余姚PLA定制
發(fā)布時間:2024-02-07 01:05:19余姚PLA定制
央廣網上海9月17日消息(記者唐奇云 通訊員張婷)日常生活中昌罩,當人們購買兒童玩具玛歌、家具用品等塑料制品時廓奕,都會十分在意其材質是否無毒無味禁舷、綠色環(huán)保,近年來綜合性能優(yōu)異榜晦、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”堡赔,日益受到熱捧港庄,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種锰茉。超臨界CO2(二氧化碳)發(fā)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術呢蔫。在第22屆工博會高校展區(qū),華東理工大學化工學院教授趙玲領銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項目飒筑,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用片吊。該項目也是2019年度上海市科技進步獎一等獎項目。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實驗裝置(央廣網發(fā) 華東理工大學供圖)鎖定新材料發(fā)展重點領域扬霜,布局綠色制造新技術輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領域定鸟,發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段而涉。隨著航天航空著瓶、國防、能源啼县、交通材原、包裝、電器季眷、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展余蟹,對具有優(yōu)異機械性能和絕熱、隔音子刮、絕緣威酒、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切。聚丙烯作為產量大挺峡、增長量快葵孤、應用領域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一,其高品質發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領域的熱點與難點橱赠。016年尤仍,由華東理工大學牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎材料技術提升與產業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術”獲準立項,該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝狭姨,開展聚合物輕量化的應用基礎—共性技術—產業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作宰啦。據(jù)趙玲介紹苏遥,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類∩哪#化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留田炭、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纺裁,已逐漸被禁止和限制使用诫肠;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欺缘。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候栋豫、火災危險、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端谚殊,超臨界流體丧鸯,特別是超臨界CO2,發(fā)泡聚合物是綠色制造技術嫩絮,被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產業(yè)關鍵共性技術丛肢,而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和粘度下降剿干、結晶行為改變等一系列變化蜂怎,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結晶聚合物置尔,低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制杠步,很難制備高發(fā)泡倍率產品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔榜轿,可操作窗口窄幽歼。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谬盐。為了攻克這一難題甸私,近年來華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院飞傀、浙江新恒泰皇型、鎮(zhèn)海煉化等單位,在合適物料體系砸烦、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)化弃鸦、強化和工程化等系列工作,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)化構建流場結構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術創(chuàng)新優(yōu)勢:根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡既可以突破結晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結構和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制外冀,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)泡專用料寡键,以及能有效改善泡孔結構和表觀形態(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,氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設備體積西轩;釜壓發(fā)泡员舵、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優(yōu)化設計保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場藕畔,成功實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產马僻。
余姚PLA定制
隨著國內大煉化項目、PDH項目陸續(xù)上馬注服,國內聚丙烯(PP)市場成為群雄角力之地韭邓。新建項目投產,PP產能仍將快速增長溶弟,預計到2023年我國PP產能將超過3500萬噸女淑,自給率將近90%。屆時辜御,高性能產品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏鸭你。高性能PP成投資熱土2020年已經有三家企業(yè)成功投產聚丙烯裝置,浙江石化擒权、恒力石化袱巨、利和知信。近一個月碳抄,聚烯烴行業(yè)掀起了新一波高性能PP投資熱潮:4月22日愉老,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剖效,項目包括乙烯裝置和高端PE嫉入、PP等生產裝置,采用已經成功應用贱鄙、先進的專有工藝和催化劑技術生產高性能聚合物劝贸。聚丙烯微孔發(fā)泡5月17日姨谷,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)議簽約逗宁,項目產品包括聚α烯烴、高碳合成醇梦湘、茂金屬PE瞎颗、共聚PP等,共14規(guī)模生產裝置捌议。18日哼拔,徐州海天石化集團年產10萬噸高性能PP樹脂項目“云簽約”,落戶大慶龍鳳區(qū)瓣颅。高性能產品研發(fā)能力不足我國已投入生產的高端聚丙烯專用樹脂有:三元共聚聚丙烯薄膜專用料F5606倦逐、管材專用料、薄壁注塑料M50T宫补、高熔體強度薄膜專用料檬姥、丙丁共聚膜料曾我、低溫抗沖注塑專用料、氫調法高流動注塑料健民、高透明注塑專用料抒巢、抗菌系列專用料、低灰分PP秉犹、快速成型PP蛉谜、透明PP專用料等。但由于我國高端聚丙烯產品研發(fā)能力不足崇堵,且同質化嚴重型诚,一些高性能和特殊性能產品,如茂金屬PP(mPP)鸳劳、特種雙向拉伸聚丙烯(BOPP)膜俺驶、流延聚丙烯(CPP)膜等仍需大量進口來滿足國內市場需求。我國mPP年消費量約10萬噸棍辕,除燕山石化少量供應市場暮现,基本依賴進口,主要用于生產醫(yī)用或食品用高透明PP制品楚昭、食品包裝薄膜栖袋、無紡布、超細旦丙綸纖維等領域抚太。具有高拉伸速度與幅寬塘幅、超薄、超透及更好低溫熱封性能的特種BOPP薄膜尿贫、電工膜电媳、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庆亡。PP管材料的年進口量約50萬噸匾乓。高性能PP開發(fā)方向1抗菌PP此次新冠肺炎疫情的肆虐,推動汽車生產商聚焦抗菌PP在內飾件中的應用又谋,這或將成為車用PP下一個熱點應用領域拼缝。2玻纖增強PP長玻纖增強PP材料因具備更高的強度、剛度彰亥、韌度咧七、尺寸穩(wěn)定性,廣泛應用于儀表骨架板任斋、車門組合件继阻、前端組件、車身門板模塊、車頂面板瘟檩、座椅骨架等汽車部件上犬第。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%芒帕,具有作為結構件所需的耐久性和可靠性歉嗓。氣味散發(fā)耐刮擦PP隨著人們對汽車品質的追求,車用PP材料需要滿足的已不僅僅是力學性能背蟆,還有對外觀鉴分、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带膀、北歐化工等公司產品壟斷志珍,國產替代進口任務艱巨。制造高抗刮擦汽車內飾件材料一方面要采用國外表面硬度較高的PP原料垛叨,另一方面需要添加助劑提升材料表面的爽滑度伦糯。但助劑在體系內受熱會有小分子散發(fā)影響車內空氣質量,同時又會出現(xiàn)表面遷移現(xiàn)象嗽元,影響內飾件外觀敛纲。因此,問題核心仍取決于PP基材的性能剂癌。
余姚PLA定制
什么是MPP淤翔?MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯,是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴格地定義是泡孔尺寸小于10微米佩谷,泡孔密度大于10的9次方個/cm3)旁壮。由于材料內部大量微米級泡孔的存在,MPP具有優(yōu)異的減震谐檀、緩沖抡谐、隔熱和吸聲等性能,可廣泛應用于包裝桐猬、交通工具麦撵、箱包、體育器材等領域课幕,是傳統(tǒng)EVA厦坛、PU五垮、PS發(fā)泡材料乍惊、EPE和EPP的佳替代物。聚丙烯微孔發(fā)泡MPP所需的原料制造MPP一般需要使用高熔體強度聚丙烯(high melt strength PP)放仗。通用的PP由于其是線性的半結晶聚合物润绎,加工窗口較窄,且難以得到封閉的泡孔結構。性能與應用應用超臨界二氧化碳技術(supercritical carbon dioxide) 制備MPP莉撇,在高溫高壓下將二氧化碳氣體導入聚丙烯材料基體呢蛤,并誘導其成核、發(fā)泡棍郎,形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料其障。發(fā)泡過程清潔無污染,發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保涂佃。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)励翼,因此可回收循環(huán)使用。聚丙烯(PP)本身是無毒材料辜荠,是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料汽抚。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領域伯病。也可應用于兒童拼圖造烁、玩具等對產品健康要求較高的領域,代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫午笛,EVA泡沫惭蟋。 PP是半結晶聚合物,其熔點一般150~170℃药磺。相比于耐溫只有70~80℃的PE敞葛、PS、PU發(fā)泡材料与涡,MPP的使用溫度可達120℃惹谐,因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領域驼卖。MPP集增強氨肌、隔熱和降噪為一體,也特別適用于對材料輕量化要求較高的領域酌畜,如汽車怎囚、軌道交通,船舶桥胞,風機葉片等恳守。輕質高強的MPP厚板作為結構泡沫使用,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結構泡沫如PVC/PU互穿結構泡沫贩虾、PET結構泡沫等催烘,特別是作為三明治夾芯復合材料的芯材使用。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)下缎罢,由于泡孔較小伊群,微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小考杉。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舰始。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控崇棠,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材,而片材表面不會穿孔丸卷,可應用于微電子器件的包裝(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在枕稀,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板,提高漫反射率谜嫉。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內氣體的對流抽莱,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)泡材料具有較低的骄恶、依賴于泡孔結構的長期穩(wěn)定的低導熱系數(shù)食铐。(5) 輕質高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔僧鲁,MPP具有極佳的表面保護性能虐呻,可應用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領域。 MPP的阻燃著下游應用范圍的不斷擴大以及性能要求的提升寞秃,對MPP阻燃要求日益劇增斟叼,巴斯夫BASF無鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低,添加1%即可達到UL94 VTM-2阻燃等級春寿,對材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響朗涩,NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外,它還有出色的光和熱穩(wěn)定性绑改,以及不與酸性環(huán)境以及含鹵阻燃劑中的酸性成份發(fā)生反應的優(yōu)點谢床。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產品,巴斯夫光穩(wěn)定劑Tinuvin? XT55在MPP微孔發(fā)泡聚丙烯上能夠達到非常高效的光老化厘线,延長MPP長時間在戶外暴曬的時間识腿,防止材料老化降解; BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外造壮,同時還具有形態(tài)顆炼伤希化,加工方便耳璧,潔凈成箫,無粉塵污染等特點。
余姚PLA定制
POE是乙烯和辛烯的共聚物旨枯,其中共聚單體辛烯(C8H16)的含量為20%-30%蹬昌。分子結構中辛烯的存在破壞了乙烯的結晶,但是同時也賦予共聚物優(yōu)良的透明性和良好的彈性召廷。在常溫下乙烯的結晶作為物理交聯(lián)點凳厢,在高溫下乙烯解結晶使共聚物具有塑性账胧。窄的分子量分布使POE具有較高的拉伸強度和抗沖擊性等竞慢。由于辛烯的支化作用先紫,使得共聚物的熱敏性大大提高,大大增強了聚合物的可加工性筹煮。與EPDM和EPR相比遮精,α-烯烴在共聚單體中的比重較小,大大減少了分子骨架上的叔氫原子败潦,這使得POE的耐熱氧老化性能大大提高本冲。POE具有優(yōu)異的性能 (特別是高耐熱氧老化性),價格相對便宜劫扒,因此是一種應用前景廣闊的新型彈性體材料檬洞。但是POE熱塑性彈性體材料在實際應用中存在的最大問題就是熱變形溫度較低(熱變形溫度<80℃),這大大限制了該材料的應用領域沟饥。熱塑性彈性體POE在高溫下添怔,乙烯結晶相的消失,可能會導致某些性能(模量贤旷、耐溶劑性)等發(fā)生突變广料。使用交聯(lián)、填充增強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幼驶。適當?shù)牧蚧w系和補強體系能有效的提高POE硫化膠的性能艾杏,而且通過橡塑共混改性的方法,也可以獲得一種新型POE復合材料盅藻,可期望用其代替某些如EPDM等橡膠改性PP购桑,應用于長期處在高負荷、高應變氏淑、高溫等苛刻工作環(huán)境的橡膠制品中其兴。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型催化技術(CGCT) 和INSITE 工藝制成的新型聚烯烴彈性體材料。限定幾何構型催化技術是當今世界上最先進的茂金屬技術之一夸政,它能極其嚴格的控制材料的分子結構元旬,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守问、工藝適應性強和制得產品性能優(yōu)異匀归,因此很快進入了工業(yè)化階段。Engage POE具有相對分子量分布窄耗帕、聚合物結構可控穆端、聚合物分子可剪裁等一系列特點,其產品具有優(yōu)異的物理機械性能和加工性能仿便,具有其它高聚物無法比擬的優(yōu)點体啰。近來攒巍,新型聚烯烴彈性體Engage POE越來越受到科研工作者和生產企業(yè)的廣泛關注。采用溶液法聚合工藝生產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-烯烴的共聚物荒勇,α-烯烴一般為1-己烯和1-辛烯柒莉。DOW Chemical公司按照共聚單體含量將POE進行分類,辛烯在共聚單體中含量<20%沽翔,密度為0.895g/cm3~0.915g/cm3的彈性體稱為聚烯烴塑性體(POP)兢孝;辛烯在共聚單體中含量>20%,在20%-30%之間仅偎,密度為0.865~0.895g/cm3跨蟹,稱為聚烯烴彈性體(POE)商品名為Engage。Exxon化學公司的彈性體一般特指乙丙橡膠橘沥。在聚合過程POE分子鏈中的樹脂相(聚乙烯鏈)結晶區(qū)起到了物理交聯(lián)點的作用窗轩,一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯鏈結晶區(qū),形成了橡膠相從而成為具有橡膠彈性的無定型區(qū)座咆,使得POE成為一種性能優(yōu)異的熱塑性彈性體[9]痢艺。微觀結構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箫措,聚烯烴彈性體POE具有很窄的分子量分布和短支鏈結構腹备,因而具有高彈性、高強度斤蔓、高伸長率等優(yōu)異的物理機械性能和的優(yōu)異的耐低溫性能植酥。窄的分子量分布使材料在注射和擠出加工過程中不宜產生撓曲,因而POE材料的加工性能優(yōu)異弦牡。又由于POE大分子鏈的飽和結構友驮,分子結構中所含叔碳原子相對較少,因而具有優(yōu)異的耐熱老化和抗紫外線性能驾锰。另外卸留,CGCT技術的應用還能夠有效控制在聚合物線形短支鏈支化結構中引入長支鏈,使材料的透明度提高椭豫,同時有效的改善了聚合物的加工流變性能耻瑟。