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什么是MPP？MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯逼侦，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微米冕广，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在偿洁，MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖沟优、隔熱和吸聲等性能涕滋，可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具挠阁、箱包宾肺、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA侵俗、PU锨用、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的佳替代物隘谣。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(qiáng)度聚丙烯(high melt strength PP)增拥。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物，加工窗口較窄寻歧，且難以得到封閉的泡孔結(jié)構(gòu)掌栅。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)入聚丙烯材料基體码泛，并誘導(dǎo)其成核猾封、發(fā)泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料噪珊。發(fā)泡過(guò)程清潔無(wú)污染晌缘，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保。發(fā)泡過(guò)程PP材料未發(fā)生交聯(lián)痢站，因此可回收循環(huán)使用磷箕。聚丙烯（PP）本身是無(wú)毒材料，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料瑟押。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械搀捷、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域。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)域嫩舟，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫氢烘，EVA泡沫。 PP是半結(jié)晶聚合物家厌，其熔點(diǎn)一般150~170℃播玖。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS饭于、PU發(fā)泡材料蜀踏，MPP的使用溫度可達(dá)120℃，因此MPP特別適合高溫包裝掰吕、高溫保溫等領(lǐng)域果覆。MPP集增強(qiáng)、隔熱和降噪為一體殖熟，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域局待，如汽車、軌道交通菱属，船舶钳榨，風(fēng)機(jī)葉片等。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用纽门，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫薛耻、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用赏陵。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)下饼齿，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小瘟滨。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料候醒，更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控杂瘸，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材倒淫，而片材表面不會(huì)穿孔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在败玉，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板敌土，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(duì)流运翼，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞返干。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(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)血淌。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用矩欠。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔财剖，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域癌淮。 MPP的阻燃著下游應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大以及性能要求的提升躺坟，對(duì)MPP阻燃要求日益劇增，巴斯夫BASF無(wú)鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低乳蓄，添加1%即可達(dá)到UL94 VTM-2阻燃等級(jí)咪橙，對(duì)材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響，NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外虚倒，它還有出色的光和熱穩(wěn)定性美侦，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(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產(chǎn)品魂奥，巴斯夫光穩(wěn)定劑Tinuvin? XT55在MPP微孔發(fā)泡聚丙烯上能夠達(dá)到非常高效的光老化菠剩，延長(zhǎng)MPP長(zhǎng)時(shí)間在戶外暴曬的時(shí)間，防止材料老化降解耻煤； BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外赠叼，同時(shí)還具有形態(tài)顆粒化违霞，加工方便，潔凈瞬场，無(wú)粉塵污染等特點(diǎn)买鸽。

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塑料化工研究發(fā)展至今，已合成出上千種高分子材料贯被，其中具有工業(yè)價(jià)值的僅百余種眼五，塑料常用的樹(shù)脂原料90%以上集中在五大通用樹(shù)脂（PE、PP彤灶、PVC看幼、PS、ABS）幌陕，目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大诵姜，既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)。在聚乙烯搏熄、聚丙烯塑料改性是目前高分子材料未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域棚唆，龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息，供大家參考心例。深入研究聚合物組成宵凌、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有的塑料進(jìn)行改性止后，以制造適用的塑料新材料瞎惫，已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一，全球的改性塑料行業(yè)也因此在近年內(nèi)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。關(guān)于改性的基礎(chǔ)知識(shí)在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上瓜喇，通過(guò)物理挺益、化學(xué)、機(jī)械等方式欠橘，經(jīng)過(guò)填充矩肩、共混、增強(qiáng)等加工方法肃续，改善塑料的性能或增加功能黍檩，對(duì)塑料的阻燃性、強(qiáng)度始锚、抗沖擊性刽酱、韌性等機(jī)械性能得到改善和提高，使得塑料能適用在特殊的電瞧捌、磁棵里、光、熱等環(huán)境條件下姐呐。從原料樹(shù)脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料的生產(chǎn)殿怜，改性技術(shù)廣泛應(yīng)用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過(guò)程中。如塑料的外觀曙砂、透明性头谜、密度、精度鸠澈、加工性柱告、機(jī)械性能、化學(xué)性能笑陈、電磁性能际度、耐腐蝕性能、耐老化性涵妥、耐磨性乖菱、硬度、熱性能蓬网、阻燃性块请、阻隔性等方面。為了降低塑料制品的成本拳缠、改善性能墩新、提高功能，都離不開(kāi)塑料改性技術(shù)窟坐。如何進(jìn)行聚乙烯的改性海渊？1绵疲、不同密度的聚乙烯的共混改性由于市場(chǎng)上的專用原料較少和供應(yīng)的不平衡，促進(jìn)了共混改性技術(shù)的發(fā)展臣疑。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求盔憨，可以通過(guò)調(diào)整低、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來(lái)滿足要求讯沈。一般說(shuō)來(lái)郁岩，小型制品、要求較軟的制品缺狠、盛放化學(xué)藥品问慎、洗滌劑之類的容器，低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些挤茄，高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些如叼。當(dāng)然，并不是所有的低穷劈、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品笼恰，應(yīng)該從市場(chǎng)上選擇能用于吹塑的塑料材料，并通過(guò)改進(jìn)配方設(shè)計(jì)歇终，使制品的性能價(jià)格比達(dá)到優(yōu)社证。2、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性對(duì)于同為高密度聚乙烯材料來(lái)說(shuō)评凝，即使同為可用于吹塑成型的猴仑，可能在密度上相差無(wú)幾，但從分子量上來(lái)說(shuō)肥哎，差別可能較大。樹(shù)脂牌號(hào)手冊(cè)上一般對(duì)材料的分子量都沒(méi)有標(biāo)出疾渣，而從融體指數(shù)上大致可以看出篡诽。在擠出吹塑中空制品時(shí)，隨著所用吹塑級(jí)的分子量的提高榴捡，熔體強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提高杈女，同時(shí)制品的機(jī)械性能也會(huì)提高。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)吊圾，當(dāng)分子量提高到一定程度后达椰，熔體強(qiáng)度和擠出速率反而有下降的趨勢(shì)。出現(xiàn)這種情況后项乒，對(duì)制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負(fù)面影響啰劲，有時(shí)甚至?xí)l(fā)安全事故。制品加工時(shí)檀何，出現(xiàn)分子量提高蝇裤，熔體強(qiáng)度和擠出速率下降的情況廷支，這與擠出機(jī)螺桿和進(jìn)料段設(shè)計(jì)有較大的關(guān)系。雖然在設(shè)備上改進(jìn)可以取得較為明顯的效果栓辜，但從材料配方上進(jìn)行改進(jìn)更能取得當(dāng)期實(shí)效和減少設(shè)備改造的投資恋拍。將不同分子量遭笋、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混壁却，對(duì)于改善材料的分子量分布和材料內(nèi)微量添加劑元素的分布大有好處侍匙。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果哮针。從制品的化學(xué)性能稳摄，機(jī)械性能及生產(chǎn)中的各項(xiàng)工藝性出發(fā)延曙，可以比較自由的設(shè)計(jì)出各種不同的配方险掀，來(lái)滿足各種不同的要求揖曾，往往還可達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的贩毕。3悯许、不同品種塑料的共混改性在工廠的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)當(dāng)中，往往由于種種原因的限制辉阶，還會(huì)有許多不同的要求先壕。比如說(shuō)采用一些分子量較低的材料來(lái)代替分子量較高的塑料原料，不但是市場(chǎng)供應(yīng)狀況的限制谆甜，還有可能是制造成本的要求垃僚，比如，在HDPE中加人一定量的PP规辱，就能有效的改善的剛性谆棺，而且不會(huì)影響的沖擊強(qiáng)度。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來(lái)確定罕袋。4改淑、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)在加工塑料制品時(shí)，適當(dāng)?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑浴讯，不但可以提高塑料制品的剛度和硬度朵夏，同時(shí)也可以大幅度的降低原料成本。單就降低成本這點(diǎn)出發(fā)榆纽，對(duì)許多附加值低的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)仰猖，就值得作深入的研究。就近幾年來(lái)塑料制品加工廠填充改性的情況來(lái)看奈籽，技術(shù)層次普遍較低饥侵。

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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代衣屏，越來(lái)越多的汽車零部件開(kāi)始采用改性塑料替代金屬制件躏升。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)志狼忱，塑料飾件的大量應(yīng)用煮甥，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能盗温，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小成肘、性價(jià)比高卖局、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性双霍、剛性砚偶、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(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)洒闸。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)染坯、投資巨大、技術(shù)要求高丘逸，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)单鹿，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效深纲、更經(jīng)濟(jì)仲锄、更實(shí)用的改性。延伸性湃鹊、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”儒喊。是由 PP樹(shù)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币呵、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物怀愧，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低余赢、質(zhì)輕芯义、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)妻柒】覆Γ滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率蛤奢，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的沖擊性能陶贼，提高材料的模量和熱變形溫度啤贩。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、儀表板骨架拜秧、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一痹屹。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)度枉氮、剛度志衍、韌性暖庄，以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)楼肪。此外培廓，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)生明顯的蠕變春叫。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比肩钠，LG-FPP的密度低，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)靈活性暂殖，可成型形狀復(fù)雜的部件价匠、提高集成汽車零部件的能力、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%)呛每、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%踩窖，鋁制品的35%～50%)、簡(jiǎn)化裝配工序晨横。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品洋腮，具有強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低颓遏、耐高溫徐矩、阻燃性能好、低浮纖叁幢、低翹曲滤灯、低收縮 等特點(diǎn)。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過(guò)提高PP的熔體強(qiáng)度曼玩，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)鳞骤，其具有質(zhì)輕、耐熱黍判、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)豫尽。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顷帖，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多美旧，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車贬墩、工程機(jī)械車占20% 榴嗅，客車、商務(wù)車占35%陶舞。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料嗽测，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肿孵，不僅增加了制造成本唠粥，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疏魏，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源，通過(guò)自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)晤愧，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下大莫，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 养涮，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 葵硕。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等贯吓，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件懈凹，如車身門板、尾門悄谐、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條介评、頂棚等;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% 爬舰，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重们陆，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 情屹，循環(huán)周期減少10%～15%坪仇，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)能垃你，并且能改善制品的翹曲變形性椅文，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。在一些部件中惜颇，如汽車風(fēng)管皆刺、風(fēng)道，還可實(shí)現(xiàn)隔熱凌摄、降噪的效果羡蛾，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)性能锨亏，作為汽車車頂痴怨，可降低汽車的質(zhì)量，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件器予，有利于汽車的輕量化浪藻。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來(lái)說(shuō)，PP劣摇、橡膠改性PP珠移、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收弓乙、質(zhì)輕末融、成本低的優(yōu)勢(shì)钧惧，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勾习，而這一性能卻是儀表板浓瞪、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)用部件巧婶、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一乾颁，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)還有利于涂色艺栈，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英岭。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湿右，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料诅妹。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料，因其可塑性強(qiáng)毅人、質(zhì)輕吭狡、回收再利用率高等特性，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛丈莺，無(wú)論是內(nèi)飾件划煮、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件，都越來(lái)越多地用到了塑料缔俄。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛弛秋，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)牵现，是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域铐懊，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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近年來(lái)綜合性能優(yōu)異瞎疼、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”科乎，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種。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)贼急，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團(tuán)隊(duì)在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性突破茅茂，成功開(kāi)發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過(guò)程的優(yōu)化和強(qiáng)化技術(shù)。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類太抓】障校化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留、發(fā)泡過(guò)程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn);物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用走敌，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高碴倾，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。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)跌榔，已被工信部列入我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)异雁，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和黏度下降僧须、結(jié)晶行為改變等一系列變化纲刀，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物担平，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制示绊，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無(wú)法保持完整泡孔，可操作窗口窄暂论。因此面褐，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。為了攻克這一難題取胎，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通盆耽、中石化北化院、浙江新恒泰扼菠、鎮(zhèn)海煉化等單位摄杂，在合適物料體系、可控工藝過(guò)程和高效工業(yè)裝備等方面開(kāi)展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化循榆、強(qiáng)化和工程化等系列工作析恢，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”三大技術(shù)創(chuàng)新。趙玲介紹秧饮，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡映挂，既可突破結(jié)晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型盗尸「檀基于這一發(fā)泡機(jī)制，他們開(kāi)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)泡專用料泼各，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑鞍时。CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施減小了高壓設(shè)備體積;同時(shí)釜壓發(fā)泡扣蜻、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)逆巍，保證了均勻的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)莽使，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)锐极。利用上述創(chuàng)新技術(shù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬(wàn)立方米模壓發(fā)泡裝置芳肌，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套灵再、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬(wàn)~6萬(wàn)立方米的釜壓發(fā)泡裝置肋层，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上翎迁，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)槽驶，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元鸳兽。此外，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件罕拂、實(shí)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

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與傳統(tǒng)注塑制品相比揍异，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少爆班、尺寸穩(wěn)定性好衷掷、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前柿菩，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術(shù)中應(yīng)用為廣泛的工藝之一戚嗅，具有操作簡(jiǎn)單、效率高枢舶、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件懦胞，且能耗少，符合節(jié)約材料凉泄，降低成本這一發(fā)展理念躏尉，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求。然而后众，欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內(nèi)部泡孔易發(fā)生大量變形胀糜，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕蒂誉、銀紋等缺陷教藻，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺(jué)，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用右锨。家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置括堤，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對(duì)微孔注塑過(guò)程中發(fā)泡行為的影響。研究發(fā)現(xiàn)绍移，采用氣體反壓可以減少發(fā)泡注塑制品的泡孔變形以及不均勻等缺點(diǎn)痊臭，改善了泡孔的形態(tài)。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP登夫、發(fā)泡劑(AC)广匙、發(fā)泡助劑[Zn(St)2／ZnO]按照98.5∶1∶0.5的比例混合均勻后加入料筒中進(jìn)行塑化。然后打開(kāi)氣體反壓裝置恼策，在型腔中分別注入固定的GCP為0鸦致，0.2潮剪，0.4，0.6分唾，0.8?MPa的氣體抗碰，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹(shù)脂進(jìn)行發(fā)泡，冷卻后绽乔，取出PP發(fā)泡樣品弧蝇。GCP對(duì)充模過(guò)程中熔體壓力的影響熔體注射完后，熔體壓力瞬間達(dá)到大值折砸。隨著GCP從0增加至0.8?MPa看疗，熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa，注射完成后睦授，隨著氣體的排出两芳，熔體壓力瞬間下降，隨著冷卻收縮去枷，熔體壓力逐漸趨于0?MPa怖辆。由此可知，GCP可以明顯地提高熔體充模過(guò)程中的熔體壓力删顶，改善欠注發(fā)泡過(guò)程中的熔體壓力環(huán)境竖螃。CP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒(méi)有施加氣體反壓時(shí)，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率逗余，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形斑鼻，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形猎荠，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象坚弱，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小关摇，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)荒叶。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大输虱，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小些楣，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大宪睹，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布愁茁。當(dāng)GCP達(dá)到0.8?MPa時(shí)，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)亭病，此時(shí)整體泡孔的變形較小鹅很。是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過(guò)程中受到的流動(dòng)剪切作用，GCP值越大罪帖，泡孔在遷移過(guò)程中受到熔體壓力越大促煮，泡孔受到熔體的約束力大邮屁，泡孔不易發(fā)生變形。GCP對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示菠齿∮恿撸可知，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個(gè)樣品厚度的10.9%绳匀；隨著GCP的增大芋忿，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高，GCP為0.8 MPa時(shí)疾棵，升高至26.7%戈钢。而泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例隨著GCP的增大而大幅度下降，從63.7%下降到45.4%陋桂，這說(shuō)明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍蝶溶。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)嗜历，如下圖所示，泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加抖所，整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)梨州，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小田轧，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度暴匠，即GCP可以減小泡孔長(zhǎng)度與寬度的差距，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小傻粘。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)每窖，見(jiàn)圖c，隨著GCP的增加弦悉，當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小窒典，但隨著GCP的進(jìn)一步增大，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm稽莉。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大瀑志，使得泡孔的成核臨界能壘升高，泡孔的成核速率下降污秆，泡孔在充模過(guò)程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱劈猪，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng)，因此熔體壓力越大良拼，泡孔直徑越大战得。