脂的細小粒料之中，然后冷卻體系溫度至室溫砰左，即得到可發(fā)性珠粒匿醒。使用時，先在一定的發(fā)泡溫度下缠导，利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預發(fā)泡一下廉羔，得到綠豆大小預發(fā)泡的可發(fā)性珠粒。在制備制品時僻造，將預發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱憋他、減壓孩饼，使預發(fā)泡的可發(fā)性塑料珠粒進一步膨脹并相融合，形成預定形狀的發(fā)泡材料竹挡，即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型镀娶。由于都是采用物理發(fā)泡劑，因而發(fā)泡倍率較大揪罕。三梯码、擠出發(fā)泡成型將塑料與發(fā)泡劑(物理或化學)分別加入擠出機的不同位置，高壓下在擠出機中熔融形成均勻的溶液耸序，然后在口模處突然泄壓忍些、發(fā)泡、冷卻坎怪，制成板材罢坝、片材甚至管材等。在擠出發(fā)泡過程中搅窿，發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液嘁酿，并在口模處瞬間泄壓、發(fā)泡男应、冷卻闹司、形成發(fā)泡材料，不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力沐飘，故而對塑料的熔體強度要求很高游桩，特別需要熔體在拉伸過程中具有較強的應變硬化的性能，因此發(fā)泡難度較大耐朴。四借卧、注塑發(fā)泡成型注塑發(fā)泡材料是發(fā)展相對較晚的一種發(fā)泡材料，主要因為傳統(tǒng)注塑工藝與發(fā)泡必備條件之間存在矛盾筛峭。當今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品铐刘，甚至于發(fā)泡并非是主要目的，而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形影晓，特別是在托盤镰吵，支架等大型制品的注塑中。聚賽龍公司通過配方的優(yōu)化設計挂签、精準的加工工藝疤祭、特殊的螺桿組合及配混工藝研制的可微發(fā)泡改性PA6區(qū)別于普通可微發(fā)泡改性PA材，使其在高表面要求饵婆、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢勺馆，使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。