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發(fā)布時間:2024-01-12 01:11:39余姚MPP價格
國內(nèi)聚丙烯行業(yè)正在被民營企業(yè)加速沖擊传黄,有如洪水杰扫。中石化聚丙烯占比全國聚丙烯產(chǎn)能27%,中石油聚丙烯占比全國聚丙烯產(chǎn)能14%膘掰,東華能源章姓、中景石化、寶豐能源、紹興三圓凡伊、巨正源等民營企業(yè)強勢來攻零渐。2020年聚丙烯纖維料火得一塌糊涂,薄壁注塑料緊隨其后系忙,熱成型料正被很多大企業(yè)緊緊盯住诵盼。石化熱成型T5015開發(fā)出系列化產(chǎn)品,T5015M成功銷往世界知名連鎖便利店品牌--日本全家集團银还,成為天津石化創(chuàng)效利器拦耐。T5015M產(chǎn)品在透明度、加工成型见剩、食品接觸安全等方面性能優(yōu)越杀糯,可廣泛應用于透明餐盒、沙拉碗苍苞、飲品杯等食品包裝的生產(chǎn)固翰。下一步,全力進入當前高速發(fā)展的外賣包裝羹呵、速食包裝加工應用領(lǐng)域骂际,不斷擴大中高端材料市場份額。中原石化開發(fā)生產(chǎn)磨砂不透明奶茶杯專用料PPR-M75N冈欢,這是繼PPR-MT75引領(lǐng)奶茶杯市場“健康美麗新風尚”營銷案例入選2020中國石化十大優(yōu)品牌營銷案例之后歉铝,公司進一步豐富奶茶杯產(chǎn)品系列,滿足用戶個性化需求的又一創(chuàng)新凑耻。熱成型聚丙烯專用料幫助石化企業(yè)贏得了利潤太示,在外賣包裝和速食包裝中的應用增加,正成為“新貴”香浩。東華能源王紅英博士將在“2020中國聚烯烴大會”演講報告:《熱成型專用聚丙烯樹脂的開發(fā)應用》近年來类缤,隨著熱成型技術(shù)的發(fā)展,熱成型工藝在家用電冰箱內(nèi)襯邻吭、汽車部件餐弱、建筑產(chǎn)品和小艇的外殼、化工容器等大型制品上的應用也日益增多囱晴。筆者介紹熱成型基本原理及特點膏蚓、國內(nèi)熱成型包裝市場概況、熱成型食品包裝用PP 概況以及PP 在熱成型包裝尤其食品包裝方面的應用情況畸写。PP熱成型包裝應用聚丙烯微孔發(fā)泡1.1 杯子杯類主要為一次性杯子驮瞧,如奶茶杯、冷飲杯艺糜、快餐杯等剧董,主要用于快餐店、奶茶店破停、果凍制品廠等翅楼。原料主要以PP[23]材質(zhì)為主,部分冷飲采用PET 材質(zhì)真慢。杯子主要以透明材質(zhì)為主毅臊,季節(jié)性較強,主要用PP原料生產(chǎn)黑界。1.2 耐熱餐盒一般的餐盒只盛放溫度不高的食品管嬉。但下游客戶也需要盛放剛出鍋的熱粥、熱湯等或是需要在高溫蒸汽下進行消毒朗鸠。這都對樹脂原料提出了更高要求蚯撩。PET,PS 不耐高溫烛占。PP 耐熱性能較好胎挎,價格低廉,易得忆家,所以成為原料犹菇。但一般PP 無法在高溫蒸汽下( ≥ 120℃ ) 不變形,且市場上無針對熱成型的專用料芽卿,客戶采用T30S 添加助劑改性揭芍,仍存在耐熱溫度不穩(wěn)定、制品成難等問題卸例。天津分公司研究院開發(fā)了耐高溫PP 熱成型專用料PPT5030称杨,具有耐熱溫度高,成型方便筷转,適用于正負壓吸塑成型的加工方式列另。1.3 蓋子主要制品包括碗蓋、餐盒蓋旦装、杯蓋等页衙,主要用于快餐店、奶茶店阴绢、蛋糕店等.蓋子以透明為主店乐,PP 蓋子一般在熱飲中應用較多。1.4 食品內(nèi)襯食品內(nèi)襯主要用于餅干呻袭、薯片眨八、花生、餃子左电、湯圓的包裝廉侧,外面還會有一層包裝页响,主要使用于速食品廠。目前國內(nèi)食品內(nèi)襯以透明為主段誊,另外還有乳白色等闰蚕。一般餃子、湯圓等速凍產(chǎn)品的保存溫度為–4℃左右连舍,PET 和PP 都是較合適的材質(zhì)没陡,常溫下使用的零食托盤以PET,PS 和PP 為主索赏,廠家根據(jù)喜好及價格選擇盼玄。目前未發(fā)現(xiàn)可替代熱成型托盤在食品內(nèi)襯領(lǐng)域應用的替代品。綜上可見潜腻,PP 在熱成型食品包裝方面的應用越來越普遍埃儿,樹脂性能要適應熱成型加工方式的要求,如加工性能融涣、力學性能蝌箍、光學性能等,同時加工設(shè)備的改進提升暴心,也會對樹脂性能提出更高的要求妓盲,二者相互促進,可生產(chǎn)出更多滿足用戶需求的PP 熱成型制品专普。熱成型食品包裝用PP特點及發(fā)展熱成型技術(shù)已成為PP 繼注射悯衬、擠出、吹塑之后檀夹,又一重要的加工方式筋粗,世界主要PP 生產(chǎn)廠商針對這一市場提供了多個商業(yè)化的PP 牌號。表2 列出世界主要PP 生產(chǎn)商部分商業(yè)化PP 熱成型專用料牌號炸渡。國外熱成型專用料多為均聚物娜亿,透明無規(guī)共聚物較少,且部分牌號進口周期長蚌堵,國內(nèi)下游熱成型廠商較少使用進口料买决。熱成型制品廠商現(xiàn)有片材生產(chǎn)以600 mm 寬片材為主,隨成型機工藝的進步吼畏,片材寬度日益提高督赤,寬可達1 000 mm 以上,因此對片材的抗熔垂能力提出更高要求泻蚊。下游制品行業(yè)內(nèi)解決方法為普通PP 添加一定比例的高密度聚乙烯(PE–HD) 以提高片材耐熔垂性能躲舌,但此方式將帶來混料不均、制品透明性受限等問題性雄。國內(nèi)熱成型行業(yè)對具有高性能没卸、超高透明度的PP 原料需求日益迫切羹奉。
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PBAT是一種石油基生物可降解塑料 PBAT材料不僅可堆肥也可以生物降解,PBAT生產(chǎn)的生物降解材料是生物堆肥垃圾中心回收生物變廢物時的使用材料约计,诀拭。主要應用于:全降解包裝袋,全降解包裝用薄膜病蛉,物品內(nèi)襯炫加,盒子內(nèi)托瑰煎,食品包裝袋等铺然。那么,生物基塑料和生物可降解塑料到底是什么酒甸?生物基塑料強調(diào)塑料制品的原材料魄健,因此未必具有生物可降解性能。而生物可降解塑料則強調(diào)塑料制品的廢棄處理方式(可否分解)插勤,這類塑料未必是生物基的沽瘦,它也可以是化石基的。在歐洲农尖,可堆肥塑料(生物可降解塑料)有完善的法例約束(歐洲標準EN 13432)析恋。要落實可持續(xù)的塑料政策,就得推行生物垃圾的分類收集盛卡,并努力發(fā)展工業(yè)堆肥助隧,而非僅僅紙上談兵。大力發(fā)展可堆肥塑料滑沧,除了要防止其被廢棄在自然環(huán)境中并村,還應該把它們集中工業(yè)堆肥,形成塑料處理的“閉環(huán)”滓技×梗可堆肥塑料雖然被認為是良好的一次性塑料替代品,但它有局限性令漂。其局限性在于可堆肥塑料仍然是基于“用完即棄”的邏輯膝昆,而非可反復使用的材料。因此叠必,我們依然將反復使用模式作為主要的塑料政策進行倡導外潜。寧波致微新材料科技有限公司成立于2017年是一家專注于研究、開發(fā)挠唆、生產(chǎn)及銷售的高科技企業(yè)处窥,其中推出的PBAT材料,發(fā)泡出應用在禮品內(nèi)襯玄组、內(nèi)托包裝盒中等等滔驾,在超臨界物理發(fā)泡下使材料做到了無毒谒麦、無味、無化學物質(zhì)殘留哆致,其表面光滑绕德,質(zhì)感細膩,可印刷摊阀,耐摔耐折疊等耻蛇。
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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”胞此,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種臣咖。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),近日華東理工大學化工學院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破漱牵,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)夺蛇。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類『ㄕ停化學發(fā)泡劑存在化學殘留刁赦、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,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闻镶,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全甚脉。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)铆农,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)牺氨,而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和黏度下降顿涣、結(jié)晶行為改變等一系列變化波闹,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物涛碑,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制精堕,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,可操作窗口窄蒲障。因歹篓,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。為了攻克這一難題揉阎,趙玲團隊聯(lián)合無錫會通庄撮、中石化北化院、浙江新恒泰毙籽、鎮(zhèn)海煉化等單位洞斯,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)化坑赡、強化和工程化等系列工作烙如,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)新么抗。趙玲介紹,在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡亚铁,既可突破結(jié)晶的制約蝇刀,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∨且纾基于這一發(fā)泡機制吞琐,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/添加劑然爆。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率站粟,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、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)計施蜜,保證了均勻的壓力場卒蘸、溫度場和速度場雌隅,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)翻默。利用上述創(chuàng)新技術(shù),項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置恰起,實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套修械、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,生產(chǎn)效率提高25%检盼,成品率提高到99%以上肯污,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn),2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元吨枉、利稅1.09億元蹦渣。此外,該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件貌亭、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文柬唯。趙玲表示,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強圃庭,除聚丙烯外锄奢,還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn),多種熱塑性聚合物及其復合材料的中試已經(jīng)完成剧腻。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料拘央,除可應用于汽車零部件和內(nèi)飾、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域书在,還可滿足兒童玩具灰伟、食品、醫(yī)療儒旬、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求栏账。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能遏乔,聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應用于更多的新興領(lǐng)域,如新能源汽車動力電池墊片发笔、5G通信微波中繼天線罩盟萨、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等了讨。
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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展捻激,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前计。塑料在汽車上的應用已有近50年的歷史胞谭,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,塑料飾件的大量應用男杈,促進了汽車的減重節(jié)能丈屹,提高了汽車的美觀舒適度。P以密度小伶棒、性價比高旺垒、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學藥品腐蝕性肤无、剛性先蒋、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系列材料的趨勢宛渐。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長竞漾、投資巨大、技術(shù)要求高窥翩,且需要高精尖的集成先進綜合技術(shù)业岁,所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效寇蚊、更經(jīng)濟笔时、更實用的改性。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幔荒,制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔糊闽。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限,在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上爹梁,可以明顯減輕重量和成型的周期右犹,大大降低機臺的鎖模力,并具有內(nèi)應力和翹曲小姚垃、平直度高念链,沒有縮水,尺寸穩(wěn)定,成型視窗大等特點掂墓,特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨具優(yōu)勢谦纱,成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件君编。隨著汽車輕量化的發(fā)展跨嘉,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)飾上的應用也越來越多吃嘿,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%祠乃,卡車、工程機械車占20% 兑燥,客車亮瓷、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料降瞳。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想嘱支,僅適合于需要表面覆皮的高端車,不僅增加了制造成本挣饥,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應用除师;而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體,化學發(fā)泡劑為氣源亮靴,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)馍盟,注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下于置,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡茧吊,且其理想的泡孔直徑應 <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 八毯。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡搓侄、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)外飾件话速,如車身門板讶踪、尾門、風道等泊交;擠出微發(fā)泡適用于密封條乳讥、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風管等廓俭。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 云石,較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)高50%的減重,注射壓力降低約30%~50% 研乒,鎖模力降低約20% 汹忠,循環(huán)周期減少10%~15%,同時還能提高汽車的節(jié)能性,較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)高30%的節(jié)能宽菜,并且能改善制品的翹曲變形性谣膳,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學性能铅乡,作為汽車車頂继谚,可降低汽車的質(zhì)量,同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件阵幸,有利于汽車的輕量化犬庇。
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新材料研習社報道,隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展侨嘀,輕量臭挽、舒適、綠色咬腕、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向欢峰。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量、降低油耗涨共,是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一纽帖。目前,汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重举反、昂貴的金屬構(gòu)件懊直,“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案,汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計和制造水平的重要標志火鼻。在當前的車用塑料中室囊,聚丙烯是用量、使用頻次魁索、增長速度的品種融撞。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長是因為其密度小、體積輕粗蔚、設(shè)計空間廣尝偎,綠色環(huán)保、性能優(yōu)異及其制造成本低鹏控。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應用特點是以塑代鋼致扯,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)而成的無臭当辐、無毒抖僵、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)瀑构、無規(guī)聚丙烯(Atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(Syndiotactic polypropylene)三種裆针。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性刨摩、耐化學腐蝕性、耐熱性世吨、介電性能澡刹,以及高強度的機械性能和高頻絕緣性,且不受濕度的影響耘婚,聚丙烯的種類及性能罢浇。目前,為了進一步改善聚丙烯的性能沐祷,通常采用化學改性(共聚改性嚷闭、交聯(lián)改性、接枝改性赖临、添加成核劑等)或物理改性(添加有機或無機助劑等)改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)胞锰、晶體構(gòu)型或填充、共混兢榨、增強等來實現(xiàn)性能優(yōu)化嗅榕。改性聚丙烯根據(jù)特點和功能可分為長玻纖增強聚丙烯材料、免噴涂聚丙烯材料吵聪、聚丙烯微發(fā)泡材料凌那、高溶體強度聚丙烯、環(huán)保阻燃聚丙烯材料吟逝、抗菌聚丙烯帽蝶、耐刮擦聚丙烯材料,及低氣味块攒、低VOC聚丙烯材料等励稳。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢性能優(yōu)勢聚丙烯在強度、剛度局蚀、硬度麦锯、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯;能夠在100℃的溫度下正常使用琅绅,具有良好的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性鹅巍、較好的力學性能千扶、較高的耐沖擊性、機械性質(zhì)強韌骆捧,化學穩(wěn)定性良好且不受濕度影響澎羞。聚丙烯外觀透明而輕,密度為0.89~0.91 g/cm3敛苇,是目前塑料中輕的品種之一妆绞。因此顺呕,采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進一步實現(xiàn)重量的降低。另外括饶,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)勢株茶。保優(yōu)勢聚丙烯為無毒、無味图焰、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物启盛,屬于環(huán)保材質(zhì)。聚丙烯不僅可回收再利用技羔,而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子僵闯,在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應,使聚丙烯具有降解特性藤滥,大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題鳖粟。成本優(yōu)勢聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣,主要有油拙绊、煤牺弹、甲醇、丙烯等时呀。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長快的一種原料來源方式张漂。由于我國煤炭資源豐富,且煤炭的價格較為穩(wěn)定谨娜,煤制備聚丙烯成本浮動小航攒。同時,聚丙烯容易加工成型趴梢,生產(chǎn)工藝簡單漠畜,其生產(chǎn)成本遠遠低于現(xiàn)有的其他塑料材料。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應用的核心基材坞靶,但由于聚丙烯的性能缺陷憔狞,包括收縮率大、容易產(chǎn)生翹曲變形彰阴、低溫易脆斷等瘾敢,決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求尿这,優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成簇抵,采用化學或物理方法來進行改性。長玻纖增強聚丙烯長玻纖增強聚丙烯是采用長度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進行復合而形成的改性聚丙烯復合材料射众,與普通聚丙烯材料相比碟摆,通過玻璃纖維增強的聚丙烯的機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)品相媲美叨橱。長玻纖增強聚丙烯具有更好的耐熱性能典蜕,且成本遠低于ABS塑料断盛;另外,長玻纖增強聚丙烯的高溫耐疲勞強度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強尼龍高出10%愉舔,同時兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性钢猛。普通聚丙烯與長玻纖增強聚丙烯的性能對比。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屑宠,通過物理或者化學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)厢洞。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限,可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期典奉;同時使制品具有內(nèi)應力躺翻、翹曲小的特性,在注塑成型中更平整卫玖、筆直和穩(wěn)定公你;另一方面,由于微孔的支撐作用假瞬,使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異陕靠,在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復原始形狀。低氣味脱茉、低VOC聚丙烯低氣味剪芥、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個重要方向,尤其針對處于相對封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料琴许,對聚丙烯提出了綠色税肪、環(huán)保的要求。低氣味榜田、低 VOC 聚丙烯是通過在填料益兄、加工助劑的選擇、成型及后處理工藝等各個環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生箭券,從而控制氣味的產(chǎn)生净捅。
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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)模應用辩块,因其具有的優(yōu)異機械性能和無毒(低毒)蛔六、絕熱、隔音庆捺、絕緣古今、緩沖、輕量化等性能滔以,在新能源汽車領(lǐng)域的應用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機。隨著國民對于環(huán)保氓拼、綠色你画、安全抵碟、舒適要求愈加苛刻,對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃坏匪、可(完全)降解拟逮、可導電等新型發(fā)泡材料受到追捧,成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點适滓。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學化工學院趙玲教授領(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敦迄,發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷,聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應用凭迹,包括新能源汽車動力電池墊片等等罚屋,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用。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嗅绸、隔音脾猛、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性,其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材鱼鸠、汽車減震猛拴、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料蚀狰,如地板愉昆、頂棚、方向盤麻蹋、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料跛溉,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哥蔚。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著倒谷,對汽車輕量化提出了更高要求。特別是在車市持續(xù)萎靡糙箍、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下渤愁,輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向。整車廠深夯、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局抖格。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應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咕晋,而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題雹拄。在暴雨、淺灘掌呜、霧霾等極端條件下滓玖,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,特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應用到動力電池上质蕉。例如:特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量势篡、提升安全性翩肌,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致熱失控禁悠。由于特斯拉在動力電池組技術(shù)方便的標桿作用念祭,大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應用推廣。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下碍侦,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)域粱坤,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年瓷产,中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應用技術(shù)開發(fā)列為重點課題站玄。日常生活中,當人們購買兒童玩具拦英、家具用品等塑料制品時蜒什,都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保疤估,近年來綜合性能優(yōu)異灾常、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”,日益受到熱捧铃拇,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種钞瀑。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長量快慷荔、應用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一雕什,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。其中显晶,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)贷岸。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年,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)”獲準立項磷雇。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝偿警,開展聚合物輕量化的應用基礎(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)項目團隊專家介紹唯笙,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類螟蒸。化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留崩掘、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點七嫌;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苞慢;一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高或價格昂貴诵原,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災危險皮假、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端鞋拟,超臨界流體骂维,特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)惹资,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航闺、表面張力和粘度下降褪测、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潦刃。聚丙烯是結(jié)晶聚合物侮措,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)品乖杠;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔分扎,可操作窗口窄。因此胧洒,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畏吓。了攻克這一難題,近年來卫漫,團隊聯(lián)合無錫會通菲饼、中石化北化院、浙江新恒泰列赎、鎮(zhèn)海煉化等單位宏悦,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)化包吝、強化和工程化等系列工作饼煞,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)泡專用料诗越,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/添加劑砖瞧;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)備體積掺喻;釜壓發(fā)泡芭届、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、溫度場和速度場感耙,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)褂乍。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù),項目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置即硼,實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造逃片;新建了4套、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%褥实,成品率提高到99%以上呀狼;發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn);2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億损离,利稅1.09億哥艇。隨著應用市場快速開拓,2019年共推廣新建了13套裝置僻澎,市場占有率高和競爭力強貌踏。項目團隊獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實用新型專利8件窟勃;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文祖乳,“國外同行認為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為”酰”科技查新表明眷昆,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)外新穎性汁咏。