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微發(fā)泡注塑，聚丙烯/橡膠/滑石粉復合材料循未，增強增韌聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯作為一種經(jīng)濟高效的熱塑性聚合物陷猫，具有材料成本低、抗腐蝕性好的妖、比強度高和易于成型加工等優(yōu)點绣檬，已廣泛應用于包裝工程、紡織嫂粟、電子產(chǎn)品以及汽車工業(yè)娇未。以汽車工業(yè)為例，聚丙烯的年均用量高達255.6百萬噸星虹，研究表明汽車每減重10%就可以將燃料的利用率提高至少6%零抬。因此，近年來為了節(jié)省材料和能源搁凸、減少環(huán)境污染進而實現(xiàn)經(jīng)濟社會的健康可持續(xù)發(fā)展媚值，塑料制品的輕量化問題引起了廣大學者的研究興趣，而其中發(fā)泡注塑成型工藝被視為是一種非常有前途的輕量化實現(xiàn)方式护糖。然而褥芒，由于聚丙烯的熔體強度低，導致其發(fā)泡能力非常差嫡良，常規(guī)微發(fā)泡注塑聚丙烯產(chǎn)品存在泡孔尺寸大且分布極其不均勻锰扶，嚴重降低了其力學性能，尤其是沖擊力學性能寝受。針對上述問題坷牛，山東大學材料科學與工程學院王桂龍和合作者提出了一種利用橡膠和滑石粉的耦合作用改性聚丙烯的新途徑，顯著提高了聚丙烯熔體強度和促進了結(jié)晶很澄，進而改善了聚丙烯的發(fā)泡能力京闰，終通過微發(fā)泡注塑制備了具有優(yōu)異綜合力學性能的微孔聚丙烯制品颜及。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕蹂楣、翹曲和內(nèi)部殘余應力更少俏站、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點痊土。目前肄扎，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術(shù)中應用為廣泛的工藝之一，具有操作簡單赁酝、效率高犯祠、能夠生產(chǎn)復雜制件，且能耗少酌呆，符合節(jié)約材料衡载，降低成本這一發(fā)展理念，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求肪笋。然而月劈，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藤乙，所得制品表面存在大量的氣痕猜揪、銀紋等缺陷，制約了其力學性能的提高和外觀視覺坛梁，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應用而姐。家復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)泡行為的影響划咐。研究發(fā)現(xiàn)拴念，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)褐缠。丙烯微孔發(fā)泡實驗方法將PP政鼠、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队魏。然后打開氣體反壓裝置公般，在型腔中分別注入固定的GCP為0，0.2胡桨，0.4官帘，0.6，0.8?MPa的氣體昧谊，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進行發(fā)泡刽虹，冷卻后，取出PP發(fā)泡樣品呢诬。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后涌哲，熔體壓力瞬間達到大值胖缤。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阀圾，注射完成后草姻，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降稍刀，隨著冷卻收縮，熔體壓力逐漸趨于0?MPa敞曹。由此可知账月，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境澳迫。CP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時局齿，由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率，泡孔發(fā)生流動剪切變形橄登，導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抓歼，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象拢锹，泡孔形貌極不規(guī)則谣妻，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)卒稳。同時發(fā)現(xiàn)蹋半，隨著GCP的增大，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小充坑，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變减江，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布捻爷。當GCP達到0.8?MPa時辈灼，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也榄。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巡莹，GCP值越大，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大手蝎，泡孔受到熔體的約束力大榕莺，泡孔不易發(fā)生變形。GCP對結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示棵介《ぱ欤可知，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%邮辽；隨著GCP的增大唠雕，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高贸营，GCP為0.8 MPa時，升高至26.7%岩睁。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钞脂，從63.7%下降到45.4%，這說明GCP可以減小泡孔變形層捕儒，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍冰啃。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計，如下圖所示刘莹，泡孔的平均長度隨著GCP的增加阎毅，整體呈現(xiàn)減小的趨勢，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大点弯，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小扇调，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抢肛，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小狼钮。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計，見圖c捡絮，隨著GCP的增加熬芜，當GCP為0.2?MPa時泡孔直徑略有減小，但隨著GCP的進一步增大福稳，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm猛蔽。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灵寺，泡孔的成核速率下降曼库，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略板，因此熔體壓力越大毁枯，泡孔直徑越大。

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POE是乙烯和辛烯的共聚物叮称，其中共聚單體辛烯（C8H16）的含量為20%-30%种玛。分子結(jié)構(gòu)中辛烯的存在破壞了乙烯的結(jié)晶，但是同時也賦予共聚物優(yōu)良的透明性和良好的彈性瓤檐。在常溫下乙烯的結(jié)晶作為物理交聯(lián)點赂韵，在高溫下乙烯解結(jié)晶使共聚物具有塑性。窄的分子量分布使POE具有較高的拉伸強度和抗沖擊性等挠蛉。由于辛烯的支化作用祭示，使得共聚物的熱敏性大大提高，大大增強了聚合物的可加工性谴古。與EPDM和EPR相比质涛，α-烯烴在共聚單體中的比重較小稠歉，大大減少了分子骨架上的叔氫原子，這使得POE的耐熱氧老化性能大大提高汇陆。POE具有優(yōu)異的性能 (特別是高耐熱氧老化性)怒炸，價格相對便宜，因此是一種應用前景廣闊的新型彈性體材料毡代。但是POE熱塑性彈性體材料在實際應用中存在的最大問題就是熱變形溫度較低（熱變形溫度<80℃）阅羹，這大大限制了該材料的應用領(lǐng)域。熱塑性彈性體POE在高溫下教寂，乙烯結(jié)晶相的消失灯蝴，可能會導致某些性能（模量、耐溶劑性）等發(fā)生突變孝宗。使用交聯(lián)、填充增強等方法可以大幅度提高該材料的使用溫度并改善其它性能耕肩。適當?shù)牧蚧w系和補強體系能有效的提高POE硫化膠的性能因妇，而且通過橡塑共混改性的方法，也可以獲得一種新型POE復合材料猿诸，可期望用其代替某些如EPDM等橡膠改性PP婚被，應用于長期處在高負荷、高應變梳虽、高溫等苛刻工作環(huán)境的橡膠制品中址芯。茂金屬聚烯烴彈性體（Metallocene catalyzed polyolefin elastomer）是杜邦-陶氏(DuPont Dow)彈性體公司采用限定幾何構(gòu)型催化技術(shù)(CGCT) 和INSITE 工藝制成的新型聚烯烴彈性體材料。限定幾何構(gòu)型催化技術(shù)是當今世界上最先進的茂金屬技術(shù)之一窜觉，它能極其嚴格的控制材料的分子結(jié)構(gòu)谷炸，制得加工性能和使用性能優(yōu)良的所需材料。茂金屬催化劑催化效率高禀挫、工藝適應性強和制得產(chǎn)品性能優(yōu)異旬陡，因此很快進入了工業(yè)化階段。Engage POE具有相對分子量分布窄语婴、聚合物結(jié)構(gòu)可控描孟、聚合物分子可剪裁等一系列特點，其產(chǎn)品具有優(yōu)異的物理機械性能和加工性能砰左，具有其它高聚物無法比擬的優(yōu)點匿醒。近來，新型聚烯烴彈性體Engage POE越來越受到科研工作者和生產(chǎn)企業(yè)的廣泛關(guān)注缠导。采用溶液法聚合工藝生產(chǎn)的茂金屬聚乙烯彈性體是在茂金屬催化體系作用下由乙烯和α-烯烴的共聚物廉羔，α-烯烴一般為1-己烯和1-辛烯。DOW Chemical公司按照共聚單體含量將POE進行分類僻造，辛烯在共聚單體中含量<20%蜜另，密度為0.895g/cm3~0.915g/cm3的彈性體稱為聚烯烴塑性體（POP）适室；辛烯在共聚單體中含量>20%，在20%-30%之間举瑰，密度為0.865~0.895g/cm3捣辆，稱為聚烯烴彈性體（POE）商品名為Engage。Exxon化學公司的彈性體一般特指乙丙橡膠此迅。在聚合過程POE分子鏈中的樹脂相（聚乙烯鏈）結(jié)晶區(qū)起到了物理交聯(lián)點的作用汽畴，一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū)，形成了橡膠相從而成為具有橡膠彈性的無定型區(qū)耸序，使得POE成為一種性能優(yōu)異的熱塑性彈性體[9]忍些。微觀結(jié)構(gòu)決定聚合物的宏觀性能，與傳統(tǒng)聚合方法制備的聚合物相比坎怪，聚烯烴彈性體POE具有很窄的分子量分布和短支鏈結(jié)構(gòu)罢坝，因而具有高彈性、高強度搅窿、高伸長率等優(yōu)異的物理機械性能和的優(yōu)異的耐低溫性能嘁酿。窄的分子量分布使材料在注射和擠出加工過程中不宜產(chǎn)生撓曲，因而POE材料的加工性能優(yōu)異男应。又由于POE大分子鏈的飽和結(jié)構(gòu)闹司，分子結(jié)構(gòu)中所含叔碳原子相對較少，因而具有優(yōu)異的耐熱老化和抗紫外線性能沐飘。另外游桩，CGCT技術(shù)的應用還能夠有效控制在聚合物線形短支鏈支化結(jié)構(gòu)中引入長支鏈，使材料的透明度提高耐朴，同時有效的改善了聚合物的加工流變性能借卧。

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近日，有網(wǎng)友在國家發(fā)展改革委官網(wǎng)留言詢問“’一次性發(fā)泡塑料餐具’是否包括‘可生物降解發(fā)泡塑料餐具’筛峭？比如用可生物降解的聚乳酸PLA發(fā)泡塑料材料制成的餐具谓娃，是否也在禁止之列？”發(fā)改委回答：“凡發(fā)泡塑料餐具均在禁止生產(chǎn)和銷售之列蜒滩”醮铮”這份答復看似簡單，卻隱藏著數(shù)個值得深思的問題俯艰，深挖之下捡遍，細思極恐！1竹握、一次性發(fā)泡塑料餐具 ≠ 一次性塑料餐具画株，可降解的一次性塑料餐具是否允許使用？國家發(fā)展委和改革委員會生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》中，關(guān)于一次性塑料餐具和一次性發(fā)泡塑料餐具有不同的規(guī)定：關(guān)于一次性發(fā)泡塑料餐具：禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具谓传；關(guān)于一次性塑料餐具：到2020年底蜈项，全國范圍餐飲行業(yè)禁止使用不可降解一次性塑料吸管；地級以上城市建成區(qū)续挟、景區(qū)景點的餐飲堂食服務紧卒，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。到2022年底诗祸，縣城建成區(qū)跑芳、景區(qū)景點餐飲堂食服務，禁止使用不可降解一次性塑料餐具直颅。到2025年博个，地級以上城市餐飲外賣領(lǐng)域不可降解一次性塑料餐具消耗強度下降30%。一次性發(fā)泡餐具：聚丙烯微孔發(fā)泡在飲食業(yè)和食品包裝業(yè)中功偿，一次性發(fā)泡餐具使用為廣泛的材料是聚苯乙烯盆佣，通常采用含氯氟烴(CFC)或烴類(HC)發(fā)泡劑發(fā)泡，制成各種餐飲具如快餐盒械荷、湯碗共耍、方便面碗、生鮮托盤等养葵。這些材料構(gòu)成了嚴重的環(huán)境問題。中國曾于1999年瘩缆、2005年以及2011年三次將一次性發(fā)泡塑料餐具列入工藝落后或產(chǎn)品落后目錄而遭淘汰关拒。原因是：一些發(fā)泡餐具廠使用工業(yè)塑膠廢棄物作為原材料，摻雜少量的新料庸娱，再配一定量的滑石粉着绊，生產(chǎn)出一次性發(fā)泡餐盒。盡管使用再生料生產(chǎn)發(fā)泡餐具有節(jié)約資源等優(yōu)勢熟尉，但是來源不明的工業(yè)塑膠廢棄物存在眾多安全隱患和風險归露；發(fā)泡塑料餐具用完廢棄后難于回收利用；一次性發(fā)泡餐具對是否有雙酚A斤儿、苯乙烯單體剧包、二聚體、三聚體往果、二噁英等毒性單體析出存在爭議疆液；在生產(chǎn)過程中使用的發(fā)泡劑，有的會破壞大氣臭氧層陕贮，有的存在嚴重安全隱患堕油。2013年2月26日，國家發(fā)改委發(fā)布第21號令，對《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄（2011年本）》有關(guān)條目進行局部調(diào)整掉缺，其中之一便是在淘汰類產(chǎn)品目錄中刪除了一次性發(fā)泡塑料餐具（簡稱發(fā)泡餐具）卜录。終，2020年1月16日發(fā)布的《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》明確禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具眶明。一次性塑料餐具：一次性餐具按原材料來源艰毒、生產(chǎn)工藝、降解方式赘来、回收水平分為以下三大類：1现喳、生物降解類：如紙制品（含紙漿模塑型、紙板涂膜型）犬辰、食用粉模塑型嗦篱、植物纖維模塑型等；2幌缝、光/生物降解性材料類：光/生物降解塑料（非發(fā)泡）型灸促，如光生物降解PP類；3涵卵、易于回收利用材料類：如聚丙烯類(PP)浴栽、高抗沖聚苯乙烯類(HIPS)、雙向拉伸聚苯乙烯(BOPS)轿偎、天然無機礦物填充聚丙烯復合材料制品等典鸡。也就是說一次性發(fā)泡塑料餐具僅僅是一次性塑料餐具中的一個種類。禁止的是一次性發(fā)泡餐具坏晦，而不是完全禁止一次性塑料餐具萝玷，可降解的一次性塑料餐具是允許生產(chǎn)和銷售的。2昆婿、可生物降解的一次性塑料餐具是否需要“發(fā)泡成型”球碉？采用的發(fā)泡劑是否同樣對環(huán)境有害？發(fā)泡是使塑料產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)的過程仓蛆。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料睁冬，常的樹脂有：聚苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂看疙、聚氯乙烯樹脂豆拨、聚乙烯樹脂、脲甲醛樹脂能庆、酚醛樹脂等辽装。發(fā)泡劑：CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中，它終將散逸相味、進入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)拾积。再者殉挽，HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來，因具有光化學活性從而促使煙霧生成拓巧。因而斯碌，需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學反應的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料「囟龋可降解餐盒使用材料分兩種：一種是天然材料制成的可降解天然材料餐盒傻唾，如紙制品、秸稈承耿、淀粉等冠骄，可降解，也稱之為環(huán)保產(chǎn)品加袋；另一種是以塑料為主要成分的可降解塑料餐盒凛辣，加入淀粉、光敏劑等物質(zhì)制成（此類一次性餐盒的制造原料是可降解塑料职烧，所謂可降解塑料就是在塑料的生產(chǎn)過程中加入一定量的添加劑扁誓，如光敏劑、淀粉等原料蚀之。這樣蝗敢，可降解塑料制品在使用完，并廢棄在大自然中暴露三個月后足删，可由完整的形狀分解成碎片寿谴，因而至少在視覺上改善了環(huán)境。但這項技術(shù)的缺陷是失受，這些碎片不能繼續(xù)降解讶泰，只不過是由大片變成小片塑料，不能從根本上勝任消除白色污染的任務贱纠。發(fā)泡劑：CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中峻厚，它終將散逸响蕴、進入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)谆焊。再者，HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來浦夷，因具有光化學活性從而促使煙霧生成辖试。因而，需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學反應的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料劈狐。目前罐孝，常用的可降解塑料聚乳酸（PLA）餐盒是需要發(fā)泡的，至于其他可降解塑料是否需要發(fā)泡肥缔，發(fā)泡劑是否污染環(huán)境莲兢，還需要更專業(yè)的解答，請在下方留言或掃描二維碼，分享您的觀點：按【姓名+公司名+職務】格式改艇，發(fā)送備注3收班、如果《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》中禁止生產(chǎn)和銷售的超薄塑料購物袋、農(nóng)用地膜谒兄，一次性塑料棉簽摔桦，塑料微珠全都使用可生物降解材料，是否允許生產(chǎn)和銷售承疲？目前還沒有明確的答案邻耕，您怎么看？4燕鸽、可降解塑料真的環(huán)保嗎兄世？可降解塑料中也會使用發(fā)泡劑破壞環(huán)境，此外花費大量成本和時間使用可降解塑料绵咱，但可降解塑料混雜在傳統(tǒng)塑料中碘饼，無法回收利用，只能用傳統(tǒng)方法掩埋焚燒處理悲伶，究竟該使用可降解塑料還是建設(shè)塑料閉環(huán)艾恼，采用可回收性設(shè)計，這是一個值得思索的問題麸锉。