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塑料化工研究發(fā)展至今，已合成出上千種高分子材料儿礼，其中具有工業(yè)價(jià)值的僅百余種咖杂，塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂（PE、PP蚊夫、PVC诉字、PS、ABS）知纷，目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大壤圃，既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)。在聚乙烯琅轧、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)域伍绳，龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息，供大家參考乍桂。深入研究聚合物組成冲杀、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)行改性睹酌，以制造適用的塑料新材料权谁，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)展憋沿。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)上旺芽，通過物理、化學(xué)、機(jī)械等方式采章，經(jīng)過填充运嗜、共混、增強(qiáng)等加工方法悯舟，改善塑料的性能或增加功能担租，對(duì)塑料的阻燃性、強(qiáng)度图谷、抗沖擊性翩活、韌性等機(jī)械性能得到改善和提高，使得塑料能適用在特殊的電便贵、磁、光冗荸、熱等環(huán)境條件下承璃。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)，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蚌本。如塑料的外觀盔粹、透明性、密度程癌、精度舷嗡、加工性、機(jī)械性能嵌莉、化學(xué)性能进萄、電磁性能、耐腐蝕性能锐峭、耐老化性中鼠、耐磨性、硬度沿癞、熱性能援雇、阻燃性、阻隔性等方面椎扬。為了降低塑料制品的成本惫搏、改善性能、提高功能蚕涤，都離不開塑料改性技術(shù)筐赔。如何進(jìn)行聚乙烯的改性？1钻趋、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)的不平衡川陆，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，可以通過調(diào)整低较沪、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來滿足要求鳞绕。一般說來，小型制品尸曼、要求較軟的制品们何、盛放化學(xué)藥品、洗滌劑之類的容器控轿，低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些冤竹，高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些。當(dāng)然茬射，并不是所有的低鹦蠕、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品，應(yīng)該從市場(chǎng)上選擇能用于吹塑的塑料材料在抛，并通過改進(jìn)配方設(shè)計(jì)钟病，使制品的性能價(jià)格比達(dá)到優(yōu)。2刚梭、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肠阱，即使同為可用于吹塑成型的，可能在密度上相差無幾朴读，但從分子量上來說屹徘，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)出衅金，而從融體指數(shù)上大致可以看出噪伊。在擠出吹塑中空制品時(shí)，隨著所用吹塑級(jí)的分子量的提高典挑，熔體強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提高酥宴，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)您觉，當(dāng)分子量提高到一定程度后拙寡，熔體強(qiáng)度和擠出速率反而有下降的趨勢(shì)。出現(xiàn)這種情況后琳水，對(duì)制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負(fù)面影響肆糕，有時(shí)甚至?xí)l(fā)安全事故。制品加工時(shí)在孝，出現(xiàn)分子量提高诚啃，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)系私沮。雖然在設(shè)備上改進(jìn)可以取得較為明顯的效果始赎，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、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混造垛，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魔招。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果。從制品的化學(xué)性能五辽，機(jī)械性能及生產(chǎn)中的各項(xiàng)工藝性出發(fā)办斑，可以比較自由的設(shè)計(jì)出各種不同的配方，來滿足各種不同的要求杆逗，往往還可達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的乡翅。3、不同品種塑料的共混改性在工廠的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)當(dāng)中罪郊，往往由于種種原因的限制蠕蚜，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悔橄，不但是市場(chǎng)供應(yīng)狀況的限制波势，還有可能是制造成本的要求，比如橄维，在HDPE中加人一定量的PP，就能有效的改善的剛性拴曲，而且不會(huì)影響的沖擊強(qiáng)度争舞。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來確定。4澈灼、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)在加工塑料制品時(shí)竞川，適當(dāng)?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑，不但可以提高塑料制品的剛度和硬度叁熔，同時(shí)也可以大幅度的降低原料成本委乌。單就降低成本這點(diǎn)出發(fā)，對(duì)許多附加值低的產(chǎn)品來說荣回，就值得作深入的研究遭贸。就近幾年來塑料制品加工廠填充改性的情況來看，技術(shù)層次普遍較低心软。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比壕吹，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少删铃、尺寸穩(wěn)定性好耳贬、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前猎唁，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咒劲，具有操作簡(jiǎn)單、效率高、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件腐魂，且能耗少帐偎，符合節(jié)約材料，降低成本這一發(fā)展理念挤渔，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求肮街。然而，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)生大量變形判导，泡孔尺寸分布不均勻嫉父，所得制品表面存在大量的氣痕、銀紋等缺陷眼刃，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺绕辖，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用。國家復(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)的氣體反壓裝置擂红，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)泡行為的影響仪际。研究發(fā)現(xiàn)，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)昵骤，改善了泡孔的形態(tài)树碱。實(shí)驗(yàn)方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP、發(fā)泡劑(AC)变秦、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)行塑化成榜。然后打開氣體反壓裝置，在型腔中分別注入固定的GCP為0蹦玫，0.2赎婚，0.4，0.6樱溉，0.8 MPa的氣體挣输，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡，冷卻后福贞，取出PP發(fā)泡樣品撩嚼。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)到值肚医。隨著GCP從0增加至0.8 MPa绢馍，熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，注射完成后肠套，隨著氣體的排出舰涌，熔體壓力瞬間下降，隨著冷卻收縮你稚，熔體壓力逐漸趨于0 MPa瓷耙。由此可知朱躺，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)境搁痛。 GCP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)长搀，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形鸡典，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大源请，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象彻况，泡孔形貌極不規(guī)則谁尸，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)纽甘。同時(shí)發(fā)現(xiàn)良蛮，隨著GCP的增大，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小悍赢，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變决瞳，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布左权。當(dāng)GCP達(dá)到0.8 MPa時(shí)皮胡，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)，此時(shí)整體泡孔的變形較小赏迟。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)剪切作用胸囱，GCP值越大，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大瀑梗，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形裳扯。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)的影響如下圖所示抛丽。可知饰豺，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%亿鲜；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高冤吨，GCP為0.8 MPa時(shí)蒿柳，升高至26.7%。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漩蟆，從63.7%下降到45.4%垒探，這說明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍怠李。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)圾叼，如下圖所示蛤克，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)夷蚊，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大构挤，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泡孔變形度惕鼓，即GCP可以減小泡孔長(zhǎng)度與寬度的差距筋现，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)箱歧，見圖c矾飞，隨著GCP的增加，當(dāng)GCP為0.2 MPa時(shí)泡孔直徑略有減小叫胁，但隨著GCP的進(jìn)一步增大凰慈，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大驼鹅，使得泡孔的成核臨界能壘升高微谓，泡孔的成核速率下降，泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱输钩，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng)豺型，因此熔體壓力越大，泡孔直徑越大买乃。GCP提高了充模時(shí)的熔體壓力姻氨，有效地降低了泡孔的變形，且隨著GCP的升高剪验，泡孔直徑增大肴焊，泡孔密度下降，發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變功戚。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa娶眷，熔體內(nèi)部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，使充模過程中受流動(dòng)影響的泡孔數(shù)減小啸臀，減小了泡孔受到的流動(dòng)剪切力届宠。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%乘粒，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304豌注，泡孔的平均長(zhǎng)度增大。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌灯萍，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動(dòng)時(shí)的阻力轧铁，提高了注塑充模階段的熔體壓力，使得臨界成核點(diǎn)后移旦棉，泡孔的成核長(zhǎng)大在充模后進(jìn)行属桦，進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌熊痴。

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新材料研習(xí)社報(bào)道，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展聂宾，輕量果善、舒適、綠色系谐、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向巾陕。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量、降低油耗纪他，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一鄙煤。目前，汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重茶袒、昂貴的金屬構(gòu)件梯刚，“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案，汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平的重要標(biāo)志薪寓。在當(dāng)前的車用塑料中亡资，聚丙烯是用量、使用頻次向叉、增長(zhǎng)速度的品種锥腻。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長(zhǎng)是因?yàn)槠涿芏刃　Ⅲw積輕母谎、設(shè)計(jì)空間廣瘦黑，綠色環(huán)保、性能優(yōu)異及其制造成本低奇唤。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點(diǎn)是以塑代鋼幸斥，減輕汽車自重。聚丙烯是一種由丙烯聚合（均聚PP）或丙烯和乙烯共同聚合（共聚PP）而成的無臭咬扇、無毒睡毒、半透明的聚合物。聚丙烯按甲基（-CH3）空間排布的位置可分為等規(guī)聚丙烯（Isotactic polypropylene）冗栗、無規(guī)聚丙烯（Atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯（Syndiotactic polypropylene）三種。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性供搀、耐化學(xué)腐蝕性隅居、耐熱性、介電性能葛虐，以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性胎源，且不受濕度的影響，聚丙烯的種類及性能屿脐。目前涕蚤，為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能宪卿，通常采用化學(xué)改性（共聚改性、交聯(lián)改性万栅、接枝改性佑钾、添加成核劑等）或物理改性（添加有機(jī)或無機(jī)助劑等）改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)、晶體構(gòu)型或填充烦粒、共混休溶、增強(qiáng)等來實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。改性聚丙烯根據(jù)特點(diǎn)和功能可分為長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料扰她、免噴涂聚丙烯材料兽掰、聚丙烯微發(fā)泡材料、高溶體強(qiáng)度聚丙烯徒役、環(huán)保阻燃聚丙烯材料孽尽、抗菌聚丙烯、耐刮擦聚丙烯材料忧勿，及低氣味杉女、低VOC聚丙烯材料等。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢(shì)性能優(yōu)勢(shì)聚丙烯在強(qiáng)度狐蜕、剛度宠纯、硬度、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯层释；能夠在100℃的溫度下正常使用婆瓜，具有良好的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性贡羔、較好的力學(xué)性能廉白、較高的耐沖擊性、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌乖寒，化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響猴蹂。聚丙烯外觀透明而輕，密度為0.89~0.91 g/cm3楣嘁，是目前塑料中輕的品種之一磅轻。因此，采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量的降低逐虚。另外聋溜，由于近年聚丙烯改性技術(shù)的發(fā)展使聚丙烯在汽車工業(yè)的發(fā)展占據(jù)優(yōu)勢(shì)。保優(yōu)勢(shì)聚丙烯為無毒叭爱、無味撮躁、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物，屬于環(huán)保材質(zhì)买雾。聚丙烯不僅可回收再利用把曼，而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子杨帽，在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng)，使聚丙烯具有降解特性嗤军，大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題注盈。成本優(yōu)勢(shì)聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣，主要有油型雳、煤当凡、甲醇、丙烯等纠俭。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長(zhǎng)快的一種原料來源方式沿量。由于我國煤炭資源豐富，且煤炭的價(jià)格較為穩(wěn)定冤荆，煤制備聚丙烯成本浮動(dòng)小朴则。同時(shí)，聚丙烯容易加工成型钓简，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單乌妒，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材外邓，但由于聚丙烯的性能缺陷撤蚊，包括收縮率大、容易產(chǎn)生翹曲變形损话、低溫易脆斷等侦啸，決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求丧枪，優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成光涂，采用化學(xué)或物理方法來進(jìn)行改性。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯是采用長(zhǎng)度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進(jìn)行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料拧烦，與普通聚丙烯材料相比忘闻，通過玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯的機(jī)械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高，能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美恋博。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能齐佳，且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料；另外债沮，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的高溫耐疲勞強(qiáng)度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍高出10%炼吴，同時(shí)兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性。普通聚丙烯與長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的性能對(duì)比秦士。發(fā)泡改性聚丙烯發(fā)泡改性聚丙烯是以聚丙烯材料為基體，通過物理或者化學(xué)的方式使塑料中間層密布尺寸十到幾十微米的封閉微孔結(jié)構(gòu)永高。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限隧土，可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期提针；同時(shí)使制品具有內(nèi)應(yīng)力、翹曲小的特性曹傀，在注塑成型中更平整辐脖、筆直和穩(wěn)定；另一方面皆愉，由于微孔的支撐作用嗜价，使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異，在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀幕庐。低氣味久锥、低VOC聚丙烯低氣味、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個(gè)重要方向异剥，尤其針對(duì)處于相對(duì)封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料瑟由，對(duì)聚丙烯提出了綠色、環(huán)保的要求冤寿。低氣味歹苦、低 VOC 聚丙烯是通過在填料、加工助劑的選擇督怜、成型及后處理工藝等各個(gè)環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生殴瘦，從而控制氣味的產(chǎn)生。

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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展号杠，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用蚪腋，因其具有的優(yōu)異機(jī)械性能和無毒（低毒）、絕熱究流、隔音辣吃、絕緣、緩沖芬探、輕量化等性能神得，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(jī)。隨著國民對(duì)于環(huán)保偷仿、綠色哩簿、安全、舒適要求愈加苛刻酝静，對(duì)環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃节榜、可（完全）降解、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧别智，成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)宗苍。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(qiáng)化》項(xiàng)目斬獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用讳窟，包括新能源汽車動(dòng)力電池墊片等等让歼，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。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點(diǎn)發(fā)泡材料具有較好防震緩沖丽啡、隔音谋右、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材补箍、汽車減震改执、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料坑雅，如地板辈挂、頂棚、方向盤霞丧、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料呢岗，這種材料耐候性能較差，易燃且燃燒過程中釋放大量對(duì)人體有害的有毒氣體蛹尝。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢(shì)愈加顯著后豫，對(duì)汽車輕量化提出了更高要求。特別是在車市持續(xù)萎靡突那、新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下挫酿，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向。整車廠愕难、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局早龟。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動(dòng)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。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果猫缭，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題葱弟。在暴雨、淺灘猜丹、霧霾等極端條件下芝加，為滿足汽車行駛過程中動(dòng)力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求，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(dòng)力電池上射窒。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量藏杖、提升安全性，大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來保護(hù)單個(gè)電芯脉顿，可在一定時(shí)間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控蝌麸。由于特斯拉在動(dòng)力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動(dòng)力電池PACK包上的應(yīng)用推廣艾疟。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下来吩，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)域敢辩，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一。2018年弟疆，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(diǎn)課題责鳍。日常生活中，當(dāng)人們購買兒童玩具兽间、家具用品等塑料制品時(shí)，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味正塌、綠色環(huán)保嘀略，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”乓诽，日益受到熱捧帜羊，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種。聚丙烯作為產(chǎn)量大鸠天、增長(zhǎng)量快讼育、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(diǎn)與難點(diǎn)稠集。其中奶段，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年剥纷，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項(xiàng)痹籍。該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝，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)工作晦鞋。據(jù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)專家介紹蹲缠，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類∮贫猓化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留线定、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)臭氧層有破壞作用确买，已逐漸被禁止和限制使用斤讥；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高或價(jià)格昂貴，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全拇惋。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候周偎、火災(zāi)危險(xiǎn)、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端撑帖，超臨界流體蓉坎，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)，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)胡嘿，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)蛉艾、表面張力和粘度下降、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勿侯。聚丙烯是結(jié)晶聚合物拓瞪，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)品助琐；高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔祭埂，可操作窗口窄。因此兵钮，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蛆橡。了攻克這一難題，近年來掘譬，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通泰演、中石化北化院、浙江新恒泰葱轩、鎮(zhèn)海煉化等單位睦焕，在合適物料體系、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)化靴拱、強(qiáng)化和工程化等系列工作垃喊，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”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)：根據(jù)在低于其流動(dòng)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(jī)制，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)泡專用料袜炕，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/添加劑缔御；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)施大幅減小了高壓設(shè)備體積妇蛀；釜壓發(fā)泡耕突、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)保證了均勻的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)评架，成功實(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)眷茁。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)，項(xiàng)目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置纵诞，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造上祈；新建了4套、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置浙芙，生產(chǎn)效率提高25%登刺，成品率提高到99%以上；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)嗡呼；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億纸俭，利稅1.09億。隨著應(yīng)用市場(chǎng)快速開拓南窗，2019年共推廣新建了13套裝置揍很，市場(chǎng)占有率高和競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)郎楼。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實(shí)用新型專利8件窒悔；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文呜袁，“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〖蛑椋”科技查新表明阶界，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性聋庵。

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