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簡(jiǎn)述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡(jiǎn)稱(chēng)MPP舔琅，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，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)洲劣。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在备蚓，MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖囱稽、隔熱和吸聲等性能郊尝，可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具战惊、箱包流昏、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA吞获、PU况凉、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的替代物各拷。聚丙烯微孔發(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刁绒，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)其成核撤逢、發(fā)泡膛锭，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過(guò)程清潔無(wú)污染蚊荣，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保初狰。發(fā)泡過(guò)程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用互例。丙烯（PP）本身是無(wú)毒材料奢入，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)療器械媳叨、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域腥光。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)域糊秆，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫武福，EVA泡沫。PP是半結(jié)晶聚合物痘番，其熔點(diǎn)一般150~170℃捉片。相比于耐溫只有70~80℃的PE平痰、PS、PU發(fā)泡材料伍纫，MPP的使用溫度可達(dá)120℃宗雇，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域莹规。MPP集增強(qiáng)赔蒲、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域良漱，如汽車(chē)舞虱、軌道交通，船舶母市，風(fēng)機(jī)葉片等砾嫉。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫窒篱、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用舶沿。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)下墙杯，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小括荡。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料高镐，更加降低制品重量和體積。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控畸冲，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材嫉髓，而片材表面不會(huì)穿孔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝邑闲。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在算行，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率苫耸。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流州邢，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)泡材料具有較低的褪子、依賴(lài)于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)量淌。(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嫌褪，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能呀枢，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域。

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國(guó)內(nèi)聚丙烯行業(yè)正在被民營(yíng)企業(yè)加速?zèng)_擊笼痛，有如洪水裙秋。中石化聚丙烯占比全國(guó)聚丙烯產(chǎn)能27%琅拌，中石油聚丙烯占比全國(guó)聚丙烯產(chǎn)能14%，東華能源残吩、中景石化财忽、寶豐能源、紹興三圓泣侮、巨正源等民營(yíng)企業(yè)強(qiáng)勢(shì)來(lái)攻即彪。2020年聚丙烯纖維料火得一塌糊涂，薄壁注塑料緊隨其后活尊，熱成型料正被很多大企業(yè)緊緊盯住隶校。石化熱成型T5015開(kāi)發(fā)出系列化產(chǎn)品，T5015M成功銷(xiāo)往世界知名連鎖便利店品牌--日本全家集團(tuán)蛹锰，成為天津石化創(chuàng)效利器深胳。T5015M產(chǎn)品在透明度、加工成型铜犬、食品接觸安全等方面性能優(yōu)越舞终，可廣泛應(yīng)用于透明餐盒、沙拉碗癣猾、飲品杯等食品包裝的生產(chǎn)敛劝。下一步，全力進(jìn)入當(dāng)前高速發(fā)展的外賣(mài)包裝纷宇、速食包裝加工應(yīng)用領(lǐng)域夸盟，不斷擴(kuò)大中高端材料市場(chǎng)份額。中原石化開(kāi)發(fā)生產(chǎn)磨砂不透明奶茶杯專(zhuān)用料PPR-M75N像捶，這是繼PPR-MT75引領(lǐng)奶茶杯市場(chǎng)“健康美麗新風(fēng)尚”營(yíng)銷(xiāo)案例入選2020中國(guó)石化十大優(yōu)品牌營(yíng)銷(xiāo)案例之后上陕，公司進(jìn)一步豐富奶茶杯產(chǎn)品系列，滿足用戶個(gè)性化需求的又一創(chuàng)新拓春。熱成型聚丙烯專(zhuān)用料幫助石化企業(yè)贏得了利潤(rùn)释簿，在外賣(mài)包裝和速食包裝中的應(yīng)用增加，正成為“新貴”痘儡。東華能源王紅英博士將在“2020中國(guó)聚烯烴大會(huì)”演講報(bào)告：《熱成型專(zhuān)用聚丙烯樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)應(yīng)用》近年來(lái)辕万，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)襯沉删、汽車(chē)部件渐尿、建筑產(chǎn)品和小艇的外殼、化工容器等大型制品上的應(yīng)用也日益增多矾瑰。筆者介紹熱成型基本原理及特點(diǎn)砖茸、國(guó)內(nèi)熱成型包裝市場(chǎng)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(yīng)用情況殴穴。PP熱成型包裝應(yīng)用聚丙烯微孔發(fā)泡1.1 杯子杯類(lèi)主要為一次性杯子凉夯，如奶茶杯货葬、冷飲杯、快餐杯等劲够，主要用于快餐店震桶、奶茶店、果凍制品廠等征绎。原料主要以PP[23]材質(zhì)為主蹲姐，部分冷飲采用PET 材質(zhì)。杯子主要以透明材質(zhì)為主人柿，季節(jié)性較強(qiáng)柴墩，主要用PP原料生產(chǎn)。1.2 耐熱餐盒一般的餐盒只盛放溫度不高的食品凫岖。但下游客戶也需要盛放剛出鍋的熱粥江咳、熱湯等或是需要在高溫蒸汽下進(jìn)行消毒。這都對(duì)樹(shù)脂原料提出了更高要求哥放。PET歼指，PS 不耐高溫。PP 耐熱性能較好甥雕，價(jià)格低廉东臀，易得，所以成為原料犀农。但一般PP 無(wú)法在高溫蒸汽下( ≥ 120℃ ) 不變形，且市場(chǎng)上無(wú)針對(duì)熱成型的專(zhuān)用料宰掉，客戶采用T30S 添加助劑改性呵哨，仍存在耐熱溫度不穩(wěn)定、制品成難等問(wèn)題轨奄。天津分公司研究院開(kāi)發(fā)了耐高溫PP 熱成型專(zhuān)用料PPT5030孟害，具有耐熱溫度高，成型方便挪拟，適用于正負(fù)壓吸塑成型的加工方式挨务。1.3 蓋子主要制品包括碗蓋、餐盒蓋玉组、杯蓋等谎柄，主要用于快餐店、奶茶店惯雳、蛋糕店等.蓋子以透明為主朝巫，PP 蓋子一般在熱飲中應(yīng)用較多。1.4 食品內(nèi)襯食品內(nèi)襯主要用于餅干石景、薯片劈猿、花生拙吉、餃子、湯圓的包裝揪荣，外面還會(huì)有一層包裝筷黔，主要使用于速食品廠。目前國(guó)內(nèi)食品內(nèi)襯以透明為主仗颈，另外還有乳白色等佛舱。一般餃子、湯圓等速凍產(chǎn)品的保存溫度為–4℃左右揽乱，PET 和PP 都是較合適的材質(zhì)名眉，常溫下使用的零食托盤(pán)以PET，PS 和PP 為主凰棉，廠家根據(jù)喜好及價(jià)格選擇损拢。目前未發(fā)現(xiàn)可替代熱成型托盤(pán)在食品內(nèi)襯領(lǐng)域應(yīng)用的替代品。綜上可見(jiàn)撒犀，PP 在熱成型食品包裝方面的應(yīng)用越來(lái)越普遍福压，樹(shù)脂性能要適應(yīng)熱成型加工方式的要求，如加工性能或舞、力學(xué)性能荆姆、光學(xué)性能等，同時(shí)加工設(shè)備的改進(jìn)提升映凳，也會(huì)對(duì)樹(shù)脂性能提出更高的要求胆筒，二者相互促進(jìn)，可生產(chǎn)出更多滿足用戶需求的PP 熱成型制品诈豌。熱成型食品包裝用PP特點(diǎn)及發(fā)展熱成型技術(shù)已成為PP 繼注射仆救、擠出、吹塑之后矫渔，又一重要的加工方式彤蔽，世界主要PP 生產(chǎn)廠商針對(duì)這一市場(chǎng)提供了多個(gè)商業(yè)化的PP 牌號(hào)。表2 列出世界主要PP 生產(chǎn)商部分商業(yè)化PP 熱成型專(zhuān)用料牌號(hào)庙洼。國(guó)外熱成型專(zhuān)用料多為均聚物顿痪，透明無(wú)規(guī)共聚物較少，且部分牌號(hào)進(jìn)口周期長(zhǎng)油够，國(guó)內(nèi)下游熱成型廠商較少使用進(jìn)口料蚁袭。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(jī)工藝的進(jìn)步石咬，片材寬度日益提高撕阎，寬可達(dá)1 000 mm 以上，因此對(duì)片材的抗熔垂能力提出更高要求碌补。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虏束，但此方式將帶來(lái)混料不均棉饶、制品透明性受限等問(wèn)題。國(guó)內(nèi)熱成型行業(yè)對(duì)具有高性能镇匀、超高透明度的PP 原料需求日益迫切照藻。

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說(shuō)到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢？這可不一定汗侵，塑料具有重量輕幸缕，不易受水和陽(yáng)光影響的特點(diǎn)，適合制作容器晰韵，但也因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)使得塑料不易被大自然分解发乔，容易造成大量垃圾，因此后來(lái)出現(xiàn)紙質(zhì)容器雪猪，但紙質(zhì)容器也不是沒(méi)有缺點(diǎn)栏尚，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問(wèn)題還更大。首先因?yàn)榧垙執(zhí)焐滤缓蓿龅剿蜁?huì)軟化译仗，沒(méi)辦法單獨(dú)承裝液體，因此市面上常見(jiàn)的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜官觅，所以摸起來(lái)感覺(jué)滑滑的纵菌。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計(jì)就會(huì)造成回收的難題，紙加塑料淋膜的設(shè)計(jì)當(dāng)被送到回收廠時(shí)休涤，如果沒(méi)有特殊技術(shù)是無(wú)法將紙與塑料淋膜分離咱圆，不能分離就無(wú)法重新回收材料再利用，而被放在自然環(huán)境中也因?yàn)槭菑?fù)合材料很難被分解功氨，所以紙杯基本上只能焚燒闷堡。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說(shuō)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(diǎn)疑故，耐熱，抗腐蝕又安全弯菊，還可以在微波爐內(nèi)加熱纵势，只要經(jīng)過(guò)發(fā)泡加工處理，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器管钳，并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用钦铁。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出，吹塑等加工過(guò)程中為了減輕產(chǎn)品的重量才漆，將二氧化碳或氮?dú)庾⑷氲教厥獾乃芑b置中牛曹，使氣體與原料充分混合，讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過(guò)程醇滥，利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品具有輕量化黎比，緩沖吸震超营，吸音，保溫等特點(diǎn)阅虫，廣泛應(yīng)用于包裝演闭，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颓帝，在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木米碰，這種材料是用類(lèi)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(guò)發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料购城。到了80年代美國(guó)人研制出了微孔發(fā)泡之后吕座，人們對(duì)這種微孔新型塑料日益感興趣，并逐漸成為市場(chǎng)上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)瘪板。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場(chǎng)上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種吴趴。一種是物理發(fā)泡劑，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳篷帅，氮?dú)馐仿拢睔獾葰怏w，并且這些氣體在氣態(tài)下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)魏身，而且在氣態(tài)時(shí)在塑料中的擴(kuò)散速度會(huì)低于在空氣中的擴(kuò)散速度惊橱。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑，它是一種當(dāng)受熱后就會(huì)釋放如氮?dú)饧牵趸嫉鹊奈镔|(zhì)税朴，釋放氣體的速度能夠，化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨家制，碳酸氫鈉等正林。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颤殴，再經(jīng)過(guò)降壓釋放出氣體觅廓，從而就能在成型的塑料中形成很多小孔，這種發(fā)泡法由于成本較低涵但，發(fā)泡后對(duì)不會(huì)留下殘余物杈绸，并且對(duì)發(fā)泡塑料性能不會(huì)改變。另一種是化學(xué)發(fā)泡法矮瘟，這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來(lái)使塑料發(fā)泡瞳脓，是對(duì)加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)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(jìn)行發(fā)泡澈侠。 后一種是機(jī)械發(fā)泡劫侧，使用機(jī)械攪拌的方法使氣體混入材料中，然后經(jīng)定型過(guò)程形成泡孔的泡沫塑料。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后烧栋，發(fā)泡劑的分子就會(huì)在塑料中形成很多微小氣泡（氣泡核）写妥，隨著塑料在熔化過(guò)程中溫度的升高和壓力增加，氣泡開(kāi)始增長(zhǎng)或者與其它氣泡合并變大劲弦，隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開(kāi)始降低耳标，氣泡也會(huì)停止增長(zhǎng)并且慢慢成型，這樣就會(huì)在塑料中形成很多或大或小的氣孔邑跪。所以不管采用什么發(fā)泡工藝次坡，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過(guò)形成氣泡核，氣泡核膨脹画畅，氣泡固化成型這個(gè)過(guò)程砸琅。發(fā)泡膜包裝袋制造過(guò)程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜，也就是我們常說(shuō)的珍珠棉轴踱，將它作為包裝材料來(lái)使用有很多的優(yōu)點(diǎn)症脂，如防震，防潮淫僻，韌性好等诱篷，來(lái)看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來(lái)的。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯雳灵，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合棕所，通過(guò)管道將其吸入到擠出機(jī)入料口，同時(shí)在擠出機(jī)中還要加入發(fā)泡劑悯辙。在擠出機(jī)中需要加溫讓原料熔化琳省，再通過(guò)噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡，然后從機(jī)頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜躲撰。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開(kāi)针贬，展平后收成卷，這樣就可以切割后包裝產(chǎn)品了拢蛋。讓成卷的發(fā)泡膜通過(guò)印刷機(jī)在上面印上需要的圖案或者文字桦他。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀，后通過(guò)機(jī)器壓封成包裝袋谆棱，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了快压。塑料通過(guò)發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡，能讓生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品更加輕便础锐，還能起到包裝保護(hù)的功能，現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬荧缘，也具有這樣的性能皆警，它就像金屬的氣泡包裝材料。這種復(fù)合氣泡金屬是通過(guò)空心金屬周?chē)刍X材來(lái)制造的截粗，它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬信姓，它比合金鋼要輕70%鸵隧，能吸收超過(guò)普通鋼幾十倍的能量，具備防輻射意推，防彈豆瘫，防火的能力，在遭遇壓力時(shí)其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用菊值，也許將來(lái)我們就能用到這種氣泡金屬外驱。隨著世界資源的減少和對(duì)環(huán)境要求的提高，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率腻窒，推動(dòng)材料和能源消耗的下降昵宇，以及材料性能的提升，成本降低儿子，有些可以通過(guò)輕量化實(shí)現(xiàn)瓦哎，而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來(lái)發(fā)展的方向。那些用于包裝柔逼，汽車(chē)蒋譬，建筑和日用消費(fèi)品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡，輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展愉适，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用犯助，各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來(lái)的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來(lái)越廣泛。

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系統(tǒng)介紹車(chē)用聚丙烯的類(lèi)型儡毕，應(yīng)用方向也切，性能要求。車(chē)用PP隨著汽車(chē)工業(yè)的蓬勃發(fā)展腰湾，制造汽車(chē)的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代雷恃，越來(lái)越多的汽車(chē)零部件開(kāi)始采用改性塑料替代金屬制件。塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用已有近50年的歷史费坊，目前汽車(chē)用改性塑料的使用量已成為衡量汽車(chē)設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志倒槐，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進(jìn)了汽車(chē)的減重節(jié)能附井，提高了汽車(chē)的美觀舒適度讨越。PP以密度小、性?xún)r(jià)比高永毅、具有優(yōu)異的耐熱性能把跨、耐化學(xué)藥品腐蝕性、剛性沼死、易于成型加工和回收利用等特性在汽車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用着逐。近來(lái)更是有把汽車(chē)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(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大耸别、技術(shù)要求高健芭，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(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛秀姐、更有效慈迈、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性省有。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性痒留、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無(wú)機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”。是由 PP樹(shù)脂锥咸、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狭瞎、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物，其主要用于汽車(chē)保險(xiǎn)杠的注射成型搏予，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低熊锭、質(zhì)輕、易涂裝雪侥、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)碗殷。滑石粉填充改性PP材料具有高剛性速缨、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率锌妻，且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)，尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能旬牲，提高材料的模量和熱變形溫度仿粹。玻璃纖維增強(qiáng)改性PP玻璃纖維增強(qiáng)改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車(chē)部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊、儀表板骨架原茅、車(chē)門(mén)模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一吭历。LGFPP制品指含有長(zhǎng)度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復(fù)合材料經(jīng)過(guò)注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)。10～25mm的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物相比普通4～7mm的短玻璃纖維增強(qiáng)聚合物具有更高的強(qiáng)度擂橘、剛度晌区、韌性，以及尺寸穩(wěn)定性好通贞、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)朗若。此外，LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能昌罩，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變哭懈。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比，LG-FPP的密度低茎用，相同部件的質(zhì)量可減輕20%～50%;LGFPP能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性遣总，可成型形狀復(fù)雜的部件你虹、提高集成汽車(chē)零部件的能力、節(jié)約模具成本(一般長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)彤避、減少能耗(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%，鋁制品的35%～50%)夯辖、簡(jiǎn)化裝配工序琉预。汽車(chē)部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品，具有強(qiáng)度高蒿褂、熱膨脹系數(shù)低圆米、耐高溫、阻燃性能好啄栓、低浮纖娄帖、低翹曲、低收縮 等特點(diǎn)昙楚。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過(guò)提高PP的熔體強(qiáng)度近速，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)，其具有質(zhì)輕堪旧、耐熱削葱、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車(chē)輕量化的發(fā)展淳梦，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車(chē)減重的重要途徑析砸，目前其在汽車(chē)內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車(chē)上的使用占比為轎車(chē)占45%爆袍，卡車(chē)首繁、工程機(jī)械車(chē)占20% ，客車(chē)陨囊、商務(wù)車(chē)占35%弦疮。汽車(chē)用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料，因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想谆扎，僅適合于需要表面覆皮的高端車(chē)挂捅，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堂湖，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源闲先，通過(guò)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(kuò)散內(nèi)壓的作用下无蜂，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡伺糠，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ，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 斥季。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡训桶、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等累驮，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車(chē)內(nèi)外飾件，如車(chē)身門(mén)板舵揭、尾門(mén)谤专、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車(chē)風(fēng)管等午绳。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 置侍，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重，注射壓力降低約30%～50% 拦焚，鎖模力降低約20% 蜡坊，循環(huán)周期減少10%～15%，同時(shí)還能提高汽車(chē)的節(jié)能性赎败，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能秕衙，并且能改善制品的翹曲變形性，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活僵刮。在一些部件中据忘，如汽車(chē)風(fēng)管、風(fēng)道搞糕，還可實(shí)現(xiàn)隔熱若河、降噪的效果，減少后道工序的成本寞宫。 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)性能萧福，作為汽車(chē)車(chē)頂，可降低汽車(chē)的質(zhì)量辈赋，同時(shí)其還可用于汽車(chē)的內(nèi)飾件鲫忍，有利于汽車(chē)的輕量化。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來(lái)說(shuō)钥屈，PP悟民、橡膠改性PP、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收篷就、質(zhì)輕射亏、成本低的優(yōu)勢(shì)，因而被越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車(chē)以及其他領(lǐng)域竭业，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差智润，而這一性能卻是儀表板、操控臺(tái)和門(mén)板表皮等汽車(chē)內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能未辆，也是汽車(chē)外部應(yīng)用部件窟绷、全地形車(chē)輛(ATVs)的重要性能之一，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咐柜，同時(shí)還有利于涂色兼蜈，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攘残。通過(guò)添加涂層、無(wú)機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能为狸，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車(chē)內(nèi)飾用PP復(fù)合材料歼郭。汽車(chē)用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料，因其可塑性強(qiáng)辐棒、質(zhì)輕实撒、回收再利用率高等特性，在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛涉瘾，無(wú)論是內(nèi)飾件、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件捷兰，都越來(lái)越多地用到了塑料立叛。我國(guó)汽車(chē)保有量達(dá)到1.75億輛，對(duì)應(yīng)用于汽車(chē)的塑料的粉碎再回收無(wú)疑變得越來(lái)越重要贡茅，且汽車(chē)塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)秘蛇，是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域，學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐顶考。

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摘要:長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料赁还，在滿足汽車(chē)零部件性能的同時(shí)，對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)驹沿，目前在汽車(chē)零部件應(yīng)用上備受青睞艘策。文章主要介紹了PP-LGF在汽車(chē)儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了薄壁注塑渊季、物理發(fā)泡朋蔫、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實(shí)現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景却汉。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來(lái)驯妄，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車(chē)工業(yè)也得到了快速發(fā)展合砂。然而青扔，由此引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)重，通過(guò)汽車(chē)輕量化來(lái)降低油耗從而降低環(huán)境污染翩伪，已經(jīng)成為汽車(chē)行業(yè)的研究熱點(diǎn)微猖，其中，使用質(zhì)量更輕的非金屬材料替代傳統(tǒng)金屬材料的研究在近年來(lái)也取得了較大進(jìn)展缘屹。運(yùn)用復(fù)合材料來(lái)部分取代車(chē)身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)励两、外飾裝飾件是汽車(chē)輕量化的一種行之有效的方法。在眾多的復(fù)合材料中囊颅，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價(jià)格当悔、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞傅瞻。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比，PPLGF在強(qiáng)度盲憎、剛度嗅骄、翹曲度、耐疲勞饼疙、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢(shì)溺森，因此，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車(chē)零部件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量及成本的降低窑眯。1 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料性能特點(diǎn)長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種屏积，即熔融浸漬、溶液浸漬磅甩、粉末浸漬炊林、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝，而在汽車(chē)零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法卷要。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長(zhǎng)度一般為8mm～15mm渣聚，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%，粒子中玻纖的保留長(zhǎng)度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示僧叉，相較于玻纖保留長(zhǎng)度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料奕枝，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能瓶堕、抗沖擊性能隘道、耐蠕變性能等特點(diǎn)，更加適合應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件郎笆。此外薄声，隨著纖維含量的增加，PP-LGF的性能也隨之提高题画。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車(chē)內(nèi)飾中的重要部件默辨，為提升汽車(chē)內(nèi)飾的感知質(zhì)量，中苍息、高檔車(chē)型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板缩幸，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件竞思，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)表谊，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料盖喷，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料爆办，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)，可提升儀表板吸能性能课梳，同時(shí)可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計(jì)厚度由3mm～3.5mm降低到1.8mm～2.5mm距辆，從而降低儀表板骨架重量余佃，推動(dòng)汽車(chē)內(nèi)飾輕量化。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑跨算、物理發(fā)泡爆土、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用诸蚕。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄步势，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比背犯，PP-LGF材料運(yùn)用薄壁注塑工藝制造的儀表板骨架產(chǎn)品壁厚一般為2.5mm左右坏瘩，整體減重可達(dá)約25%。該工藝的投入成本較低漠魏，重量?jī)?yōu)勢(shì)明顯倔矾。目前，該工藝在國(guó)內(nèi)和國(guó)外合資品牌中蛉幸，如吉利、大眾丛晦、上汽奕纫、福特等均有應(yīng)用，一般選擇PPLGF20材料烫沙，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm匹层。然而，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問(wèn)題锌蓄，首先是該工藝的模具成本較高升筏，使用薄壁注塑，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)瘸爽，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高您访。其次，注塑工藝管控和注塑精度要求高剪决，因?yàn)镻P-LGF中長(zhǎng)玻纖分布的各向異性灵汪，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重，尺寸穩(wěn)定性較差柑潦。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱(chēng)為MuCell 工藝享言，它是以熱塑性材料為基體，通過(guò)將超臨界流體（二氧化碳或氮?dú)猓?溶解到熱熔膠中形成單相溶體渗鬼，并保持在高壓力下览露，然后，通過(guò)開(kāi)關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔譬胎，由于溫度和壓力降低引發(fā)分子的不穩(wěn)定性從而在產(chǎn)品內(nèi)部形成從十到幾十微米不等的封閉氣泡微孔[4-5]差牛，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明命锄，1995年由美國(guó)Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化。MuCell 工藝優(yōu)勢(shì)為成型周期短多糠、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好累舷、翹曲低、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣夹孔。MuCell工藝使用超臨界流體被盈，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動(dòng)性。泡孔成長(zhǎng)壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段搭伤，縮短成型周期只怎，同時(shí)，可使壓力分布均勻怜俐，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力身堡，降低因長(zhǎng)玻纖各項(xiàng)異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性拍鲤。另外贴谎，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充季稳，降低材料密度擅这，產(chǎn)品重量減輕，較同材質(zhì)實(shí)體景鼠，重量可降低5%～10%仲翎。目前，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝铛漓，骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm溯香，相較于實(shí)心材料重量降低了10%，此外浓恶，長(zhǎng)城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)玫坛。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高，工藝難度大包晰，同時(shí)相關(guān)研究表明昂秃，使用該工藝對(duì)儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右杜窄，基本滿足性能要求肠骆，減重超過(guò)8%，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降塞耕，不能滿足要求蚀腿。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%。2.3 化學(xué)發(fā)泡化學(xué)發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開(kāi)模發(fā)泡工藝（core-back），二者均是在注塑過(guò)程中莉钙，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類(lèi)的無(wú)機(jī)發(fā)泡劑廓脆，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)磁玉，以降低材料密度停忿，減輕產(chǎn)品重量。其中蚊伞，core-back工藝因使用了二次開(kāi)模席赂，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡，發(fā)泡的倍率更高时迫，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多颅停，產(chǎn)品的減重比更大。一般來(lái)說(shuō)掠拳，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實(shí)心材料在5%～8%左右癞揉，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%，具體根據(jù)退模行程決定溺欧。同物理發(fā)泡工藝一樣喊熟，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)，減少產(chǎn)品翹曲變形姐刁，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性芥牌，而且二次開(kāi)模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件。目前龙填，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝胳泉，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm拐叉，重量降低了約40%岩遗，此外大眾的部分車(chē)型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴凤瘦，開(kāi)模的周期較長(zhǎng)宿礁，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高，而且該工藝的技術(shù)難度較高蔬芥，后期調(diào)試周期較長(zhǎng)梆靖，產(chǎn)品的綜合成本較高。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴笔诵，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯返吻，減重效果低于薄壁注塑工藝，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝乎婿。