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新材料研習(xí)社報(bào)道搪桂，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展糠赦，輕量、舒適锅棕、綠色拙泽、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)能夠減輕車身重量裸燎、降低油耗顾瞻，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一。目前德绿，汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重荷荤、昂貴的金屬構(gòu)件，“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案移稳，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)志蕴纳。在當(dāng)前的車用塑料中，聚丙烯是用量个粱、使用頻次古毛、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《夹怼Ⅲw積輕稻薇、設(shè)計(jì)空間廣，綠色環(huán)保胶征、性能優(yōu)異及其制造成本低塞椎。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，減輕汽車自重睛低。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(wú)臭案狠、無(wú)毒服傍、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）骂铁、無(wú)規(guī)聚丙烯（Atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯（Syndiotactic polypropylene）三種吹零。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性、耐化學(xué)腐蝕性从铲、耐熱性瘪校、介電性能澄暮，以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性名段，且不受濕度的影響，聚丙烯的種類及性能泣懊。目前伸辟，為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能，通常采用化學(xué)改性（共聚改性馍刮、交聯(lián)改性信夫、接枝改性、添加成核劑等）或物理改性（添加有機(jī)或無(wú)機(jī)助劑等）改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)卡啰、晶體構(gòu)型或填充静稻、共混、增強(qiáng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化匈辱。改性聚丙烯根據(jù)特點(diǎn)和功能可分為長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料振湾、免噴涂聚丙烯材料、聚丙烯微發(fā)泡材料亡脸、高溶體強(qiáng)度聚丙烯押搪、環(huán)保阻燃聚丙烯材料、抗菌聚丙烯浅碾、耐刮擦聚丙烯材料大州，及低氣味、低VOC聚丙烯材料等垂谢。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢(shì)性能優(yōu)勢(shì)聚丙烯在強(qiáng)度厦画、剛度、硬度滥朱、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯苛白；能夠在100℃的溫度下正常使用，具有良好的尺寸穩(wěn)定性焚虱、熱穩(wěn)定性购裙、較好的力學(xué)性能、較高的耐沖擊性鹃栽、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌躏率，化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響躯畴。聚丙烯外觀透明而輕，密度為0.89~0.91 g/cm3薇芝，是目前塑料中輕的品種之一蓬抄。因此，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)重量的降低夯到。另外嚷缭，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)。保優(yōu)勢(shì)聚丙烯為無(wú)毒耍贾、無(wú)味阅爽、無(wú)臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物，屬于環(huán)保材質(zhì)荐开。聚丙烯不僅可回收再利用付翁，而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子，在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng)晃听，使聚丙烯具有降解特性百侧，大大地降低了白色污染帶來(lái)的環(huán)境問題。成本優(yōu)勢(shì)聚丙烯的生產(chǎn)原料來(lái)源路徑多樣能扒，主要有油佣渴、煤、甲醇初斑、丙烯等辛润。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長(zhǎng)快的一種原料來(lái)源方式。由于我國(guó)煤炭資源豐富越平，且煤炭的價(jià)格較為穩(wěn)定频蛔，煤制備聚丙烯成本浮動(dòng)小。同時(shí)秦叛，聚丙烯容易加工成型晦溪，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料挣跋。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材三圆，但由于聚丙烯的性能缺陷，包括收縮率大避咆、容易產(chǎn)生翹曲變形舟肉、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查库。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求路媚，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(lái)進(jìn)行改性樊销。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)合材料整慎，與普通聚丙烯材料相比脏款，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)品相媲美裤园。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能撤师，且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料；另外拧揽，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%剃盾，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)比淤袜。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痒谴，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)聚丙烯的諸多局限饮怯，可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期闰歪；同時(shí)使制品具有內(nèi)應(yīng)力嚎研、翹曲小的特性蓖墅，在注塑成型中更平整、筆直和穩(wěn)定临扮；另一方面论矾，由于微孔的支撐作用，使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異杆勇，在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀贪壳。低氣味、低VOC聚丙烯低氣味蚜退、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個(gè)重要方向闰靴，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，對(duì)聚丙烯提出了綠色钻注、環(huán)保的要求蚂且。低氣味、低 VOC 聚丙烯是通過在填料幅恋、加工助劑的選擇杏死、成型及后處理工藝等各個(gè)環(huán)節(jié)上來(lái)優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生，從而控制氣味的產(chǎn)生捆交。

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PBAT全名為聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇酯淑翼，即英文 Poly (butyleneadipate-co-terephthalate)的簡(jiǎn)寫，即其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：從其化學(xué)結(jié)構(gòu)式可知：PBAT 是己二酸丁二醇酯和對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的共聚物品追。兼具 PBA(聚己二酸丁二醇酯)和 PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)的特性玄括，既有較好的力學(xué)性能，又有較高的延展性和斷裂伸長(zhǎng)率肉瓦，還具有優(yōu)良的生物降解性遭京，是一種全生物可降解塑料银还。生物可降解塑料是在土壤、沙土等自然條件下洁墙，與微生物淵（如細(xì)菌/霉菌/藻類等）作用降解成二氧化碳蛹疯、水等小分子或低分子化合物的塑料。降解塑料主要分為光降解塑料热监、生物降解塑料堯捺弦、光生物降解塑料。光降解塑料需要充足的光照才能降解孝扛，給生產(chǎn)帶來(lái)了很大局限性列吼，所以光降解塑料的推廣并不好。生物降解塑料品種已經(jīng)有幾十種苦始，可批量生產(chǎn)和工業(yè)化生產(chǎn)的品種主要有：微生物發(fā)酵合成的聚羥基脂肪酸酯寞钥，化學(xué)合成的聚乳酸(PLA)、聚己內(nèi)酯陌选、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)理郑、脂肪族/芳香族共聚酯、CO2/環(huán)氧化合物共聚物 (APC)咨油、聚乙烯醇(PVA)等您炉、天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物、塑料合金等役电。PBAT操作特點(diǎn)：(1)為了減少 BDO 的副反應(yīng)發(fā)生赚爵，減少 THF的生成，降低原料消耗法瑟，整個(gè)酯化反應(yīng)在真空條件下進(jìn)行冀膝，降低了酯化反應(yīng)溫度；同時(shí)也降低了能耗霎挟。(2)由于原料的活性較低問題窝剖，采用了高性能催化劑；由于此催化劑的易水解失活的特性氓扛，由原來(lái)傳統(tǒng)催化劑液面以上的加入方式枯芬，改為液面下加入，解決了以上問題采郎。(3)在縮聚過程中千所，生成的低聚物易隨真空氣相管道帶人到噴淋系統(tǒng)中，造成系統(tǒng)堵塞蒜埋。為此淫痰，在氣相管道上設(shè)置旋風(fēng)分離收集系統(tǒng)，將生成的低聚物通過旋風(fēng)分離器收集捕捉整份，其尾氣進(jìn)入BDO 噴淋循環(huán)系統(tǒng)待错。(4)酯化反應(yīng)過程中籽孙，雖然可以降低副反應(yīng)發(fā)生的程度，但在酯化反應(yīng)中還是不可避免的有THF 和水火俄。由于 THF 屬于低毒性犯建，但是其高濃度易對(duì)人體危害很大，如果直接排放至污水處理瓜客，將會(huì)對(duì)污水處理系統(tǒng)內(nèi)的細(xì)菌產(chǎn)生危害适瓦。為解決這一問題，設(shè)置了 THF 回收裝置谱仪。將 THF 與水進(jìn)行分離處理玻熙，經(jīng)過回收裝置處理后，其 THF 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到 99.95%以上疯攒，可用于直接銷售嗦随。廢水中 THF 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在 0.05%左右，將廢水送至汽提塔進(jìn)行汽提敬尺，提取出其中的 THF 及其他有機(jī)物枚尼，通過管道送至燃?xì)忮仩t燃燒。(5)由于 PBAT 玻璃化溫度較低筷转，如采用傳統(tǒng)水下拉條切粒姑原，易造成黏結(jié)悬而、纏刀呜舒，導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)。為此笨奠，采用水下模頭切粒的方式袭蝗，通過水下輸送管道的長(zhǎng)短和切粒水的溫度來(lái)控制切片粒子的成型和結(jié)晶程度；同時(shí)由于 PBAT 易降解的特性般婆，生產(chǎn)的切片粒子輸送至干燥塔進(jìn)行干燥到腥，然后沖氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)和包裝。(6)針對(duì) PBAT 的特性蔚袍，分子鏈增長(zhǎng)難乡范、黏度高、流動(dòng)性差等特點(diǎn)啤咽，惠通公司采用惠通獨(dú)家專利技術(shù)的立式液相增黏釜晋辆，可使物料的動(dòng)力黏度由目前 350 Pa·S 增加到 1000 Pa·S 以上、分子鏈隨之增長(zhǎng)宇整，同時(shí)由于黏度很高瓶佳，需采用螺桿出料的方式來(lái)保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。(7)由于在生產(chǎn) PBAT 過程中鳞青，有 THF 蒸汽產(chǎn)生霸饲，為此在縮聚裝置內(nèi)局部地區(qū)設(shè)置了軸流風(fēng)機(jī)加強(qiáng)裝置通風(fēng)能力为朋，同時(shí)還設(shè)置可燃有害氣體檢測(cè)和報(bào)警裝置，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)個(gè)人防護(hù)面具和呼吸器等安全裝備厚脉；THF 回收裝置采取全敞開式混凝土框架結(jié)構(gòu)习寸，使有害氣體不易積聚。PBAT 作為性能良好的環(huán)保材料傻工，可以降低石油資源消耗融涣，緩解“白色污染”，對(duì)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義精钮。目前全球 PBAT 市場(chǎng)需求旺盛威鹿，由于 PBAT 價(jià)格較高，而我國(guó)具備良好的原料生產(chǎn)條件轨香。PBAT 產(chǎn)品主要用于出口忽你，行業(yè)集中度高，潛在市場(chǎng)大臂容，產(chǎn)業(yè)化前景好科雳。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代脓杉，越來(lái)越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件糟秘。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史，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)志球散，塑料飾件的大量應(yīng)用尿赚，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度蕉堰。PP以密度小凌净、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能屋讶、耐化學(xué)藥品腐蝕性冰寻、剛性、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)用皿渗。近來(lái)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)斩芭。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大乐疆、技術(shù)要求高划乖，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)行更廣泛诀拭、更有效迁筛、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性。延伸性细卧、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”尉桩。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贪庙、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物蜘犁，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低止邮、質(zhì)輕这橙、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)导披∏滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率撩匕，且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)鹰晨，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止毕。聚丙烯微孔發(fā)泡玻璃纖維增強(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(如在前端模塊模蜡、儀表板骨架、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一扁凛。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)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)忍疾。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、剛度谨朝、韌性卤妒，以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)叠必。此外荚孵，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(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變纬朝。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比，LG-FPP的密度低骄呼，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)靈活性共苛，可成型形狀復(fù)雜的部件、提高集成汽車零部件的能力蜓萄、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%)隅茎、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%)嫉沽、簡(jiǎn)化裝配工序辟犀。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品，具有強(qiáng)度高绸硕、熱膨脹系數(shù)低堂竟、耐高溫魂毁、阻燃性能好、低浮纖出嘹、低翹曲席楚、低收縮 等特點(diǎn)。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強(qiáng)度税稼，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)烦秩，其具有質(zhì)輕、耐熱郎仆、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)只祠。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扰肌，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多铆农，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車狡耻、工程機(jī)械車占20% 墩剖，客車、商務(wù)車占35%夷狰。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料岭皂，因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想，僅適合于需要表面覆皮的高端車沼头，不僅增加了制造成本爷绘，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，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源进倍，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)土至，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猾昆，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 陶因，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 。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡垂蜗、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等楷扬，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板贴见、尾門烘苹、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等片部。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 镣衡，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% ，鎖模力降低約20% 廊鸥，循環(huán)周期減少10%～15%望浩，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)30%的節(jié)能黍图，并且能改善制品的翹曲變形性曾雕，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。在一些部件中助被，如汽車風(fēng)管剖张、風(fēng)道，還可實(shí)現(xiàn)隔熱揩环、降噪的效果搔弄，減少后道工序的成本。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)性能丰滑，作為汽車車頂顾犹，可降低汽車的質(zhì)量，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件褒墨，有利于汽車的輕量化炫刷。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來(lái)說，PP郁妈、橡膠改性PP浑玛、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收、質(zhì)輕噩咪、成本低的優(yōu)勢(shì)顾彰，因而被越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差胃碾，而這一性能卻是儀表板涨享、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能，也是汽車外部應(yīng)用部件仆百、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一厕隧，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，同時(shí)還有利于涂色儒旬，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栏账。通過添加涂層、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栈源，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料竖般，因其可塑性強(qiáng)甚垦、質(zhì)輕、回收再利用率高等特性，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛艰亮，無(wú)論是內(nèi)飾件闭翩、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件，都越來(lái)越多地用到了塑料迄埃。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛疗韵，對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無(wú)疑變得越來(lái)越重要，且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)侄非，是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域蕉汪，學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐。

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央廣網(wǎng)上海9月17日消息（記者唐奇云 通訊員張婷）日常生活中逞怨，當(dāng)人們購(gòu)買兒童玩具者疤、家具用品等塑料制品時(shí)，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無(wú)毒無(wú)味叠赦、綠色環(huán)保驹马，近年來(lái)綜合性能優(yōu)異、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”除秀，日益受到熱捧糯累，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種。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)册踩。在第22屆工博會(huì)高校展區(qū)泳姐，華東理工大學(xué)化工學(xué)院教授趙玲領(lǐng)銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項(xiàng)目，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(yīng)用棍好。該項(xiàng)目也是2019年度上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目仗岸。聚丙烯微孔發(fā)泡無(wú)水發(fā)泡制備聚合物珠粒實(shí)驗(yàn)裝置（央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學(xué)供圖）鎖定新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域，布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國(guó)新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域借笙，發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段扒怖。隨著航天航空、國(guó)防业稼、能源盗痒、交通、包裝低散、電器俯邓、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱熔号、隔音稽鞭、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來(lái)越迫切引镊。聚丙烯作為產(chǎn)量大朦蕴、增長(zhǎng)量快篮条、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一，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(diǎn)與難點(diǎn)吩抓。016年涉茧，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項(xiàng)，該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝疹娶，開展聚合物輕量化的應(yīng)用基礎(chǔ)—共性技術(shù)—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈?zhǔn)健毖邪l(fā)工作伴栓。據(jù)趙玲介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類雨饺∏澹化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)沛膳；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用扔枫，已逐漸被禁止和限制使用；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高锹安，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全短荐。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)叹哭、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端忍宋，超臨界流體，特別是超臨界CO2风罩，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)糠排，被工信部列入我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)超升、表面張力和粘度下降入宦、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室琢。聚丙烯是結(jié)晶聚合物乾闰，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)品盈滴；高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無(wú)法保持完整泡孔涯肩，可操作窗口窄。因此巢钓，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病苗。為了攻克這一難題，近年來(lái)華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通症汹、中石化北化院硫朦、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位背镇，在合適物料體系阵幸、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)化花履、強(qiáng)化和工程化等系列工作芽世，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(chǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)：根據(jù)在低于其流動(dòng)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(jī)制挚赊，開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強(qiáng)的CO2溶解擴(kuò)散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料，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/添加劑济瓢；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率荠割，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積；釜壓發(fā)泡旺矾、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)保證了均勻的壓力場(chǎng)蔑鹦、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，成功實(shí)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)箕宙。