上海超臨界二氧化碳發(fā)泡廠家

隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展琉兜，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代凯正，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年的歷史豌蟋，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)志廊散，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能梧疲，提高了汽車的美觀舒適度奸汇。P以密度小、性價(jià)比高往声、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性戳吝、剛性浩销、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系列材料的趨勢听哭。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長慢洋、投資巨大、技術(shù)要求高陆盘，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)普筹，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效隘马、更經(jīng)濟(jì)太防、更實(shí)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酸员，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔蜒车。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)上幔嗦，可以明顯減輕重量和成型的周期酿愧，大大降低機(jī)臺的鎖模力，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小邀泉、平直度高嬉挡，沒有縮水，尺寸穩(wěn)定汇恤，成型視窗大等特點(diǎn)庞钢，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，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向屁置。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件焊夸。隨著汽車輕量化的發(fā)展，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑蓝角，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多阱穗，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%饭冬，卡車、工程機(jī)械車占20% 揪阶，客車昌抠、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料鲁僚。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想炊苫，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本冰沙，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用侨艾；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源拓挥，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)唠梨，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侥啤，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 当叭，但目前國內(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 。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡盖灸、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等蚁鳖，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板赁炎、尾門醉箕、風(fēng)道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條徙垫、頂棚等琅攘；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% 松邪，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)高50%的減重坞琴，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 逗抑，循環(huán)周期減少10%～15%剧辐，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)高30%的節(jié)能邮府，并且能改善制品的翹曲變形性荧关，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能褂傀，作為汽車車頂忍啤，可降低汽車的質(zhì)量，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化同波。

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編者按：目前鳄梅，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右，在國外汽車上達(dá)到了15%至20%未檩。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%戴尸，廣泛應(yīng)用于儀表板、電機(jī)支架冤狡、座位板孙蒙、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾悲雳。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請人進(jìn)行分析挎峦，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考。標(biāo)題：微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化丙烯微孔發(fā)泡汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域合瓢，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一浑测。目前，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右歪玲，在國外汽車上達(dá)到了15%至20%。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%掷匠，廣泛應(yīng)用于儀表板滥崩、電機(jī)支架、座位板讹语、空調(diào)風(fēng)罩钙皮、門嵌飾板等內(nèi)外飾。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代初被麻省理工學(xué)院提出顽决，通常指孔徑小于10μm短条、泡孔密度大于109個(gè)/cm3的發(fā)泡材料，這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔才菠，相對于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性茸时，在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本文中赋访，筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請人進(jìn)行分析可都，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考。外注重工藝技術(shù)保護(hù)筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)蚓耽，截至目前渠牲，全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請，其中國外有1700余件步悠，美國签杈、日本、德國三國的相關(guān)專利申請量居前三位鼎兽；國內(nèi)相關(guān)專利申請有2400多件答姥，其中企業(yè)占1556件铣除，其次是科研院所，從申請人分布地區(qū)來看踢涌，廣東通孽、江蘇、浙江等地的專利申請量較高睁壁。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟背苦、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)，該技術(shù)來源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利潘明。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項(xiàng)技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣行剂，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑钳降，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔厚宰，通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)。后來遂填，Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請共有33件铲觉，涉及微孔發(fā)泡工藝以及發(fā)泡設(shè)備結(jié)構(gòu)的研發(fā)，旨在提高超臨界流體在聚合物中的溶解性以及控制超臨界流體的流量吓坚。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性撵幽，Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)、設(shè)置旋轉(zhuǎn)擠壓系統(tǒng)以及在加熱工作缸內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)的螺旋件等方法改進(jìn)礁击；在超臨界流體計(jì)量控制上盐杂，Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設(shè)置儲料缸控制發(fā)泡劑計(jì)量、螺桿上添加超臨界流體的計(jì)量泵等解決手段哆窿×戳遥基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%，減少材料消耗并縮短成型周期挚躯，成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案强衡。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請了較多專利，其早的相關(guān)專利申請是在1995年码荔，申請的25件相關(guān)專利均為螺桿等機(jī)械結(jié)構(gòu)的技術(shù)改進(jìn)食侮，其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計(jì)量與混合模塊目胡，使熔體/氣體混合物的均化過程獨(dú)立于塑化過程锯七，獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力，消除了翹曲和縮痕誉己，較適用于汽車內(nèi)飾眉尸。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機(jī)制造商，其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù)，該技術(shù)工藝簡單噪猾，采用液體發(fā)泡劑霉祸，通過密封螺桿加料段來使料斗和塑化裝置之間形成壓力腔，從而使發(fā)泡劑在壓力下引入袱蜡。該技術(shù)主要適用于纖維增強(qiáng)發(fā)泡材料丝蹭，制得的發(fā)泡塑件多能減重30%。阿博格公司的專利申請量不多坪蚁，主要涉及注塑機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奔穿，其中具有顆粒鎖結(jié)構(gòu)的注塑機(jī)是Profoam發(fā)泡工藝的關(guān)鍵技術(shù)。筆者認(rèn)為敏晤，Trexel贱田、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù)，國內(nèi)企業(yè)在使用相關(guān)技術(shù)時(shí)必然面臨較高的專利許可費(fèi)用嘴脾。國內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國內(nèi)專利申請人中男摧，南京聚隆科技股份有限公司（下稱聚隆科技）和會通新材料股份有限公司（下稱會通新材料）的相關(guān)專利申請量多，這兩個(gè)申請人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主译打，涉及的技術(shù)均為通過原料選擇來提高發(fā)泡材料的熔體強(qiáng)度和流動性耗拓，以獲得泡孔均勻、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品奏司。

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簡述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP乔询，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)结澄。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在，MPP具有優(yōu)異的減震岸夯、緩沖麻献、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應(yīng)用于包裝猜扮、交通工具勉吻、箱包、體育器材等領(lǐng)域旅赢，是傳統(tǒng)EVA齿桃、PU、PS發(fā)泡材料煮盼、EPE和EPP的替代物短纵。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，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體僵控，并誘導(dǎo)其成核香到、發(fā)泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過程清潔無污染悠就，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保千绪。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用梗脾。丙烯（PP）本身是無毒材料荸型，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)療器械炸茧、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領(lǐng)域瑞妇。也可應(yīng)用于兒童拼圖、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域宇立，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫踪宠，EVA泡沫。PP是半結(jié)晶聚合物妈嘹，其熔點(diǎn)一般150~170℃柳琢。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS润脸、PU發(fā)泡材料柬脸，MPP的使用溫度可達(dá)120℃，因此MPP特別適合高溫包裝毙驯、高溫保溫等領(lǐng)域倒堕。MPP集增強(qiáng)、隔熱和降噪為一體爆价，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域垦巴，如汽車、軌道交通铭段，船舶骤宣，風(fēng)機(jī)葉片等。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用序愚，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫憔披、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用爸吮。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)下芬膝，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小形娇。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料锰霜，更加降低制品重量和體積。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控桐早，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材锈遥，而片材表面不會穿孔纫事，可應(yīng)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所灸，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板丽惶，提高漫反射率。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流爬立，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞钾唬。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)侠驯。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用抡秆。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能吟策，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域儒士。

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生物降解塑料目前已開始應(yīng)用在一次性餐具、包裝檩坚、農(nóng)業(yè)着撩、汽車、醫(yī)療匾委、紡織等多個(gè)領(lǐng)域拖叙，基于行業(yè)發(fā)展趨勢及市場需求，第八元素為客戶提供PLA赂乐、PBAT薯鳍、PBS等降解材料，點(diǎn)擊以下鏈接挨措，即可在線采購樣品：系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型挖滤，應(yīng)用方向，性能要求浅役。用PP丙烯微孔發(fā)泡隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展斩松，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担租。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史砸民，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)志抵怎，塑料飾件的大量應(yīng)用奋救，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度反惕。PP以密度小尝艘、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能姿染、耐化學(xué)藥品腐蝕性背亥、剛性秒际、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系列材料的趨勢狡汉。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長娄徊、投資巨大、技術(shù)要求高盾戴，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)寄锐，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效尖啡、更經(jīng)濟(jì)橄仆、更實(shí)用的改性。延伸性衅斩、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”盆顾。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畏梆、碳酸鈣等無機(jī)填料的復(fù)合物您宪，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低具温、質(zhì)輕蚕涤、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)铣猩∫就滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率达皿，且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)天吓，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，提高材料的模量和熱變形溫度峦椰。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材料在汽車部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊龄寞、儀表板骨架、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來的研究熱點(diǎn)之一汤功。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)物邑。10～25mm的長玻璃纖維增強(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、剛度滔金、韌性色解，以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢餐茵。此外科阎，LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會產(chǎn)生明顯的蠕變忿族。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比锣笨，LG-FPP的密度低蝌矛，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，可成型形狀復(fù)雜的部件错英、提高集成汽車零部件的能力入撒、節(jié)約模具成本(一般長玻璃纖維增強(qiáng)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(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%椭岩，鋁制品的35%～50%)衅金、簡化裝配工序。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品簿煌，具有強(qiáng)度高氮唯、熱膨脹系數(shù)低、耐高溫姨伟、阻燃性能好惩琉、低浮纖、低翹曲夺荒、低收縮 等特點(diǎn)瞒渠。