東莞PP物理發(fā)泡定制

PBAT全名為聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯纹因，即英文 Poly (butyleneadipate-co-terephthalate)的簡寫喷屋，即其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：從其化學(xué)結(jié)構(gòu)式可知：PBAT 是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物。兼具 PBA(聚己二酸丁二醇酯)和 PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)的特性瞭恰，既有較好的力學(xué)性能屯曹，又有較高的延展性和斷裂伸長率，還具有優(yōu)良的生物降解性惊畏，是一種全生物可降解塑料恶耽。生物可降解塑料是在土壤、沙土等自然條件下颜启，與微生物淵（如細菌/霉菌/藻類等）作用降解成二氧化碳偷俭、水等小分子或低分子化合物的塑料。降解塑料主要分為光降解塑料缰盏、生物降解塑料堯涌萤、光生物降解塑料。光降解塑料需要充足的光照才能降解口猜，給生產(chǎn)帶來了很大局限性负溪，所以光降解塑料的推廣并不好。生物降解塑料品種已經(jīng)有幾十種济炎，可批量生產(chǎn)和工業(yè)化生產(chǎn)的品種主要有：微生物發(fā)酵合成的聚羥基脂肪酸酯川抡，化學(xué)合成的聚乳酸(PLA)、聚己內(nèi)酯须尚、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)崖堤、脂肪族/芳香族共聚酯、CO2/環(huán)氧化合物共聚物 (APC)恨闪、聚乙烯醇(PVA)等倘感、天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物、塑料合金等咙咽。PBAT操作特點：(1)為了減少 BDO 的副反應(yīng)發(fā)生，減少 THF的生成淤年，降低原料消耗钧敞，整個酯化反應(yīng)在真空條件下進行蜡豹，降低了酯化反應(yīng)溫度；同時也降低了能耗溉苛。(2)由于原料的活性較低問題镜廉，采用了高性能催化劑；由于此催化劑的易水解失活的特性愚战，由原來傳統(tǒng)催化劑液面以上的加入方式娇唯，改為液面下加入，解決了以上問題寂玲。(3)在縮聚過程中塔插，生成的低聚物易隨真空氣相管道帶人到噴淋系統(tǒng)中，造成系統(tǒng)堵塞拓哟。為此想许，在氣相管道上設(shè)置旋風(fēng)分離收集系統(tǒng)，將生成的低聚物通過旋風(fēng)分離器收集捕捉断序，其尾氣進入BDO 噴淋循環(huán)系統(tǒng)流纹。(4)酯化反應(yīng)過程中，雖然可以降低副反應(yīng)發(fā)生的程度违诗，但在酯化反應(yīng)中還是不可避免的有THF 和水漱凝。由于 THF 屬于低毒性，但是其高濃度易對人體危害很大诸迟，如果直接排放至污水處理茸炒，將會對污水處理系統(tǒng)內(nèi)的細菌產(chǎn)生危害。為解決這一問題亮蒋，設(shè)置了 THF 回收裝置扣典。將 THF 與水進行分離處理，經(jīng)過回收裝置處理后慎玖，其 THF 的質(zhì)量分數(shù)可達到 99.95%以上贮尖，可用于直接銷售。廢水中 THF 的質(zhì)量分數(shù)控制在 0.05%左右趁怔，將廢水送至汽提塔進行汽提湿硝，提取出其中的 THF 及其他有機物，通過管道送至燃氣鍋爐燃燒润努。(5)由于 PBAT 玻璃化溫度較低关斜，如采用傳統(tǒng)水下拉條切粒，易造成黏結(jié)铺浇、纏刀痢畜，導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)。為此，采用水下模頭切粒的方式丁稀，通過水下輸送管道的長短和切粒水的溫度來控制切片粒子的成型和結(jié)晶程度吼拥；同時由于 PBAT 易降解的特性，生產(chǎn)的切片粒子輸送至干燥塔進行干燥线衫，然后沖氮氣進行保護和包裝凿可。(6)針對 PBAT 的特性，分子鏈增長難授账、黏度高枯跑、流動性差等特點，惠通公司采用惠通獨家專利技術(shù)的立式液相增黏釜白热，可使物料的動力黏度由目前 350 Pa·S 增加到 1000 Pa·S 以上敛助、分子鏈隨之增長，同時由于黏度很高棘捣，需采用螺桿出料的方式來保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性辜腺。(7)由于在生產(chǎn) PBAT 過程中，有 THF 蒸汽產(chǎn)生乍恐，為此在縮聚裝置內(nèi)局部地區(qū)設(shè)置了軸流風(fēng)機加強裝置通風(fēng)能力评疗，同時還設(shè)置可燃有害氣體檢測和報警裝置，現(xiàn)場設(shè)計個人防護面具和呼吸器等安全裝備茵烈；THF 回收裝置采取全敞開式混凝土框架結(jié)構(gòu)百匆，使有害氣體不易積聚。PBAT 作為性能良好的環(huán)保材料呜投，可以降低石油資源消耗加匈，緩解“白色污染”，對我國可持續(xù)發(fā)展具有重要意義仑荐。目前全球 PBAT 市場需求旺盛雕拼，由于 PBAT 價格較高，而我國具備良好的原料生產(chǎn)條件粘招。PBAT 產(chǎn)品主要用于出口啥寇，行業(yè)集中度高，潛在市場大洒扎，產(chǎn)業(yè)化前景好辑甜。

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新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展之本，可降解塑料是新興的塑料新材料袍冷。隨著全球?qū)Ω纳骗h(huán)境的訴求越來越強烈磷醋，使用生物降解塑料被認為是根治一次性塑料“白色污染”最有效的解決方案。著眼于中國的雙碳戰(zhàn)略目標胡诗，生物基生物降解塑料全生命周期排放的溫室氣體總量較低邓线。在此背景下淌友，本報告深入研究可降解塑料行業(yè)現(xiàn)狀。從性能上看褂痰，PLA亩进、PBAT症虑、PHA等生物降解塑料性能接近普通塑料缩歪，為替代不可降解塑料創(chuàng)造了條件；從技術(shù)上看谍憔，PLA生產(chǎn)的中間原料丙交酯技術(shù)難以完全突破匪蝙，限制產(chǎn)能釋放，而PBAT國內(nèi)生產(chǎn)工藝不受限于國外习贫，產(chǎn)能快速擴張逛球；從應(yīng)用上看，可降解塑料主要應(yīng)用在餐飲苫昌、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域颤绕。根據(jù)艾瑞測算，至2025年祟身，外賣包裝奥务、農(nóng)膜和醫(yī)療領(lǐng)域?qū)尫趴山到馑芰闲枨?94.8億元、72.7億元和0.172億元袜硫。長遠來看氯葬，可降解塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨不確定性：一，可降解塑料的成本高于傳統(tǒng)塑料婉陷，靠政策驅(qū)動的市場可持續(xù)性存在風(fēng)險帚称，產(chǎn)品的推廣最終取決于產(chǎn)業(yè)降本提效的空間；二秽澳，國內(nèi)掌握生物降解塑料技術(shù)的企業(yè)不多闯睹，而且在關(guān)鍵環(huán)節(jié)與國外企業(yè)相比仍有較大差異，若后續(xù)技術(shù)無法突破担神，存在產(chǎn)能無法按時釋放的風(fēng)險楼吃；三，多數(shù)可降解塑料的降解基于工業(yè)堆肥集中處理或特定的溫度杏瞻、濕度所刀、菌類等條件，而實際在使用后捞挥，能否有效地收集可降解塑料并滿足降解的環(huán)境條件還有待驗證浮创。

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年來綜合性能優(yōu)異、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”砌函，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種斩披。超臨界二氧化碳(CO2)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)溜族，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化技術(shù)垦沉。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類煌抒。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留厕倍、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寡壮，已逐漸被禁止和限制使用;而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讹弯。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑况既，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)，已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)组民，而且CO2進入聚合物后會引起熔點棒仍、表面張力和黏度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化臭胜，可以制備微孔甚至納米泡孔材料莫其。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制耸三，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔乱陡，可操作窗口窄。因吕晌，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蛋褥。為了攻克這一難題，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通睛驳、中石化北化院烙心、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位乏沸，在合適物料體系淫茵、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蹬跃，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”三大技術(shù)創(chuàng)新匙瘪。趙玲介紹，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡蝶缀，既可突破結(jié)晶的制約丹喻，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型∥潭迹基于這一發(fā)泡機制碍论，他們開發(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，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑柄慰。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率鳍悠，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡税娜、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，保證了均勻的壓力場藏研、溫度場和速度場敬矩，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)。利用上述創(chuàng)新技術(shù)蠢挡，項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置弧岳，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置袒哥，生產(chǎn)效率提高25%缩筛，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)堡称，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元艺演。此外却紧，該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文胎撤。趙玲表示晓殊，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強，除聚丙烯外伤提，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)巫俺，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料肿男，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾介汹、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域，還可滿足兒童玩具舶沛、食品嘹承、醫(yī)療、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求如庭。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能叹卷，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域，如新能源汽車動力電池墊片坪它、5G通信微波中繼天線罩骤竹、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等往毡。

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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）日常生活中蒙揣，當(dāng)人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時卖擅，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味鸣奔、綠色環(huán)保墨技，近年來綜合性能優(yōu)異、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”挎狸，日益受到熱捧扣汪，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。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)锨匆。在第22屆工博會高校展區(qū)崭别，華東理工大學(xué)化工學(xué)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，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)用恐锣。該項目也是2019年度上海市科技進步獎一等獎項目茅主。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(xué)供圖）鎖定新材料發(fā)展重點領(lǐng)域，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)域土榴，發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段诀姚。隨著航天航空、國防玷禽、能源赫段、交通、包裝矢赁、電器糯笙、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱撩银、隔音给涕、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切额获。聚丙烯作為產(chǎn)量大够庙、增長量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一咪啡，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)域的熱點與難點首启。016年，由華東理工大學(xué)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)”獲準立項撤摸，該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝毅桃，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。據(jù)趙玲介紹准夷，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類钥飞。化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留衫嵌、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點读宙；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楔绞；一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高结闸，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全唇兑。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險桦锄、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端扎附，超臨界流體，特別是超臨界CO2结耀，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)留夜，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)，而且CO2進入聚合物后會引起熔點图甜、表面張力和粘度下降碍粥、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黑毅。聚丙烯是結(jié)晶聚合物嚼摩，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)品博肋；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔低斋，可操作窗口窄。因此匪凡，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。為了攻克這一難題掘猿，近年來華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通病游、中石化北化院、浙江新恒泰稠通、鎮(zhèn)海煉化等單位衬衬，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)化改橘、強化和工程化等系列工作滋尉，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)泡專用料飞主，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/添加劑狮惜；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)備體積碌识；釜壓發(fā)泡碾篡、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)計保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場筏餐，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)开泽。