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塑料部件在國(guó)內(nèi)汽車上占重量的10%左右督暂，在國(guó)外汽車上達(dá)到了15%至20%揪垄。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%，廣泛應(yīng)用于儀表板逻翁、電機(jī)支架饥努、座位板、空調(diào)風(fēng)罩八回、門嵌飾板等內(nèi)外飾酷愧。聚丙烯使用量占比塑料部件50%以上驾诈。讓汽車用上更多的塑料部件，還有很多功課可以開展溶浴。全球微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請(qǐng)翘鸭，前三位為：美國(guó)、日本戳葵、德國(guó)就乓。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)拱烁，該技術(shù)來源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利生蚁。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項(xiàng)技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell戏自。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑邦投，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔，通過壓力控制氣泡的生長(zhǎng)使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)擅笔。聚丙烯微孔發(fā)泡微孔發(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)域志衣，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一。2018年猛们，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)課題念脯。國(guó)內(nèi)微孔發(fā)泡材料注重原料技術(shù)研發(fā)。在高校方面弯淘，北京化工大學(xué)在微孔發(fā)泡工藝的專利申請(qǐng)量上占有主要地位绿店，主要發(fā)明人為楊衛(wèi)民課題組和何亞東課題組。楊衛(wèi)民課題組的研究方向主要是微孔發(fā)泡專用注射機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)庐橙，在專利申請(qǐng)方向上側(cè)重于改進(jìn)螺桿結(jié)構(gòu)和設(shè)置滲透釜來獲得聚合物熔體/超臨界氣體均相體系假勿。近期，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)目斬獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)态鳖。北京化工大學(xué)教授转培、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授楊衛(wèi)民，華東理工大學(xué)化工學(xué)院院長(zhǎng)浆竭、聯(lián)合化學(xué)反應(yīng)工程研究所所長(zhǎng)浸须、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授趙玲，兩位教授將出席“2020中國(guó)聚烯烴大會(huì)”兆蕉，并介紹聚烯烴發(fā)泡技術(shù)與材料開發(fā)羽戒。國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢(shì)愈加顯著缤沦，對(duì)汽車輕量化提出了更高要求虎韵。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下缸废，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向包蓝。整車廠驶社、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局。汽車輕量化要求更高测萎，對(duì)聚丙烯微孔發(fā)泡材料的需求正在進(jìn)一步放大亡电！在這個(gè)領(lǐng)域有哪些新的進(jìn)展和要求？有哪些新的技術(shù)研發(fā)硅瞧？趙玲教授將在“2020中國(guó)聚烯烴大會(huì)”開講份乒。

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日常生活中，當(dāng)人們購(gòu)買兒童玩具腕唧、家具用品等塑料制品時(shí)或辖，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保枣接，近年來綜合性能優(yōu)異颂暇、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”，日益受到熱捧但惶，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種耳鸯。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)。在5月19日召開的上海市科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上膀曾，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)县爬。跳轉(zhuǎn)閱讀→化工醫(yī)藥企業(yè)HR注意啦，這里有近千位化學(xué)化工醫(yī)藥專業(yè)的海內(nèi)外本碩博畢業(yè)生等你招聘~聚丙烯微孔發(fā)泡鎖定新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國(guó)新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域添谊，發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段捌省。隨著航天航空、國(guó)防碉钠、能源纲缓、交通、包裝喊废、電器祝高、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱污筷、隔音工闺、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切瓣蛀。聚丙烯作為產(chǎn)量大陆蟆、增長(zhǎng)量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一惋增，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)叠殷。2016年，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國(guó)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)诈皿。該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝林束，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)工作像棘。據(jù)趙玲介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類壶冒÷铺猓化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)胖腾；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用烟零，已逐漸被禁止和限制使用；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)格昂貴咸作，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全瓶摆。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)性宏、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端群井，超臨界流體，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)毫胜，被工信部列入我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)书斜，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和粘度下降酵使、結(jié)晶行為改變等一系列變化荐吉，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物口渔，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制样屠，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品；高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔缺脉，可操作窗口窄痪欲。因此，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攻礼。為了攻克這一難題业踢，近年來，華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通礁扮、中石化北化院知举、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位太伊，在合適物料體系雇锡、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(qiáng)化和工程化等系列工作僚焦，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)制锰提，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，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；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率欲账，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；釜壓發(fā)泡芭概、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)赛不、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，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)罢洲。

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核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1踢故、技術(shù)創(chuàng)新：·成套設(shè)備：自主研發(fā)的超臨界CO2微孔發(fā)泡成套裝備，將化學(xué)工程的技術(shù)手段應(yīng)用于聚合物加工惹苗〉罱希·適用性好：工藝適用于多種聚合物材料的微孔發(fā)泡(PP、PA桩蓉、TPU淋纲、TPAE、PVDF…)院究∏⑺玻·控制確：通過宏觀工藝參數(shù)(溫度、壓力)的確控制业汰，實(shí)現(xiàn)了對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)的確控制伙窃。2、性能優(yōu)勢(shì)：·多類別：從彈性體到工程塑料的多種聚合物輕量化材料產(chǎn)品 样漆∥希·高性能：充分發(fā)揮多孔結(jié)構(gòu)作用能并配合材料的功能化改性，實(shí)現(xiàn)材料的高性能化 放祟△⒃梗·輕量化：低密度(min) 30kg/m3 。重環(huán)保：純物理發(fā)泡跪妥，制程清潔環(huán)保京景，產(chǎn)品安全無毒。聚丙烯微孔發(fā)泡已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的產(chǎn)品種類：1骗奖、M-PP：聚丙烯微孔發(fā)泡板材2确徙、M-PVDF：聚偏氟乙烯微孔發(fā)泡板材3、M-PA12：尼龍12微孔發(fā)泡板材4执桌、M-TPU：熱塑性聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡板材5鄙皇、M-TPEE：熱塑性聚酯彈性體微孔發(fā)泡板材6、M-PEBA：熱塑性聚酰胺彈性體微孔發(fā)泡板材

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PBAT全名為聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇酯仰挣，即英文 Poly (butyleneadipate-co-terephthalate)的簡(jiǎn)寫伴逸，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(duì)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(duì)苯二甲酸丁二醇酯)的特性膘壶，既有較好的力學(xué)性能错蝴，又有較高的延展性和斷裂伸長(zhǎng)率洲愤，還具有優(yōu)良的生物降解性，是一種全生物可降解塑料顷锰。生物可降解塑料是在土壤柬赐、沙土等自然條件下，與微生物淵（如細(xì)菌/霉菌/藻類等）作用降解成二氧化碳官紫、水等小分子或低分子化合物的塑料肛宋。降解塑料主要分為光降解塑料、生物降解塑料堯束世、光生物降解塑料酝陈。光降解塑料需要充足的光照才能降解，給生產(chǎn)帶來了很大局限性毁涉，所以光降解塑料的推廣并不好沉帮。生物降解塑料品種已經(jīng)有幾十種，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贫堰，化學(xué)合成的聚乳酸(PLA)遇西、聚己內(nèi)酯、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)严嗜、脂肪族/芳香族共聚酯粱檀、CO2/環(huán)氧化合物共聚物 (APC)、聚乙烯醇(PVA)等漫玄、天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物茄蚯、塑料合金等。PBAT操作特點(diǎn)：(1)為了減少 BDO 的副反應(yīng)發(fā)生睦优，減少 THF的生成渗常，降低原料消耗，整個(gè)酯化反應(yīng)在真空條件下進(jìn)行汗盘，降低了酯化反應(yīng)溫度皱碘；同時(shí)也降低了能耗。(2)由于原料的活性較低問題隐孽，采用了高性能催化劑癌椿；由于此催化劑的易水解失活的特性，由原來傳統(tǒng)催化劑液面以上的加入方式菱阵，改為液面下加入踢俄，解決了以上問題。(3)在縮聚過程中晴及，生成的低聚物易隨真空氣相管道帶人到噴淋系統(tǒng)中都办，造成系統(tǒng)堵塞。為此，在氣相管道上設(shè)置旋風(fēng)分離收集系統(tǒng)琳钉，將生成的低聚物通過旋風(fēng)分離器收集捕捉势木，其尾氣進(jìn)入BDO 噴淋循環(huán)系統(tǒng)。(4)酯化反應(yīng)過程中歌懒，雖然可以降低副反應(yīng)發(fā)生的程度啦桌，但在酯化反應(yīng)中還是不可避免的有THF 和水。由于 THF 屬于低毒性歼培，但是其高濃度易對(duì)人體危害很大震蒋，如果直接排放至污水處理茸塞，將會(huì)對(duì)污水處理系統(tǒng)內(nèi)的細(xì)菌產(chǎn)生危害躲庄。為解決這一問題，設(shè)置了 THF 回收裝置钾虐。將 THF 與水進(jìn)行分離處理噪窘，經(jīng)過回收裝置處理后，其 THF 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到 99.95%以上效扫，可用于直接銷售倔监。廢水中 THF 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在 0.05%左右，將廢水送至汽提塔進(jìn)行汽提菌仁，提取出其中的 THF 及其他有機(jī)物浩习，通過管道送至燃?xì)忮仩t燃燒。(5)由于 PBAT 玻璃化溫度較低济丘，如采用傳統(tǒng)水下拉條切粒谱秽，易造成黏結(jié)、纏刀摹迷，導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)疟赊。為此，采用水下模頭切粒的方式峡碉，通過水下輸送管道的長(zhǎng)短和切粒水的溫度來控制切片粒子的成型和結(jié)晶程度近哟；同時(shí)由于 PBAT 易降解的特性，生產(chǎn)的切片粒子輸送至干燥塔進(jìn)行干燥鲫寄，然后沖氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)和包裝吉执。(6)針對(duì) PBAT 的特性，分子鏈增長(zhǎng)難地来、黏度高鼠证、流動(dòng)性差等特點(diǎn)，惠通公司采用惠通獨(dú)家專利技術(shù)的立式液相增黏釜靠抑，可使物料的動(dòng)力黏度由目前 350 Pa·S 增加到 1000 Pa·S 以上量九、分子鏈隨之增長(zhǎng)，同時(shí)由于黏度很高，需采用螺桿出料的方式來保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性荠列。(7)由于在生產(chǎn) PBAT 過程中类浪，有 THF 蒸汽產(chǎn)生，為此在縮聚裝置內(nèi)局部地區(qū)設(shè)置了軸流風(fēng)機(jī)加強(qiáng)裝置通風(fēng)能力肌似，同時(shí)還設(shè)置可燃有害氣體檢測(cè)和報(bào)警裝置费就，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)個(gè)人防護(hù)面具和呼吸器等安全裝備；THF 回收裝置采取全敞開式混凝土框架結(jié)構(gòu)川队，使有害氣體不易積聚力细。PBAT 作為性能良好的環(huán)保材料，可以降低石油資源消耗固额，緩解“白色污染”眠蚂，對(duì)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。目前全球 PBAT 市場(chǎng)需求旺盛斗躏，由于 PBAT 價(jià)格較高逝慧，而我國(guó)具備良好的原料生產(chǎn)條件。PBAT 產(chǎn)品主要用于出口啄糙，行業(yè)集中度高笛臣，潛在市場(chǎng)大，產(chǎn)業(yè)化前景好隧饼。