山東可降解泡棉價格
發(fā)布時間:2023-11-13 01:12:13山東可降解泡棉價格
央廣網(wǎng)上海9月17日消息(記者唐奇云 通訊員張婷)日常生活中怠褐,當人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時您宪,都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味奈懒、綠色環(huán)保,近年來綜合性能優(yōu)異宪巨、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”磷杏,日益受到熱捧,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種捏卓。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)极祸。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(lǐng)銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項目怠晴,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(yīng)用遥金。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(lǐng)域蒜田,布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領(lǐng)域稿械,發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段。隨著航天航空冲粤、國防美莫、能源页眯、交通、包裝茂嗓、電器餐茵、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展,對具有優(yōu)異機械性能和絕熱述吸、隔音、絕緣锣笨、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切蝌矛。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長量快错英、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一入撒,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)域的熱點與難點。016年椭岩,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(chǔ)材料技術(shù)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(shù)”獲準立項茅逮,該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(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“一條鏈式”研發(fā)工作判哥。據(jù)趙玲介紹献雅,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類∷疲化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留挺身、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用锌仅,已逐漸被禁止和限制使用章钾;一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全热芹。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候贱傀、火災危險、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端伊脓,超臨界流體府寒,特別是超臨界CO2,發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)丽旅,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)椰棘,而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和粘度下降榄笙、結(jié)晶行為改變等一系列變化邪狞,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物茅撞,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制帆卓,很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品巨朦;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔,可操作窗口窄剑令。因此糊啡,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。為了攻克這一難題吁津,近年來華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通棚蓄、中石化北化院、浙江新恒泰碍脏、鎮(zhèn)海煉化等單位梭依,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)化典尾、強化和工程化等系列工作役拴,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)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術(shù)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(gòu)和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制,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)泡專用料钾埂,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/添加劑河闰;CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率,氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積褥紫;釜壓發(fā)泡姜性、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場故源,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)污抬。
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新型微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料(簡稱MPP),大家都在找惠州東銘新能源材料股份有限公司绳军,10多年行業(yè)經(jīng)驗印机,口碑好,廣東地區(qū)實力生產(chǎn)廠家门驾∩淙惠州東銘新能源材料股份有限公司具備雄厚的研發(fā)實力、完善的產(chǎn)品認證體系(包括國內(nèi)外)奶是、全覆蓋的銷售網(wǎng)絡(luò)和有機硅材料上下游完整的產(chǎn)業(yè)鏈楣责,能夠為新能源產(chǎn)業(yè)的客戶提供完善的解決方案!微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料MPP的特點及優(yōu)勢:聚丙烯微孔發(fā)泡 (1)同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下聂沙,由于泡孔尺寸較小秆麸,微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料及汉,更加降低制品重量和體積沮趣。(2)由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材坷随,而片材表面不會穿孔房铭,可應(yīng)用于微電子器件的包裝驻龟。(3)由于表面大量微米級泡孔的存在,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板缸匪,提高漫反射率翁狐。(4)微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流,從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞凌蔬。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導熱系數(shù)露懒。(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砂心,MPP具有極-佳-的表面保護性能隐锭,可應(yīng)用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領(lǐng)域。
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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展计贰,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件蒂窒。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史躁倒,目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的一個重要標志,塑料飾件的大量應(yīng)用洒琢,促進了汽車的減重節(jié)能秧秉,提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小衰抑、性價比高象迎、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學藥品腐蝕性呛踊、剛性砾淌、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。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢谭网。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長汪厨、投資巨大、技術(shù)要求高愉择,且需要高精尖的集成先進綜合技術(shù)劫乱,所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效锥涕、更經(jīng)濟衷戈、更實用的改性。延伸性层坠、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”殖妇。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窿春、碳酸鈣等無機填料的復合物拉一,其主要用于汽車保險杠的注射成型采盒,且改性PP保險杠具有成本低、質(zhì)輕蔚润、易涂裝磅氨、可循環(huán)使用等優(yōu)點〉站溃滑石粉填充改性PP材料具有高剛性烦租、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率,且其抗化學腐蝕性能強除盏,尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能叉橱,提高材料的模量和熱變形溫度。聚丙烯微孔發(fā)泡玻璃纖維增強改性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(yīng)用(如在前端模塊者蠕、儀表板骨架窃祝、車門模塊等典型部件的應(yīng)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(gòu)踱侣。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粪小、剛度、韌性抡句,以及尺寸穩(wěn)定性好探膊、翹曲度低等優(yōu)勢。此外待榔,LGFPP材料比短玻璃纖維增強PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能逞壁,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锐锣,LG-FPP的密度低腌闯,相同部件的質(zhì)量可減輕20%~50%;LGFPP能為設(shè)計人員提供更大的設(shè)計靈活性,可成型形狀復雜的部件刺下、提高集成汽車零部件的能力绑嘹、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%)、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%橘茉,鋁制品的35%~50%)工腋、簡化裝配工序。汽車部件用礦物纖維增強PP的新產(chǎn)品畅卓,具有強度高擅腰、熱膨脹系數(shù)低、耐高溫翁潘、阻燃性能好趁冈、低浮纖、低翹曲、低收縮 等特點渗勘。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強度沐绒,從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì),其具有質(zhì)輕旺坠、耐熱乔遮、耐高溫等優(yōu)點。隨著汽車輕量化的發(fā)展取刃,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑蹋肮,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%璧疗,卡車坯辩、工程機械車占20% ,客車崩侠、商務(wù)車占35%漆魔。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料,因為普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想却音,僅適合于需要表面覆皮的高端車有送,不僅增加了制造成本,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體僧家,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)裸删,注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下八拱,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(yīng) <50μm 涯塔,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 肌稻。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)泡等匕荸,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件爹谭,如車身門板、尾門榛搔、風道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條诺凡、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(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 践惑,較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)50%的減重腹泌,注射壓力降低約30%~50% ,鎖模力降低約20% 尔觉,循環(huán)周期減少10%~15%凉袱,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,并且能改善制品的翹曲變形性专甩,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活钟鸵。在一些部件中,如汽車風管涤躲、風道棺耍,還可實現(xiàn)隔熱、降噪的效果篓叶,減少后道工序的成本烈掠。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,作為汽車車頂缸托,可降低汽車的質(zhì)量左敌,同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件,有利于汽車的輕量化俐镐。耐刮擦PP相對于工程塑料來說矫限,PP、橡膠改性PP佩抹、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收叼风、質(zhì)輕、成本低的優(yōu)勢棍苹,因而被越來越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域无宿,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枢里、操控臺和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能孽鸡,也是汽車外部應(yīng)用部件、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一栏豺,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彬碱,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奥洼。通過添加涂層巷疼、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復合材料灵奖。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料嚼沿,因其可塑性強、質(zhì)輕瓷患、回收再利用率高等特性伏尼,在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛,無論是內(nèi)飾件尉尾、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件爆阶,都越來越多地用到了塑料。我國汽車保有量達到1.75億輛,對應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要辨图,且汽車塑料的回收將會形成一個巨大的市場班套,是一個前景廣闊的領(lǐng)域,學術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實踐故河。
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與傳統(tǒng)注塑制品相比吱韭,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)力更少鱼的、尺寸穩(wěn)定性好理盆、成型周期短等一系列優(yōu)點。目前凑阶,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猿规,具有操作簡單、效率高宙橱、能夠生產(chǎn)復雜制件姨俩,且能耗少,符合節(jié)約材料师郑,降低成本這一發(fā)展理念环葵,滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求。然而宝冕,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)生大量變形张遭,泡孔尺寸分布不均勻,所得制品表面存在大量的氣痕地梨、銀紋等缺陷帝璧,制約了其力學性能的提高和外觀視覺,阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應(yīng)用湿刽。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)泡行為的影響褐耳。研究發(fā)現(xiàn)诈闺,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)铃芦。丙烯微孔發(fā)泡實驗方法將PP雅镊、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刃滓。然后打開氣體反壓裝置仁烹,在型腔中分別注入固定的GCP為0,0.2咧虎,0.4卓缰,0.6,0.8?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)泡征唬,冷卻后捌显,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总寒,熔體壓力瞬間達到大值扶歪。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摄闸,注射完成后善镰,隨著氣體的排出,熔體壓力瞬間下降年枕,隨著冷卻收縮炫欺,熔體壓力逐漸趨于0?MPa。由此可知画切,GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力竣稽,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霍弹,由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率毫别,泡孔發(fā)生流動剪切變形,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典格,在流動方向上出現(xiàn)很大的變形岛宦,泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象,泡孔形貌極不規(guī)則耍缴,而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小砾肺,呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)。同時發(fā)現(xiàn)防嗡,隨著GCP的增大变汪,皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小,熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變蚁趁,規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大裙盾,泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布。當GCP達到0.8?MPa時他嫡,皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)番官,此時整體泡孔的變形較小。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钢属,GCP值越大徘熔,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淆党,泡孔不易發(fā)生變形酷师。GCP對結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示讶凉。可知窒升,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%缀遍;隨著GCP的增大,泡孔的非變形層所占比例逐漸升高饱须,GCP為0.8 MPa時域醇,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蓉媳,從63.7%下降到45.4%譬挚,這說明GCP可以減小泡孔變形層,增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍酪呻。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計减宣,如下圖所示,泡孔的平均長度隨著GCP的增加玩荠,整體呈現(xiàn)減小的趨勢漆腌,泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大,泡孔的變形度隨GCP的增大而減小阶冈,由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度闷尿,即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距,使變形區(qū)的泡孔變形程度減小女坑。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計填具,見圖c,隨著GCP的增加匆骗,當GCP為0.2?MPa時泡孔直徑略有減小劳景,但隨著GCP的進一步增大,泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm碉就。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大盟广,使得泡孔的成核臨界能壘升高,泡孔的成核速率下降瓮钥,泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱筋量,更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長,因此熔體壓力越大骏庸,泡孔直徑越大。
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發(fā)泡塑料發(fā)泡塑料是通過物理或者化學的方式使塑料內(nèi)部產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)而得到的一類塑料年叮。這種塑料具有質(zhì)輕具被、隔熱、緩沖只损、絕緣一姿、防腐七咧、價格低廉等優(yōu)點。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成發(fā)泡塑料叮叹,常見的發(fā)泡塑料有聚苯乙烯艾栋、聚氨酯、聚烯烴蛉顽。三大發(fā)泡塑料對比聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡聚丙烯簡介發(fā)泡聚丙烯是以聚丙烯為基礎(chǔ)樹脂制備的發(fā)泡塑料蝗砾。與常用發(fā)泡塑料相比,發(fā)泡聚丙烯具有諸多優(yōu)點携冤。發(fā)泡聚丙烯原料由于普通聚丙烯較低的熔體強度無法保證氣泡增長時泡孔壁所承受的拉伸應(yīng)力悼粮,所以發(fā)泡用聚丙烯需要采用高熔體強度聚丙烯(HMSPP)。提高聚丙烯熔體強度的方法包括物理共混和化學改性兩類方法曾棕。目前生產(chǎn)高熔體強度聚丙烯原料的廠家有巴塞爾(Basell)扣猫、北歐化工(Borealis)、陶氏化學翘地、韓國三星申尤、埃克森美孚等衙耕,具備聚丙烯發(fā)泡技術(shù)的廠家有JSP和Kaneka以及BASF昧穿、Berstorff公司。國內(nèi)很多科研院所對發(fā)泡技術(shù)進行了較多研究臭杰,部分廠家實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)粤咪,如鎮(zhèn)海煉化、燕山石化樹脂研究所渴杆、武漢富蒂亞寥枝,但產(chǎn)品質(zhì)量與國外相比仍有較大差距。發(fā)泡聚丙烯制備工藝發(fā)泡聚丙烯主要有三種制備工藝:高熔體強度聚丙烯發(fā)泡磁奖、交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡囊拜、共混體系發(fā)泡工藝。發(fā)泡聚丙烯制備關(guān)鍵發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景比搭,但技術(shù)開發(fā)難度大冠跷,聚丙烯發(fā)泡工藝關(guān)鍵技術(shù)在于通過調(diào)整過程溫度來控制聚丙烯發(fā)泡穩(wěn)定性和發(fā)泡倍率。發(fā)泡聚丙烯應(yīng)用領(lǐng)域1.食品包裝發(fā)泡聚丙烯具有良好的可降解性身诺,耐油性好蜜托,這使得它在一次性包裝市場中比難降解的發(fā)泡聚苯乙烯餐具有明顯的優(yōu)勢。2.保溫隔熱發(fā)泡聚丙烯材料是一種新型的隔熱材料霉赡,耐溫能力強橄务,通常可承受溫度范圍在-40~110℃穴亏,在短時間內(nèi)可承受130℃高溫蜂挪。3.汽車行業(yè)發(fā)泡聚丙烯材料近年來在汽車行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨擴大重挑,可以大幅降低汽車重量,節(jié)省油耗棠涮。4.建筑領(lǐng)域防水保護材料谬哀、地板緩沖材料、外墻隔熱材料5.電子包裝6.緩沖包裝7.體育用品8.玩具發(fā)泡聚丙烯主要生產(chǎn)企業(yè)發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景严肪,但技術(shù)開發(fā)難度很大史煎,目前國內(nèi)尚未有其相關(guān)的、可工業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)诬垂,核心技術(shù)主要掌握在JSP和ANEKA這兩家公司手中劲室。
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摘要:長玻纖增強聚丙烯材料(PP-LGF)作為一種輕質(zhì)高強的復合材料,在滿足汽車零部件性能的同時结窘,對零部件減重具有明顯貢獻很洋,目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞。文章主要介紹了PP-LGF在汽車儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀隧枫,詳細介紹了薄壁注塑喉磁、物理發(fā)泡、化學發(fā)泡三種成型工藝實現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況官脓,并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景协怒。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來,隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展卑笨,汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展孕暇。然而,由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴重赤兴,通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染妖滔,已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點,其中桶良,使用質(zhì)量更輕的非金屬材料替代傳統(tǒng)金屬材料的研究在近年來也取得了較大進展座舍。運用復合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法陨帆。在眾多的復合材料中曲秉,長玻纖增強聚丙烯材料(PP-LGF)以其低廉的價格、優(yōu)良的力學性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞疲牵。與短玻纖增強聚丙烯材料(PP-SGF)相比承二,PPLGF在強度、剛度纲爸、翹曲度亥鸠、耐疲勞、缺口沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢缩焦,因此读虏,使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進一步實現(xiàn)重量及成本的降低。1 長玻纖增強聚丙烯材料性能特點長玻纖增強聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種袁滥,即熔融浸漬盖桥、溶液浸漬、粉末浸漬题翻、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝揩徊,而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm~15mm嵌赠,其中玻纖的含量可達20%~60%塑荒,粒子中玻纖的保留長度可達1mm~3mm,如圖1所示,相較于玻纖保留長度僅為0.2mm~0.4mm的PP-SGF材料姜挺,PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)齿税,可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學性能、抗沖擊性能炊豪、耐蠕變性能等特點凌箕,更加適合應(yīng)用于汽車領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件。此外词渤,隨著纖維含量的增加牵舱,PP-LGF的性能也隨之提高。長玻纖增強聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件缺虐,為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量芜壁,中、高檔車型普遍會采用軟質(zhì)儀表板高氮,即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層慧妄。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件,同時也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)纫溃,因此要求其具有高強度及高剛性腰涧,目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料,采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料紊浩,在滿足相關(guān)性能的同時窖铡,可提升儀表板吸能性能,同時可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計厚度由3mm~3.5mm降低到1.8mm~2.5mm坊谁,從而降低儀表板骨架重量费彼,推動汽車內(nèi)飾輕量化。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑口芍、物理發(fā)泡箍铲、化學發(fā)泡三種成型工藝方面,介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用鬓椭。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄颠猴,在模具中進行加工的一種成型方法关划,與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm~3.5mm壁厚的儀表板骨架相比,PP-LGF材料運用薄壁注塑工藝制造的儀表板骨架產(chǎn)品壁厚一般為2.5mm左右翘瓮,整體減重可達約25%贮折。該工藝的投入成本較低,重量優(yōu)勢明顯资盅。目前调榄,該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中,如吉利呵扛、大眾每庆、上汽、福特等均有應(yīng)用今穿,一般選擇PPLGF20材料缤灵,設(shè)計的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm~2.5mm。然而蓝晒,薄壁注塑工藝也存在兩點問題凤价,首先是該工藝的模具成本較高,使用薄壁注塑拔创,成型模具需要采用熱流道設(shè)計利诺,熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高。其次剩燥,注塑工藝管控和注塑精度要求高慢逾,因為PP-LGF中長玻纖分布的各向異性,采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴重灭红,尺寸穩(wěn)定性較差侣滩。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝,它是以熱塑性材料為基體变擒,通過將超臨界流體(二氧化碳或氮氣) 溶解到熱熔膠中形成單相溶體君珠,并保持在高壓力下,然后娇斑,通過開關(guān)式射嘴射進溫度和壓力較低的模具型腔策添,由于溫度和壓力降低引發(fā)分子的不穩(wěn)定性從而在產(chǎn)品內(nèi)部形成從十到幾十微米不等的封閉氣泡微孔[4-5],該項技術(shù)早期由麻省理工學院發(fā)明毫缆,1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實現(xiàn)全球商品化唯竹。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好苦丁、翹曲低浸颓、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣。MuCell工藝使用超臨界流體,可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性产上。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段棵磷,縮短成型周期,同時晋涣,可使壓力分布均勻泽本,有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力,降低因長玻纖各項異性導致的產(chǎn)品翹曲姻僧,增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。另外蒲牧,泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕撇贺,微孔結(jié)構(gòu)擴充,降低材料密度冰抢,產(chǎn)品重量減輕松嘶,較同材質(zhì)實體,重量可降低5%~10%挎扰。目前翠订,福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝,骨架產(chǎn)品設(shè)計壁厚2.4mm遵倦,相較于實心材料重量降低了10%尽超,此外,長城和大眾也有應(yīng)用于此項技術(shù)梧躺。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高似谁,工藝難度大,同時相關(guān)研究表明掠哥,使用該工藝對儀表板減重比控制在3%~8%時巩踏,產(chǎn)品性能會下降10%左右,基本滿足性能要求续搀,減重超過8%塞琼,機械性能和耐熱老化性能急劇下降,不能滿足要求禁舷。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%~5%彪杉。2.3 化學發(fā)泡化學發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝(core-back),二者均是在注塑過程中牵咙,利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機發(fā)泡劑在讶,受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體,使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)霜大,以降低材料密度构哺,減輕產(chǎn)品重量。其中,core-back工藝因使用了二次開模曙强,相較于模內(nèi)化學發(fā)泡残拐,發(fā)泡的倍率更高,產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多碟嘴,產(chǎn)品的減重比更大溪食。一般來說,模內(nèi)化學發(fā)泡的減重比相比于實心材料在5%~8%左右娜扇,而core-back工藝可高達30%~50%错沃,具體根據(jù)退模行程決定。同物理發(fā)泡工藝一樣雀瓢,化學發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時枢析,減少產(chǎn)品翹曲變形,提升產(chǎn)品穩(wěn)定性刃麸,而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件醒叁。目前,寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝泊业,產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm把沼,重量降低了約40%,此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學發(fā)泡工藝吁伺。core-back工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴饮睬,開模的周期較長,模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高篮奄,而且該工藝的技術(shù)難度較高续捂,后期調(diào)試周期較長,產(chǎn)品的綜合成本較高宦搬。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴牙瓢,產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯,減重效果低于薄壁注塑工藝间校,物理發(fā)泡工藝和core-back工藝矾克。