慈溪PP微孔發(fā)泡定制

新材料研習(xí)社報(bào)道贸铜，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展堡纬，輕量、舒適蒿秦、綠色烤镐、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量棍鳖、降低油耗炮叶，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一。目前渡处，汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重镜悉、昂貴的金屬構(gòu)件，“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案医瘫，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)志侣肄。在當(dāng)前的車用塑料中，聚丙烯是用量醇份、使用頻次稼锅、增長(zhǎng)速度的品種。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長(zhǎng)是因?yàn)槠涿芏刃×欧住Ⅲw積輕矩距、設(shè)計(jì)空間廣，綠色環(huán)保畔濒、性能優(yōu)異及其制造成本低剩晴。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，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）而成的無臭赞弥、無毒毅整、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）绽左、無規(guī)聚丙烯（Atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯（Syndiotactic polypropylene）三種悼嫉。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性、耐化學(xué)腐蝕性拼窥、耐熱性戏蔑、介電性能，以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性鲁纠，且不受濕度的影響总棵，聚丙烯的種類及性能。目前改含，為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能情龄，通常采用化學(xué)改性（共聚改性、交聯(lián)改性捍壤、接枝改性骤视、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)型或填充鹃觉、共混专酗、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)聚丙烯材料盗扇、免噴涂聚丙烯材料祷肯、聚丙烯微發(fā)泡材料、高溶體強(qiáng)度聚丙烯粱玲、環(huán)保阻燃聚丙烯材料躬柬、抗菌聚丙烯、耐刮擦聚丙烯材料抽减，及低氣味允青、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)度卵沉、剛度颠锉、硬度、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯史汗；能夠在100℃的溫度下正常使用琼掠，具有良好的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性停撞、較好的力學(xué)性能瓷蛙、較高的耐沖擊性悼瓮、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌，化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響艰猬。聚丙烯外觀透明而輕横堡，密度為0.89~0.91 g/cm3，是目前塑料中輕的品種之一冠桃。因此命贴，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。另外食听，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)胸蛛。保優(yōu)勢(shì)聚丙烯為無毒、無味樱报、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物葬项，屬于環(huán)保材質(zhì)。聚丙烯不僅可回收再利用迹蛤，而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子玷室，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笤受，大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題。成本優(yōu)勢(shì)聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣敌蜂，主要有油箩兽、煤、甲醇章喉、丙烯等汗贫。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。由于我國(guó)煤炭資源豐富秸脱，且煤炭的價(jià)格較為穩(wěn)定落包，煤制備聚丙烯成本浮動(dòng)小。同時(shí)摊唇，聚丙烯容易加工成型咐蝇，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料巷查。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材有序，但由于聚丙烯的性能缺陷，包括收縮率大岛请、容易產(chǎn)生翹曲變形旭寿、低溫易脆斷等，決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求崇败。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求盅称，優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成，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)合材料缩膝，與普通聚丙烯材料相比混狠，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)品相媲美逞盆。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能檀蹋，且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料；另外云芦，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%俯逾，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)比舅逸。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桌肴，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)。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限琉历，可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期坠七；同時(shí)使制品具有內(nèi)應(yīng)力、翹曲小的特性旗笔，在注塑成型中更平整彪置、筆直和穩(wěn)定；另一方面蝇恶，由于微孔的支撐作用拳魁，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)原始形狀撮弧。低氣味潘懊、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)重要方向贿衍，尤其針對(duì)處于相對(duì)封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料授舟，對(duì)聚丙烯提出了綠色、環(huán)保的要求贸辈。低氣味释树、低 VOC 聚丙烯是通過在填料、加工助劑的選擇裙椭、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)生躏哩，從而控制氣味的產(chǎn)生。

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POE是乙烯和辛烯的共聚物揉燃，其中共聚單體辛烯（C8H16）的含量為20%-30%扫尺。分子結(jié)構(gòu)中辛烯的存在破壞了乙烯的結(jié)晶，但是同時(shí)也賦予共聚物優(yōu)良的透明性和良好的彈性炊汤。在常溫下乙烯的結(jié)晶作為物理交聯(lián)點(diǎn)正驻，在高溫下乙烯解結(jié)晶使共聚物具有塑性弊攘。窄的分子量分布使POE具有較高的拉伸強(qiáng)度和抗沖擊性等。由于辛烯的支化作用姑曙，使得共聚物的熱敏性大大提高襟交，大大增強(qiáng)了聚合物的可加工性。與EPDM和EPR相比伤靠，α-烯烴在共聚單體中的比重較小捣域，大大減少了分子骨架上的叔氫原子，這使得POE的耐熱氧老化性能大大提高宴合。POE具有優(yōu)異的性能 (特別是高耐熱氧老化性)焕梅，價(jià)格相對(duì)便宜，因此是一種應(yīng)用前景廣闊的新型彈性體材料卦洽。但是POE熱塑性彈性體材料在實(shí)際應(yīng)用中存在的最大問題就是熱變形溫度較低（熱變形溫度<80℃）贞言，這大大限制了該材料的應(yīng)用領(lǐng)域。熱塑性彈性體POE在高溫下阀蒂，乙烯結(jié)晶相的消失该窗，可能會(huì)導(dǎo)致某些性能（模量、耐溶劑性）等發(fā)生突變蚤霞。使用交聯(lián)酗失、填充增強(qiáng)等方法可以大幅度提高該材料的使用溫度并改善其它性能。適當(dāng)?shù)牧蚧w系和補(bǔ)強(qiáng)體系能有效的提高POE硫化膠的性能昧绣，而且通過橡塑共混改性的方法级零，也可以獲得一種新型POE復(fù)合材料，可期望用其代替某些如EPDM等橡膠改性PP滞乙，應(yīng)用于長(zhǎng)期處在高負(fù)荷、高應(yīng)變鉴嗤、高溫等苛刻工作環(huán)境的橡膠制品中斩启。茂金屬聚烯烴彈性體（Metallocene catalyzed polyolefin elastomer）是杜邦-陶氏(DuPont Dow)彈性體公司采用限定幾何構(gòu)型催化技術(shù)(CGCT) 和INSITE 工藝制成的新型聚烯烴彈性體材料。限定幾何構(gòu)型催化技術(shù)是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的茂金屬技術(shù)之一醉锅，它能極其嚴(yán)格的控制材料的分子結(jié)構(gòu)兔簇，制得加工性能和使用性能優(yōu)良的所需材料。茂金屬催化劑催化效率高硬耍、工藝適應(yīng)性強(qiáng)和制得產(chǎn)品性能優(yōu)異垄琐，因此很快進(jìn)入了工業(yè)化階段。Engage POE具有相對(duì)分子量分布窄经柴、聚合物結(jié)構(gòu)可控狸窘、聚合物分子可剪裁等一系列特點(diǎn)，其產(chǎn)品具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能和加工性能坯认，具有其它高聚物無法比擬的優(yōu)點(diǎn)翻擒。近來氓涣，新型聚烯烴彈性體Engage POE越來越受到科研工作者和生產(chǎn)企業(yè)的廣泛關(guān)注。采用溶液法聚合工藝生產(chǎn)的茂金屬聚乙烯彈性體是在茂金屬催化體系作用下由乙烯和α-烯烴的共聚物陋气，α-烯烴一般為1-己烯和1-辛烯劳吠。DOW Chemical公司按照共聚單體含量將POE進(jìn)行分類，辛烯在共聚單體中含量<20%巩趁，密度為0.895g/cm3~0.915g/cm3的彈性體稱為聚烯烴塑性體（POP）痒玩；辛烯在共聚單體中含量>20%，在20%-30%之間议慰，密度為0.865~0.895g/cm3蠢古，稱為聚烯烴彈性體（POE）商品名為Engage。Exxon化學(xué)公司的彈性體一般特指乙丙橡膠褒脯。在聚合過程POE分子鏈中的樹脂相（聚乙烯鏈）結(jié)晶區(qū)起到了物理交聯(lián)點(diǎn)的作用便瑟，一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū)，形成了橡膠相從而成為具有橡膠彈性的無定型區(qū)番川，使得POE成為一種性能優(yōu)異的熱塑性彈性體[9]到涂。微觀結(jié)構(gòu)決定聚合物的宏觀性能，與傳統(tǒng)聚合方法制備的聚合物相比颁督，聚烯烴彈性體POE具有很窄的分子量分布和短支鏈結(jié)構(gòu)践啄，因而具有高彈性、高強(qiáng)度沉御、高伸長(zhǎng)率等優(yōu)異的物理機(jī)械性能和的優(yōu)異的耐低溫性能屿讽。窄的分子量分布使材料在注射和擠出加工過程中不宜產(chǎn)生撓曲，因而POE材料的加工性能優(yōu)異吠裆。又由于POE大分子鏈的飽和結(jié)構(gòu)伐谈，分子結(jié)構(gòu)中所含叔碳原子相對(duì)較少，因而具有優(yōu)異的耐熱老化和抗紫外線性能试疙。另外诵棵，CGCT技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效控制在聚合物線形短支鏈支化結(jié)構(gòu)中引入長(zhǎng)支鏈，使材料的透明度提高祝旷，同時(shí)有效的改善了聚合物的加工流變性能履澳。

慈溪PP微孔發(fā)泡定制

概述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡(jiǎn)稱MPP，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴(yán)格地定義是泡孔尺寸小于10微米怀跛，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)距贷。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在，MPP具有優(yōu)異的減震吻谋、緩沖忠蝗、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應(yīng)用于包裝漓拾、交通工具什湘、箱包长赞、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA闽撤、PU得哆、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的替代物哟旗。丙烯微孔發(fā)泡性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP贩据，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體，并誘導(dǎo)其成核闸餐、發(fā)泡饱亮，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過程清潔無污染舍沙，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保近上。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用拂铡。聚丙烯（PP）本身是無毒材料壹无，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械感帅、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域斗锭。也可應(yīng)用于兒童拼圖、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域失球，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫岖是，EVA泡沫。PP是半結(jié)晶聚合物实苞，其熔點(diǎn)一般150~170℃豺撑。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS黔牵、PU發(fā)泡材料前硫，MPP的使用溫度可達(dá)120℃，因此MPP特別適合高溫包裝荧止、高溫保溫等領(lǐng)域。MPP集增強(qiáng)阶剑、隔熱和降噪為一體跃巡，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域，如汽車牧愁、軌道交通素邪，船舶，風(fēng)機(jī)葉片等猪半。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用兔朦，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫偷线、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用沽甥。 MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有：(1) 同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下声邦，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小摆舟。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料亥曹，更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控恨诱，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材媳瞪，而片材表面不會(huì)穿孔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝照宝。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在蛇受，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率厕鹃。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流兢仰，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的熊响、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)旨别。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用。6) 同樣由于其微米尺度的泡孔汗茄，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能秸弛，可應(yīng)用于液晶面板等防要求較高的包裝領(lǐng)域。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展洪碳，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代递览，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年的歷史瞳腌，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志绞铃，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能嫂侍，提高了汽車的美觀舒適度儿捧。P以密度小、性價(jià)比高挑宠、具有優(yōu)異的耐熱性能菲盾、耐化學(xué)藥品腐蝕性、剛性各淀、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)用懒鉴。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(shì)。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大临谱、技術(shù)要求高璃俗，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛悉默、更有效城豁、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性麦牺。聚丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體钮蛛，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限剖膳，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上魏颓，可以明顯減輕重量和成型的周期，大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力吱晒，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小甸饱、平直度高，沒有縮水仑濒，尺寸穩(wěn)定叹话，成型視窗大等特點(diǎn)，特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨(dú)具優(yōu)勢(shì)墩瞳，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向驼壶。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。隨著汽車輕量化的發(fā)展喉酌，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑热凹，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%泪电，卡車般妙、工程機(jī)械車占20% ，客車相速、商務(wù)車占35% 碟渺。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想突诬，僅適合于需要表面覆皮的高端車苫拍，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)用旺隙；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體绒极，化學(xué)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)催束，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡伏社，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 抠刺，但目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm 塔淤。對(duì)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)泡等速妖，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件高蜂，如車身門板、尾門罕容、風(fēng)道等备恤；擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等锦秒；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等露泊。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% ，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)高50%的減重旅择，注射壓力降低約30%～50% 惭笑，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%生真，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性沉噩，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)高30%的節(jié)能，并且能改善制品的翹曲變形性柱蟀，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活川蒙。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能，作為汽車車頂长已，可降低汽車的質(zhì)量畜眨，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化痰哨。