無(wú)錫PP微孔發(fā)泡廠家
發(fā)布時(shí)間:2024-04-01 01:05:02無(wú)錫PP微孔發(fā)泡廠家
編者按:目前,塑料部件在國(guó)內(nèi)汽車上占重量的10%左右甸各,在國(guó)外汽車上達(dá)到了15%至20%垛贤。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%,廣泛應(yīng)用于儀表板趣倾、電機(jī)支架聘惦、座位板、空調(diào)風(fēng)罩儒恋、門嵌飾板等內(nèi)外飾善绎。本文作者從專利角度對(duì)微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請(qǐng)人進(jìn)行分析,以期為行業(yè)企業(yè)提供參考诫尽。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)域禀酱,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一。目前牧嫉,塑料部件在國(guó)內(nèi)汽車上占重量的10%左右剂跟,在國(guó)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%酣藻,廣泛應(yīng)用于儀表板曹洽、電機(jī)支架、座位板臊恋、空調(diào)風(fēng)罩衣洁、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)院提出抖仅,通常指孔徑小于10μm坊夫、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撤卢,相對(duì)于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性环凿,在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本文中放吩,筆者將從專利角度對(duì)微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請(qǐng)人進(jìn)行分析智听,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(guò)專利數(shù)據(jù)庫(kù)檢索后發(fā)現(xiàn),截至目前到推,全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請(qǐng)考赛,其中國(guó)外有1700余件,美國(guó)莉测、日本颜骤、德國(guó)三國(guó)的相關(guān)專利申請(qǐng)量居前三位;國(guó)內(nèi)相關(guān)專利申請(qǐng)有2400多件捣卤,其中企業(yè)占1556件忍抽,其次是科研院所,從申請(qǐng)人分布地區(qū)來(lái)看董朝,廣東鸠项、江蘇、浙江等地的專利申請(qǐng)量較高子姜。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟祟绊、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù),該技術(shù)來(lái)源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利哥捕。Trexel公司在1995年通過(guò)專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項(xiàng)技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣久免,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)泡劑扭弧,發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔阎姥,通過(guò)壓力控制氣泡的生長(zhǎng)使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)。后來(lái)鸽捻,Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請(qǐng)共有33件呼巴,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御蒲。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性衣赶,Trexel公司通過(guò)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)厚满;在超臨界流體計(jì)量控制上府瞄,Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設(shè)置儲(chǔ)料缸控制發(fā)泡劑計(jì)量、螺桿上添加超臨界流體的計(jì)量泵等解決手段碘箍∽窆荩基于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丰榴,成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案货邓。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請(qǐng)了較多專利,其早的相關(guān)專利申請(qǐng)是在1995年四濒,申請(qǐng)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)换况,其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)职辨。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計(jì)量與混合模塊,使熔體/氣體混合物的均化過(guò)程獨(dú)立于塑化過(guò)程戈二,獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力舒裤,消除了翹曲和縮痕,較適用于汽車內(nèi)飾觉吭。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機(jī)制造商惭每,其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù),該技術(shù)工藝簡(jiǎn)單亏栈,采用液體發(fā)泡劑,通過(guò)密封螺桿加料段來(lái)使料斗和塑化裝置之間形成壓力腔宏赘,從而使發(fā)泡劑在壓力下引入绒北。該技術(shù)主要適用于纖維增強(qiáng)發(fā)泡材料,制得的發(fā)泡塑件多能減重30%察署。阿博格公司的專利申請(qǐng)量不多闷游,主要涉及注塑機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),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)贴汪。筆者認(rèn)為脐往,Trexel、Demag Ergotech等國(guó)外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù)扳埂,國(guó)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)用业簿。國(guó)內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)人中,南京聚隆科技股份有限公司(下稱聚隆科技)和會(huì)通新材料股份有限公司(下稱會(huì)通新材料)的相關(guān)專利申請(qǐng)量多阳懂,這兩個(gè)申請(qǐng)人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主梅尤,涉及的技術(shù)均為通過(guò)原料選擇來(lái)提高發(fā)泡材料的熔體強(qiáng)度和流動(dòng)性,以獲得泡孔均勻岩调、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品巷燥。
無(wú)錫PP微孔發(fā)泡廠家
與傳統(tǒng)注塑制品相比,微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕号枕、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少缰揪、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)葱淳。目前钝腺,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,具有操作簡(jiǎn)單赞厕、效率高拍屑、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件,且能耗少坑傅,符合節(jié)約材料僵驰,降低成本這一發(fā)展理念,滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求。然而蒜茴,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)生大量變形星爪,泡孔尺寸分布不均勻,所得制品表面存在大量的氣痕粉私、銀紋等缺陷顽腾,制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺,阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用诺核。國(guó)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)的氣體反壓裝置抄肖,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)窖杀,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)漓摩,改善了泡孔的形態(tài)。實(shí)驗(yàn)方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP入客、發(fā)泡劑(AC)管毙、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。然后打開氣體反壓裝置桌硫,在型腔中分別注入固定的GCP為0夭咬,0.2,0.4铆隘,0.6卓舵,0.8 MPa的氣體,隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡膀钠,冷卻后边器,取出PP發(fā)泡樣品。GCP對(duì)充模過(guò)程中熔體壓力的影響熔體注射完后托修,熔體壓力瞬間達(dá)到值忘巧。隨著GCP從0增加至0.8 MPa,熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa睦刃,注射完成后砚嘴,隨著氣體的排出,熔體壓力瞬間下降涩拙,隨著冷卻收縮际长,熔體壓力逐漸趨于0 MPa。由此可知兴泥,GCP可以明顯地提高熔體充模過(guò)程中的熔體壓力工育,改善欠注發(fā)泡過(guò)程中的熔體壓力環(huán)境。 GCP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)搓彻,由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率如绸,泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形嘱朽,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)很大的變形怔接,泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象搪泳,泡孔形貌極不規(guī)則,而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小扼脐,呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)岸军。同時(shí)發(fā)現(xiàn),隨著GCP的增大瓦侮,皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小艰赞,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)域所占比例增大肚吏,泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布方妖。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)须喂,此時(shí)整體泡孔的變形較小。這是因?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)剪切作用趁蕊,GCP值越大坞生,泡孔在遷移過(guò)程中受到熔體壓力越大,泡孔受到熔體的約束力大掷伙,泡孔不易發(fā)生變形是己。GCP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響GCP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示∪喂瘢可知卒废,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%;隨著GCP的增大宙地,泡孔的非變形層所占比例逐漸升高摔认,GCP為0.8 MPa時(shí),升高至26.7%宅粥。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参袱,從63.7%下降到45.4%,這說(shuō)明GCP可以減小泡孔變形層秽梅,增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍抹蚀。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如下圖所示企垦,泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加环壤,整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì),泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大钞诡,泡孔的變形度隨GCP的增大而減小郑现,由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度湃崩,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懂酱。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)竹习,見圖c,隨著GCP的增加列牺,當(dāng)GCP為0.2 MPa時(shí)泡孔直徑略有減小整陌,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瞎领。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大泌辫,使得泡孔的成核臨界能壘升高,泡孔的成核速率下降九默,泡孔在充模過(guò)程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱震放,更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng),因此熔體壓力越大驼修,泡孔直徑越大殿遂。GCP提高了充模時(shí)的熔體壓力,有效地降低了泡孔的變形乙各,且隨著GCP的升高墨礁,泡孔直徑增大,泡孔密度下降耳峦,發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變恩静。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa,熔體內(nèi)部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa蹲坷,使充模過(guò)程中受流動(dòng)影響的泡孔數(shù)減小驶乾,減小了泡孔受到的流動(dòng)剪切力。隨著GCP的增大循签,泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%级乐,變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304,泡孔的平均長(zhǎng)度增大县匠。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌唇牧,減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動(dòng)時(shí)的阻力,提高了注塑充模階段的熔體壓力聚唐,使得臨界成核點(diǎn)后移丐重,泡孔的成核長(zhǎng)大在充模后進(jìn)行,進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌杆查。
無(wú)錫PP微孔發(fā)泡廠家
隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展扮惦,發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用,因其具有的優(yōu)異機(jī)械性能和無(wú)毒(低毒)亲桦、絕熱崖蜜、隔音浊仆、絕緣、緩沖豫领、輕量化等性能抡柿,在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來(lái)了行業(yè)發(fā)展的新契機(jī)。隨著國(guó)民對(duì)于環(huán)保等恐、綠色洲劣、安全、舒適要求愈加苛刻课蔬,對(duì)環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃囱稽、可(完全)降解、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧二跋,成為國(guó)內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)战惊。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授領(lǐng)銜的《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》項(xiàng)目斬獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國(guó)外公司的壟斷扎即,聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用吞获,包括新能源汽車動(dòng)力電池墊片等等,引領(lǐng)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用谚鄙。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點(diǎn)發(fā)泡材料具有較好防震緩沖各拷、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性襟锐,其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材撤逢、汽車減震膛锭、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等粮坞。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料,如地板初狰、頂棚莫杈、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料奢入,這種材料耐候性能較差筝闹,易燃且燃燒過(guò)程中釋放大量對(duì)人體有害的有毒氣體。隨著國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢(shì)愈加顯著腥光,對(duì)汽車輕量化提出了更高要求关顷。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下武福,輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向议双。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局捉片。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動(dòng)汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能平痰。鋰電池在使用過(guò)程中必須保持絕佳的防水防塵效果汞舱,而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題。在暴雨宗雇、淺灘昂芜、霧霾等極端條件下,為滿足汽車行駛過(guò)程中動(dòng)力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求赔蒲,特斯拉等美國(guó)車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動(dòng)力電池上泌神。例如:特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量、提升安全性嘹履,大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來(lái)保護(hù)單個(gè)電芯腻扇,可在一定時(shí)間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控。由于特斯拉在動(dòng)力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用砾嫉,大大加速硅膠發(fā)泡材料在動(dòng)力電池PACK包上的應(yīng)用推廣幼苛。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下,微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域焕刮,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一舶沿。2018年,中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點(diǎn)課題配并。日常生活中括荡,當(dāng)人們購(gòu)買兒童玩具、家具用品等塑料制品時(shí)溉旋,都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無(wú)毒無(wú)味畸冲、綠色環(huán)保,近年來(lái)綜合性能優(yōu)異观腊、可回收的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”邑闲,日益受到熱捧,是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種梧油。聚丙烯作為產(chǎn)量大苫耸、增長(zhǎng)量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一儡陨,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)褪子。其中,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)骗村。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年嫌褪,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)泡工藝胚股,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)工作笼痛。據(jù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)專家介紹,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類信轿』纬眨化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留残吩、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)臭氧層有破壞作用倘核,已逐漸被禁止和限制使用泣侮;一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高或價(jià)格昂貴,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全紧唱。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候活尊、火災(zāi)危險(xiǎn)、有害殘留以及VOC排放等問(wèn)題和弊端漏益,超臨界流體蛹锰,特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù),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)绰疤,而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)铜犬、表面張力和粘度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化轻庆,可以制備微孔甚至納米泡孔材料癣猾。聚丙烯是結(jié)晶聚合物,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制余爆,很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品纷宇;高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無(wú)法保持完整泡孔,可操作窗口窄蛾方。因此像捶,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。了攻克這一難題桩砰,近年來(lái)拓春,團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通、中石化北化院五芝、浙江新恒泰痘儡、鎮(zhèn)海煉化等單位辕万,在合適物料體系枢步、可控工藝過(guò)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、強(qiáng)化和工程化等系列工作渐尿,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)制醉途,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/添加劑砖茸;CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率隘擎,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)泡凉夯、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)货葬、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)采幌,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)。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)震桶,項(xiàng)目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬(wàn)立方模壓發(fā)泡裝置休傍,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套蹲姐、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬(wàn)立方的釜壓發(fā)泡裝置磨取,生產(chǎn)效率提高25%,成品率提高到99%以上柴墩;發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)忙厌;2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億,利稅1.09億江咳。隨著應(yīng)用市場(chǎng)快速開拓逢净,2019年共推廣新建了13套裝置,市場(chǎng)占有率高和競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)歼指。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件汹胃、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文东臀,“國(guó)外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為着饥。”科技查新表明惰赋,模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平宰掉,釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國(guó)內(nèi)外新穎性。
無(wú)錫PP微孔發(fā)泡廠家
近年來(lái)綜合性能優(yōu)異赁濒、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”轨奄,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)拒炎,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)性突破挪拟,成功開發(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)泡劑兩大類击你∮褡椋化學(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)臭氧層有破壞作用丁侄,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)較高惯雳,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑鸿摇,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)石景,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),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潮孽、結(jié)晶行為改變等一系列變化揪荣,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)晶聚合物往史,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制变逃,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,可操作窗口窄怠堪。因此揽乱,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。為了攻克這一難題粟矿,趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通凰棉、中石化北化院、浙江新恒泰陌粹、鎮(zhèn)海煉化等單位撒犀,在合適物料體系、可控工藝過(guò)程和高效工業(yè)裝備等方面開展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化掏秩、強(qiáng)化和工程化等系列工作或舞,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。趙玲介紹蒙幻,在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡映凳,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)定成型邮破≌┩悖基于這一發(fā)泡機(jī)制,他們開發(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)泡專用料抒和,以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑矫渔。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)泡摧莽、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)庙洼,保證了均勻的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)镊辕,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)油够。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)泡裝置丑蛤,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套叠聋、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)泡裝置撕阎,生產(chǎn)效率提高25%受裹,成品率提高到99%以上,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn),2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元棉饶、利稅1.09億元厦章。此外,該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件照藻、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
無(wú)錫PP微孔發(fā)泡廠家
系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型袜啃,應(yīng)用方向,性能要求幸缕。車用PP隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展群发,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代,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发乔。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史熟妓,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,塑料飾件的大量應(yīng)用栏尚,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能起愈,提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小译仗、性價(jià)比高抬虽、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性纵菌、剛性阐污、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)咱圆。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)疤剑、投資巨大、技術(shù)要求高闷堡,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)隘膘,所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效杠览、更經(jīng)濟(jì)弯菊、更實(shí)用的改性。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性踱阿、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”管钳。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软舌、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物才漆,其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型,且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低佛点、質(zhì)輕醇滥、易涂裝黎比、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)≡妫滑石粉填充改性PP材料具有高剛性阅虫、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率,且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)不跟,尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能颓帝,提高材料的模量和熱變形溫度。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(如在前端模塊窝革、儀表板骨架购城、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。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)虐译。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)度工猜、剛度、韌性菱蔬,以及尺寸穩(wěn)定性好篷帅、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)。此外拴泌,LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能魏身,即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比蚪腐,LG-FPP的密度低箭昵,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)雜的部件回季、提高集成汽車零部件的能力家制、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%)、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%泡一,鋁制品的35%~50%)颤殴、簡(jiǎn)化裝配工序。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品鼻忠,具有強(qiáng)度高涵但、熱膨脹系數(shù)低、耐高溫帖蔓、阻燃性能好矮瘟、低浮纖、低翹曲塑娇、低收縮 等特點(diǎn)澈侠。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過(guò)提高PP的熔體強(qiáng)度,從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)埋酬,其具有質(zhì)輕哨啃、耐熱烧栋、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車輕量化的發(fā)展棘催,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑劲弦,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多耳标,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%醇坝,卡車、工程機(jī)械車占20% 次坡,客車呼猪、商務(wù)車占35%。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料砸琅,因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想宋距,僅適合于需要表面覆皮的高端車,不僅增加了制造成本症脂,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谚赎,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)诱篷,注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下壶唤,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 棕所,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 闸盔。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)泡等琳省,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件迎吵,如車身門板、尾門针贬、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條击费、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% 桦他,較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重荡灾,注射壓力降低約30%~50% ,鎖模力降低約20% 瞬铸,循環(huán)周期減少10%~15%批幌,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)能嗓节,并且能改善制品的翹曲變形性荧缘,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。在一些部件中拦宣,如汽車風(fēng)管截粗、風(fēng)道信姓,還可實(shí)現(xiàn)隔熱、降噪的效果绸罗,減少后道工序的成本意推。 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,作為汽車車頂珊蟀,可降低汽車的質(zhì)量菊值,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件,有利于汽車的輕量化育灸。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來(lái)說(shuō)腻窒,PP、橡膠改性PP磅崭、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收儿子、質(zhì)輕、成本低的優(yōu)勢(shì)砸喻,因而被越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域柔逼,然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差,而這一性能卻是儀表板割岛、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能愉适,也是汽車外部應(yīng)用部件、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一蜂桶,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儡毕,同時(shí)還有利于涂色,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扑媚。通過(guò)添加涂層腰湾、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,例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料疆股。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料费坊,因其可塑性強(qiáng)、質(zhì)輕旬痹、回收再利用率高等特性附井,在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛,無(wú)論是內(nèi)飾件两残、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件永毅,都越來(lái)越多地用到了塑料。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛人弓,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)越重要沼死,且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng),是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域崔赌,學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐意蛀。