湖州PP微孔發(fā)泡定制
發(fā)布時間:2023-12-21 01:11:55湖州PP微孔發(fā)泡定制
說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢凌停?這可不一定粱年,塑料具有重量輕,不易受水和陽光影響的特點罚拟,適合制作容器台诗,但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解,容易造成大量垃圾赐俗,因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器拉队,但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點,甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大阻逮。首先因為紙張?zhí)焐滤豢欤龅剿蜁浕瑳]辦法單獨承裝液體,因此市面上常見的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜事哭,所以摸起來感覺滑滑的漫雷。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計就會造成回收的難題,紙加塑料淋膜的設(shè)計當(dāng)被送到回收廠時慷蠕,如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離珊拼,不能分離就無法重新回收材料再利用,而被放在自然環(huán)境中也因為是復(fù)合材料很難被分解流炕,所以紙杯基本上只能焚燒澎现。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質(zhì)越單一越容易回收再利用,現(xiàn)在有一種PP發(fā)泡塑料就具有這種易回收利用的特點每辟,耐熱剑辫,抗腐蝕又安全,還可以在微波爐內(nèi)加熱渠欺,只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理妹蔽,成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器,并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用挠将。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出胳岂,吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量,將二氧化碳或氮氣注入到特殊的塑化裝置中舔稀,使氣體與原料充分混合乳丰,讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程,利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化内贮,緩沖吸震产园,吸音,保溫等特點夜郁,廣泛應(yīng)用于包裝什燕,建筑建材等行業(yè)。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史了竞端,在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木屎即,這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的,從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料事富。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后剑勾,人們對這種微孔新型塑料日益感興趣,并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)赵颅。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種。一種是物理發(fā)泡劑暂刘,這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳饺谬,氮氣,氨氣等氣體,并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)募寨,而且在氣態(tài)時在塑料中的擴散速度會低于在空氣中的擴散速度族展。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑,它是一種當(dāng)受熱后就會釋放如氮氣拔鹰,二氧化碳等的物質(zhì)仪缸,釋放氣體的速度能夠,化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨列肢,碳酸氫鈉等恰画。泡工藝泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法,就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中瓷马,再經(jīng)過降壓釋放出氣體拴还,從而就能在成型的塑料中形成很多小孔,這種發(fā)泡法由于成本較低欧聘,發(fā)泡后對不會留下殘余物片林,并且對發(fā)泡塑料性能不會改變。另一種是化學(xué)發(fā)泡法怀骤,這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡费封,是對加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡,還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進行發(fā)泡蒋伦。 后一種是機械發(fā)泡弓摘,使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中,然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料凉敲。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后衣盾,發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡(氣泡核),隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加爷抓,氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大势决,隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低,氣泡也會停止增長并且慢慢成型蓝撇,這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔果复。所以不管采用什么發(fā)泡工藝,使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核渤昌,氣泡核膨脹虽抄,氣泡固化成型這個過程。發(fā)泡膜包裝袋制造過程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜独柑,也就是我們常說的珍珠棉迈窟,將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點,如防震忌栅,防潮车酣,韌性好等,來看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來的。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯湖员,首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合贫悄,通過管道將其吸入到擠出機入料口,同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑娘摔。在擠出機中需要加溫讓原料熔化窄坦,再通過噴淋冷卻降溫以達到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡,然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜凳寺。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開鸭津,展平后收成卷,這樣就可以切割后包裝產(chǎn)品了读第。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機在上面印上需要的圖案或者文字曙博。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀,后通過機器壓封成包裝袋怜瞒,這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了父泳。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡,能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便吴汪,還能起到包裝保護的功能惠窄,現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬,也具有這樣的性能漾橙,它就像金屬的氣泡包裝材料杆融。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的,它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬霜运,它比合金鋼要輕70%脾歇,能吸收超過普通鋼幾十倍的能量,具備防輻射淘捡,防彈藕各,防火的能力,在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護的作用焦除,也許將來我們就能用到這種氣泡金屬激况。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高,怎么提高可持續(xù)性以及提升效率膘魄,推動材料和能源消耗的下降乌逐,以及材料性能的提升,成本降低创葡,有些可以通過輕量化實現(xiàn)浙踢,而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向。那些用于包裝灿渴,汽車成黄,建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡呐芥,輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展,很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用奋岁,各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛。
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利用化學(xué)改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機荸百,采用一步法擠出工藝研制了汽車內(nèi)飾用聚丙烯(PP)微發(fā)泡料闻伶。以均聚PP和共聚PP為基礎(chǔ)樹脂,考察了影響PP發(fā)泡的主要因素(如引發(fā)劑够话、發(fā)泡劑的用量蓝翰、擠出溫度等)。結(jié)果表明女嘲,具有良好性能的PP微發(fā)泡專用料的配方(質(zhì)量份數(shù)):均聚PP為40.00份畜份,共聚PP為60.00份,過氧化二特丁烷為0.18份欣尼,過氧化二異丙苯為0.02份爆雹,改性劑為0.50份,碳酸鈣為0.50份愕鼓,發(fā)泡劑AC為 0.40份钙态。以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μm,泡孔密度可達個/cm3菇晃。關(guān)鍵詞: 聚丙烯 微發(fā)泡 汽車內(nèi)飾件 專用料 聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有質(zhì)輕册倒、耐高溫、綠色環(huán)保磺送、易注射成型驻子、成型周期短和成本低等優(yōu)點。隨著汽車輕量化的發(fā)展估灿,PP發(fā)泡材料在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用越來越多崇呵。普通 PP發(fā)泡制品表觀質(zhì)量不理想,僅適用于需表面附皮的高端車甲捏,汽車用PP發(fā)泡材料主要為質(zhì)量更好的 化學(xué)微發(fā)泡材料[1-3]演熟。化學(xué)微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米司顿,封閉微孔泡以小于50μm 為佳芒粹。目前國內(nèi)行業(yè)實際生產(chǎn)水平大多在80~350μm,國外也只有美國大溜、意大利化漆、日本等少數(shù)幾個國家能生產(chǎn)。本工作利用化學(xué)改性非交聯(lián)法钦奋,以均聚PP和共聚PP共混物為基礎(chǔ)樹脂座云,采用一步法工藝研制出了性能符合相關(guān)指標(biāo)要求的汽車內(nèi)飾件用 PP 低 倍微發(fā)泡專用料疙赠,以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μm,泡孔密度可達個/cm3朦拖。聚丙烯微孔發(fā)泡1 試驗部分1.1 主要原料 均聚PP(記作 PP1)圃阳,熔體流動速率(MFR)為3.0g/(10min),中國石化齊魯分公司璧帝;共聚PP(記作PP2)捍岳,MFR為2.0g/(10min),中國石化齊魯分公司睬隶;抗氧劑锣夹,168和1010,上海汽巴高橋化學(xué)有限公司苏潜;過氧化二特丁烷(DBP)银萍,過氧化二特丁烷(DBP),過氧化二異丙苯(DCP)恤左,二乙烯基苯贴唇,偶氮二甲酰胺(發(fā)泡劑AC),液體石蠟赃梧,江蘇強盛功能化學(xué)股份有限公司滤蝠;發(fā)泡改性劑DMS-10,自制授嘀。1.2 儀器設(shè)備 RC300C型轉(zhuǎn)矩流變儀物咳,德國HAAKE公 司;CMT450料試驗 機蹄皱,天水三斯有限公司览闰;∮25單螺桿擠出機,德國BRABENDER公司巷折;AH-2奧林巴斯顯微鏡压鉴,日本奧林巴斯公司。1.3 試樣制備工藝 混料:將樹脂锻拘、過氧化物油吭、改性劑、抗氧劑署拟、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量婉宰,投入10L高速攪拌機,低速混合1min推穷,高速混合2min出料心包,料溫不 高于50℃。擠出發(fā)泡:擠出機設(shè)置溫度180~200℃馒铃,機頭溫度195℃蟹腾,距機頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平痕惋,取樣待用。1.4 測試表征拉伸強度按照GB/T1040.3—2006測試娃殖,采用4型試樣值戳,拉伸速度為50mm/min;彎曲強度和彎曲模量按GB/T9341—2000測試炉爆,寬度25mm述寡;沖擊強度按GB/T1843—2008測試;表觀密度按GB/T6343—2009測試叶洞;泡孔密度按方法測試。2 結(jié)果與討論.1 引發(fā)劑的選擇以PP1/PP2質(zhì)量 比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂禀崖,DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑衩辟,測試體系的熔體強度和觀察發(fā)泡片質(zhì)量,結(jié)果見表1波附。DBP/DCP對發(fā)泡片表面質(zhì)量的影響 注:擠出口模厚度0.6mm艺晴,寬度50mm。由表1看出掸屡,DBP和DCP都能提高PP熔體強度封寞,但片材表面和泡孔均勻性不同,隨DCP含量增加仅财,擠出片材表面質(zhì)量變差狈究,泡孔變得不均勻;DCP雖有利于提高熔體強度盏求,但比例不宜過大抖锥,以不超過引發(fā)劑總質(zhì)量分 數(shù)20%為宜。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度碎罚,擠出反應(yīng)時磅废,DCP和PP還沒有完全混合均勻就大量分解,短時間內(nèi)產(chǎn)生大量PP自由基荆烈,導(dǎo)致 PP部分交聯(lián)拯勉,形成局部高強度熔體,熔體強度的不均勻性導(dǎo)致發(fā)泡不均勻憔购,形成凹凸不平的表面宫峦。以PP1/PP2質(zhì)量比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂,選取 DBP/DCP質(zhì)量比90/10倦始,考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關(guān)系斗遏,結(jié)果見圖1。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關(guān)系由圖1可看出鞋邑,隨引發(fā)劑含量增加诵次,單位體積泡孔數(shù)量先增加后基本不變账蓉;而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低,因此總引發(fā)劑含量不宜低于0.15份逾一。這是由于當(dāng)引發(fā)劑含量低時铸本,引發(fā)劑濃度不足,PP接枝率不高遵堵,熔體強度不足箱玷,難以包裹住氣體,泡孔較大陌宿,并有部分泡孔破裂锡足,導(dǎo)致發(fā)泡片密度較高;隨引發(fā)劑含量增加壳坪,PP接枝程度提高舶得,熔體強度相應(yīng)增加,氣泡在膨脹過程中爽蝴,泡壁不易破裂沐批,形成致密均勻的泡孔,單位體積泡孔數(shù)量增加蝎亚,材料密度下降九孩;隨引發(fā)劑含量進一步提高,熔體強度高于氣泡膨脹的動力发框,使氣泡不能充分膨脹躺彬,導(dǎo)致發(fā)泡片密度略有提高。.2 發(fā)泡劑的選擇與用量圖2是發(fā)泡劑 AC含量與發(fā)泡材料表觀密度及其泡孔密度的關(guān)系缤底。由看出顾患,起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加,發(fā)泡材料表觀密度降低个唧,泡孔密度提高江解,這是由于發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的氣體隨其用量增加而增加,部分未分解的發(fā)泡劑在熔體中也起了發(fā)泡成核劑的作用徙歼。但在發(fā)泡劑含量增加到0.5份時犁河,發(fā)泡材料表觀密度反而回升,泡孔密度下降魄梯。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進一步提高桨螺,熔體中氣體含量過多,氣泡膨脹加劇酿秸,導(dǎo)致部分泡孔破裂合并灭翔,氣體溢出,于是發(fā)泡材料表觀密度又提高辣苏,泡孔密度下降肝箱。由還可看出哄褒,發(fā)泡劑的合適用量為0.3~0.5份。
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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展煌张,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代呐赡,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史骏融,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(biāo)志链嘀,塑料飾件的大量應(yīng)用,促進了汽車的減重節(jié)能档玻,提高了汽車的美觀舒適度怀泊。PP以密度小、性價比高误趴、具有優(yōu)異的耐熱性能包个、耐化學(xué)藥品腐蝕性、剛性冤留、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系列材料的趨勢树灶。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長纤怒、投資巨大、技術(shù)要求高天通,且需要高精尖的集成先進綜合技術(shù)泊窘,所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效像寒、更經(jīng)濟烘豹、更實用的改性。延伸性诺祸、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”携悯。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筷笨、碳酸鈣等無機填料的復(fù)合物憔鬼,其主要用于汽車保險杠的注射成型,且改性PP保險杠具有成本低胃夏、質(zhì)輕轴或、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點仰禀≌昭悖滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率答恶,且其抗化學(xué)腐蝕性能強饺蚊,尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能萍诱,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(如在前端模塊卸勺、儀表板骨架砂沛、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(fù)合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)曙求。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碍庵、剛度、韌性悟狱,以及尺寸穩(wěn)定性好静浴、翹曲度低等優(yōu)勢。此外挤渐,LGFPP材料比短玻璃纖維增強PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能苹享,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(fù)合材料相比浴麻,LG-FPP的密度低得问,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(fù)雜的部件软免、提高集成汽車零部件的能力宫纬、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%膏萧,鋁制品的35%~50%)漓骚、簡化裝配工序。汽車部件用礦物纖維增強PP的新產(chǎn)品榛泛,具有強度高蝌蹂、熱膨脹系數(shù)低、耐高溫曹锨、阻燃性能好孤个、低浮纖、低翹曲沛简、低收縮 等特點硼身。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強度,從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)覆享,其具有質(zhì)輕佳遂、耐熱、耐高溫等優(yōu)點撒顿。隨著汽車輕量化的發(fā)展丑罪,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑,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%吩屹,卡車跪另、工程機械車占20% ,客車煤搜、商務(wù)車占35%免绿。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料,因為普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想擦盾,僅適合于需要表面覆皮的高端車嘲驾,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(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體迹卢,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源辽故,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài),注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下腐碱,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡誊垢,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ,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 症见。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡喂走、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件谋作,如車身門板缴啡、尾門、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條瓷们、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)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% 秒咐,較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)50%的減重谬晕,注射壓力降低約30%~50% ,鎖模力降低約20% 携取,循環(huán)周期減少10%~15%攒钳,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)能雷滋,并且能改善制品的翹曲變形性不撑,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活。在一些部件中晤斩,如汽車風(fēng)管焕檬、風(fēng)道,還可實現(xiàn)隔熱澳泵、降噪的效果实愚,減少后道工序的成本。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(xué)性能,作為汽車車頂腊敲,可降低汽車的質(zhì)量击喂,同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件,有利于汽車的輕量化碰辅。耐刮擦PP相對于工程塑料來說懂昂,PP、橡膠改性PP没宾、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收凌彬、質(zhì)輕、成本低的優(yōu)勢榕吼,因而被越來越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域饿序,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羹蚣、操控臺和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能原探,也是汽車外部應(yīng)用部件、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一顽素,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咽弦,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胁出。通過添加涂層型型、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(fù)合材料全蝶。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料闹蒜,因其可塑性強、質(zhì)輕抑淫、回收再利用率高等特性绷落,在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛,無論是內(nèi)飾件始苇、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件砌烁,都越來越多地用到了塑料。我國汽車保有量達到1.75億輛催式,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函喉,且汽車塑料的回收將會形成一個巨大的市場,是一個前景廣闊的領(lǐng)域荣月,學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實踐管呵。
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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展,發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用哺窄,因其具有的優(yōu)異機械性能和無毒(低毒)撇寞、絕熱顿天、隔音、絕緣蔑担、緩沖牌废、輕量化等性能,在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機啤握。隨著國民對于環(huán)保鸟缕、綠色、安全排抬、舒適要求愈加苛刻懂从,對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可(完全)降解蹲蒲、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧番甩,成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點。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)化和強化》項目斬獲科技進步獎一等獎届搁,發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷缘薛,聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用,包括新能源汽車動力電池墊片等等卡睦,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)用宴胧。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點發(fā)泡材料具有較好防震緩沖、隔音表锻、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性恕齐,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、汽車減震瞬逊、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等显歧。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料,如地板确镊、頂棚士骤、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料骚腥,這種材料耐候性能較差,易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體瓶逃。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著束铭,對汽車輕量化提出了更高要求。特別是在車市持續(xù)萎靡厢绝、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下契沫,輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向。整車廠昔汉、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局懈万。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動汽車的技術(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,而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題会通。在暴雨口予、淺灘、霧霾等極端條件下涕侈,為滿足汽車行駛過程中動力電池的密封和緩沖保護的要求沪停,特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動力電池上。例如:特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量裳涛、提升安全性木张,大量使用有機硅發(fā)泡灌封材料來保護單個電芯,可在一定時間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控端三。由于特斯拉在動力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用舷礼,大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應(yīng)用推廣。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下郊闯,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)域妻献,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年虚婿,中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點課題旋奢。日常生活中,當(dāng)人們購買兒童玩具然痊、家具用品等塑料制品時至朗,都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保剧浸,近年來綜合性能優(yōu)異锹引、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”,日益受到熱捧唆香,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種嫌变。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長量快躬它、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一腾啥,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。其中冯吓,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)倘待。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016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(zhǔn)立項组贺。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝凸舵,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。據(jù)項目團隊專家介紹失尖,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類啊奄〗ニ眨化學(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)泡倍率等缺點菇夸;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用琼富,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^高或價格昂貴峻仇,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全公黑。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險摄咆、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端凡蚜,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)吭从,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)朝蜘,而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和粘度下降涩金、結(jié)晶行為改變等一系列變化谱醇,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物步做,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制副渴,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全度,可操作窗口窄煮剧。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将鸵。了攻克這一難題勉盅,近年來,團隊聯(lián)合無錫會通顶掉、中石化北化院草娜、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位痒筒,在合適物料體系宰闰、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簿透,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)泡機制移袍,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/添加劑萎战;CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率咐容,氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積舆逃;釜壓發(fā)泡蚂维、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戳粒、溫度場和速度場,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)虫啥。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)蔚约,項目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置,實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造涂籽;新建了4套苹祟、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置,生產(chǎn)效率提高25%评雌,成品率提高到99%以上树枫;發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn);2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億景东,利稅1.09億砂轻。隨著應(yīng)用市場快速開拓,2019年共推廣新建了13套裝置斤吐,市場占有率高和競爭力強搔涝。項目團隊獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實用新型專利8件和措;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文庄呈,“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∨哨澹”科技查新表明诬留,模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平,釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性颁褂。
湖州PP微孔發(fā)泡定制
新型微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料(簡稱MPP)故响,大家都在找惠州東銘新能源材料股份有限公司,10多年行業(yè)經(jīng)驗颁独,口碑好彩届,廣東地區(qū)實力生產(chǎn)廠家∈木疲惠州東銘新能源材料股份有限公司具備雄厚的研發(fā)實力樟蠕、完善的產(chǎn)品認(rèn)證體系(包括國內(nèi)外)、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)鏈靠柑,能夠為新能源產(chǎn)業(yè)的客戶提供完善的解決方案寨辩!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,由于泡孔尺寸較小歼冰,微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小靡狞。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料,更加降低制品重量和體積隔嫡。(2)由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控甸怕,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材甘穿,而片材表面不會穿孔,可應(yīng)用于微電子器件的包裝梢杭。(3)由于表面大量微米級泡孔的存在温兼,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板,提高漫反射率武契。(4)微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流募判,從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞。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(dǎo)熱系數(shù)咒唆。(5)輕質(zhì)高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用届垫。(6)同樣由于其微米尺度的泡孔,MPP具有極-佳-的表面保護性能全释,可應(yīng)用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領(lǐng)域敦腔。
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隨著國內(nèi)大煉化項目、PDH項目陸續(xù)上馬恨溜,國內(nèi)聚丙烯(PP)市場成為群雄角力之地符衔。新建項目投產(chǎn),PP產(chǎn)能仍將快速增長糟袁,預(yù)計到2023年我國PP產(chǎn)能將超過3500萬噸判族,自給率將近90%。屆時项戴,高性能產(chǎn)品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏形帮。高性能PP成投資熱土2020年已經(jīng)有三家企業(yè)成功投產(chǎn)聚丙烯裝置,浙江石化周叮、恒力石化辩撑、利和知信。近一個月仿耽,聚烯烴行業(yè)掀起了新一波高性能PP投資熱潮:4月22日合冀,總投資約100億美元的埃克森美孚廣東惠州乙烯項目正式動工项贺,項目包括乙烯裝置和高端PE君躺、PP等生產(chǎn)裝置,采用已經(jīng)成功應(yīng)用开缎、先進的專有工藝和催化劑技術(shù)生產(chǎn)高性能聚合物棕叫。聚丙烯微孔發(fā)泡5月17日,總投資約56億美元的中海殼牌惠州三期乙烯項目合作框架協(xié)議簽約奕删,項目產(chǎn)品包括聚α烯烴俺泣、高碳合成醇、茂金屬PE、共聚PP等伏钠,共14規(guī)模生產(chǎn)裝置侮邀。18日,徐州海天石化集團年產(chǎn)10萬噸高性能PP樹脂項目“云簽約”贝润,落戶大慶龍鳳區(qū)。高性能產(chǎn)品研發(fā)能力不足我國已投入生產(chǎn)的高端聚丙烯專用樹脂有:三元共聚聚丙烯薄膜專用料F5606铝宵、管材專用料打掘、薄壁注塑料M50T、高熔體強度薄膜專用料鹏秋、丙丁共聚膜料尊蚁、低溫抗沖注塑專用料、氫調(diào)法高流動注塑料侣夷、高透明注塑專用料横朋、抗菌系列專用料、低灰分PP百拓、快速成型PP琴锭、透明PP專用料等。但由于我國高端聚丙烯產(chǎn)品研發(fā)能力不足衙传,且同質(zhì)化嚴(yán)重决帖,一些高性能和特殊性能產(chǎn)品,如茂金屬PP(mPP)蓖捶、特種雙向拉伸聚丙烯(BOPP)膜地回、流延聚丙烯(CPP)膜等仍需大量進口來滿足國內(nèi)市場需求。我國mPP年消費量約10萬噸俊鱼,除燕山石化少量供應(yīng)市場刻像,基本依賴進口,主要用于生產(chǎn)醫(yī)用或食品用高透明PP制品并闲、食品包裝薄膜细睡、無紡布、超細(xì)旦丙綸纖維等領(lǐng)域帝火。具有高拉伸速度與幅寬纹冤、超薄、超透及更好低溫?zé)岱庑阅艿奶胤NBOPP薄膜购公、電工膜萌京、電容器膜、鍍鋁膜等PP薄膜料以及汽車和家電用PP注塑料的年進口量均超百萬噸宏浩。PP管材料的年進口量約50萬噸知残。高性能PP開發(fā)方向1抗菌PP此次新冠肺炎疫情的肆虐,推動汽車生產(chǎn)商聚焦抗菌PP在內(nèi)飾件中的應(yīng)用比庄,這或?qū)⒊蔀檐囉肞P下一個熱點應(yīng)用領(lǐng)域求妹。2玻纖增強PP長玻纖增強PP材料因具備更高的強度乏盐、剛度、韌度制恍、尺寸穩(wěn)定性父能,廣泛應(yīng)用于儀表骨架板、車門組合件净神、前端組件何吝、車身門板模塊、車頂面板鹃唯、座椅骨架等汽車部件上爱榕。長玻纖增強PP材料在120℃時的高溫疲勞強度是普通玻纖增強PP材料的2倍,甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強尼龍材料高10%坡慌,具有作為結(jié)構(gòu)件所需的耐久性和可靠性黔酥。氣味散發(fā)耐刮擦PP隨著人們對汽車品質(zhì)的追求,車用PP材料需要滿足的已不僅僅是力學(xué)性能洪橘,還有對外觀跪者、環(huán)保等方面的高要求。目前市場上低氣味散發(fā)PP材料多被Basell熄求、北歐化工等公司產(chǎn)品壟斷坑夯,國產(chǎn)替代進口任務(wù)艱巨。制造高抗刮擦汽車內(nèi)飾件材料一方面要采用國外表面硬度較高的PP原料抡四,另一方面需要添加助劑提升材料表面的爽滑度柜蜈。但助劑在體系內(nèi)受熱會有小分子散發(fā)影響車內(nèi)空氣質(zhì)量,同時又會出現(xiàn)表面遷移現(xiàn)象指巡,影響內(nèi)飾件外觀淑履。因此,問題核心仍取決于PP基材的性能藻雪。