南通聚乳酸發(fā)泡材料廠家

發(fā)泡材料品種眾多岂膳，大多數(shù)熱塑性塑料和熱固性塑料都能加工成發(fā)泡材料。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料磅网、橡膠谈截、彈性體)為基礎(chǔ)而其內(nèi)部具有無數(shù)氣泡的微孔材料，也可以視為以氣體為填料的復合材料涧偷。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝簸喂。一、模壓成型聚丙烯微孔發(fā)泡模壓成型屬于較早的發(fā)泡工藝類型燎潮，所以對模壓發(fā)泡并沒有規(guī)范的縮寫命名喻鳄。直到近年來聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來后，被冠以“M”跟啤，定義為“MPP”诽表。近年來涌現(xiàn)出MPP，幾乎是我國獨創(chuàng)的一種發(fā)泡PP隅肥。其制造工藝是以壓機做為發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備竿奏，原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒有本質(zhì)的不同，關(guān)鍵的區(qū)別在于發(fā)泡劑不是傳統(tǒng)的AC化學發(fā)泡劑腥放，而是采用超臨界CO2泛啸，因而發(fā)泡倍率可以高達20多倍，且非常環(huán)保秃症。具體的制造方法是候址，先采用混煉、壓延种柑、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板岗仑，然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機中的模具中，合上模具聚请。加熱壓機的上下模板荠雕，將PP板材的溫度上升至PP的熔點附近，與此同時從不同方位向模具中注入超臨界CO2驶赏，在充分浸漬PP板材后炸卑，將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度，迅速釋放壓機的壓力煤傍，讓PP板材充分發(fā)泡并降溫盖文，即得到MPP發(fā)泡板材。MPP產(chǎn)品的制造以及制品的優(yōu)點在于：在固體形態(tài)下浸漬;對PP熔體強度要求較低;發(fā)泡過程易于控制;產(chǎn)品泡孔精細蚯姆、均勻;材料力學性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會燃燒五续。但不足點也是比較明確的洒敏，如：浸漬速度慢;必須經(jīng)歷制成薄板的預加工工藝過程;受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;靠壓機進行生產(chǎn)，不僅不連續(xù)返帕，且效率較低桐玻，難以大規(guī)模工業(yè)化;應(yīng)用領(lǐng)域不十分明確;在發(fā)泡PP中屬于制造成本較高的工藝。二荆萤、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝镊靴，即在高壓釜中，在一定時間內(nèi)链韭，通過高壓將物理發(fā)泡劑在預定溫度下浸漬進入基體樹脂的細小粒料之中偏竟，然后冷卻體系溫度至室溫，即得到可發(fā)性珠粒敞峭。使用時踊谋，先在一定的發(fā)泡溫度下，利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預發(fā)泡一下旋讹，得到綠豆大小預發(fā)泡的可發(fā)性珠粒殖蚕。在制備制品時，將預發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱沉迹、減壓睦疫，使預發(fā)泡的可發(fā)性塑料珠粒進一步膨脹并相融合，形成預定形狀的發(fā)泡材料鞭呕，即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型蛤育。由于都是采用物理發(fā)泡劑，因而發(fā)泡倍率較大葫松。三瓦糕、擠出發(fā)泡成型將塑料與發(fā)泡劑(物理或化學)分別加入擠出機的不同位置，高壓下在擠出機中熔融形成均勻的溶液腋么，然后在口模處突然泄壓咕娄、發(fā)泡、冷卻珊擂，制成板材谭胚、片材甚至管材等。在擠出發(fā)泡過程中未玻，發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液，并在口模處瞬間泄壓胡控、發(fā)泡扳剿、冷卻、形成發(fā)泡材料昼激，不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力庇绽，故而對塑料的熔體強度要求很高锡搜，特別需要熔體在拉伸過程中具有較強的應(yīng)變硬化的性能，因此發(fā)泡難度較大瞧掺。四耕餐、注塑發(fā)泡成型注塑發(fā)泡材料是發(fā)展相對較晚的一種發(fā)泡材料，主要因為傳統(tǒng)注塑工藝與發(fā)泡必備條件之間存在矛盾辟狈。當今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品肠缔，甚至于發(fā)泡并非是主要目的，而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形哼转，特別是在托盤明未，支架等大型制品的注塑中。聚賽龍公司通過配方的優(yōu)化設(shè)計壹蔓、精準的加工工藝趟妥、特殊的螺桿組合及配混工藝研制的可微發(fā)泡改性PA6區(qū)別于普通可微發(fā)泡改性PA材，使其在高表面要求佣蓉、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢披摄，使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。

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POE是乙烯和辛烯的共聚物勇凭，其中共聚單體辛烯（C8H16）的含量為20%-30%疚膊。分子結(jié)構(gòu)中辛烯的存在破壞了乙烯的結(jié)晶，但是同時也賦予共聚物優(yōu)良的透明性和良好的彈性套像。在常溫下乙烯的結(jié)晶作為物理交聯(lián)點酿联，在高溫下乙烯解結(jié)晶使共聚物具有塑性。窄的分子量分布使POE具有較高的拉伸強度和抗沖擊性等夺巩。由于辛烯的支化作用贞让，使得共聚物的熱敏性大大提高，大大增強了聚合物的可加工性柳譬。與EPDM和EPR相比喳张，α-烯烴在共聚單體中的比重較小，大大減少了分子骨架上的叔氫原子美澳，這使得POE的耐熱氧老化性能大大提高销部。POE具有優(yōu)異的性能 (特別是高耐熱氧老化性)，價格相對便宜制跟，因此是一種應(yīng)用前景廣闊的新型彈性體材料舅桩。但是POE熱塑性彈性體材料在實際應(yīng)用中存在的最大問題就是熱變形溫度較低（熱變形溫度<80℃），這大大限制了該材料的應(yīng)用領(lǐng)域雨膨。熱塑性彈性體POE在高溫下擂涛，乙烯結(jié)晶相的消失，可能會導致某些性能（模量聊记、耐溶劑性）等發(fā)生突變撒妈。使用交聯(lián)恢暖、填充增強等方法可以大幅度提高該材料的使用溫度并改善其它性能。適當?shù)牧蚧w系和補強體系能有效的提高POE硫化膠的性能狰右，而且通過橡塑共混改性的方法杰捂，也可以獲得一種新型POE復合材料，可期望用其代替某些如EPDM等橡膠改性PP棋蚌，應(yīng)用于長期處在高負荷嫁佳、高應(yīng)變、高溫等苛刻工作環(huán)境的橡膠制品中附鸽。茂金屬聚烯烴彈性體（Metallocene catalyzed polyolefin elastomer）是杜邦-陶氏(DuPont Dow)彈性體公司采用限定幾何構(gòu)型催化技術(shù)(CGCT) 和INSITE 工藝制成的新型聚烯烴彈性體材料脱拼。限定幾何構(gòu)型催化技術(shù)是當今世界上最先進的茂金屬技術(shù)之一，它能極其嚴格的控制材料的分子結(jié)構(gòu)坷备，制得加工性能和使用性能優(yōu)良的所需材料熄浓。茂金屬催化劑催化效率高、工藝適應(yīng)性強和制得產(chǎn)品性能優(yōu)異省撑，因此很快進入了工業(yè)化階段赌蔑。Engage POE具有相對分子量分布窄、聚合物結(jié)構(gòu)可控竟秫、聚合物分子可剪裁等一系列特點娃惯，其產(chǎn)品具有優(yōu)異的物理機械性能和加工性能，具有其它高聚物無法比擬的優(yōu)點肥败。近來趾浅，新型聚烯烴彈性體Engage POE越來越受到科研工作者和生產(chǎn)企業(yè)的廣泛關(guān)注。采用溶液法聚合工藝生產(chǎn)的茂金屬聚乙烯彈性體是在茂金屬催化體系作用下由乙烯和α-烯烴的共聚物馒稍，α-烯烴一般為1-己烯和1-辛烯皿哨。DOW Chemical公司按照共聚單體含量將POE進行分類，辛烯在共聚單體中含量<20%纽谒，密度為0.895g/cm3~0.915g/cm3的彈性體稱為聚烯烴塑性體（POP）证膨；辛烯在共聚單體中含量>20%，在20%-30%之間鼓黔，密度為0.865~0.895g/cm3央勒，稱為聚烯烴彈性體（POE）商品名為Engage。Exxon化學公司的彈性體一般特指乙丙橡膠澳化。在聚合過程POE分子鏈中的樹脂相（聚乙烯鏈）結(jié)晶區(qū)起到了物理交聯(lián)點的作用崔步，一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū)，形成了橡膠相從而成為具有橡膠彈性的無定型區(qū)缎谷，使得POE成為一種性能優(yōu)異的熱塑性彈性體[9]刷晋。微觀結(jié)構(gòu)決定聚合物的宏觀性能，與傳統(tǒng)聚合方法制備的聚合物相比，聚烯烴彈性體POE具有很窄的分子量分布和短支鏈結(jié)構(gòu)眼虱，因而具有高彈性、高強度席纽、高伸長率等優(yōu)異的物理機械性能和的優(yōu)異的耐低溫性能捏悬。窄的分子量分布使材料在注射和擠出加工過程中不宜產(chǎn)生撓曲，因而POE材料的加工性能優(yōu)異润梯。又由于POE大分子鏈的飽和結(jié)構(gòu)过牙，分子結(jié)構(gòu)中所含叔碳原子相對較少，因而具有優(yōu)異的耐熱老化和抗紫外線性能纺铭。另外寇钉，CGCT技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效控制在聚合物線形短支鏈支化結(jié)構(gòu)中引入長支鏈，使材料的透明度提高舶赔，同時有效的改善了聚合物的加工流變性能扫倡。

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當熱塑性聚氨酯聚合物在1950年代問世時，TPE成為商業(yè)現(xiàn)實竟纳。在1960年代撵溃，苯乙烯嵌段共聚物問世，在1970年代锥累，各種TPE出現(xiàn)缘挑。TPE的全球使用量（1990年為680000噸/年）以每年約9%的速度增長。由于聚苯乙烯和聚丁二烯之間的不相容性桶略，苯乙烯-丁二烯材料具有兩相微觀結(jié)構(gòu)塊语淘，前者根據(jù)確切的成分分成球體或棒。由于聚苯乙烯含量低际歼，該材料具有彈性惶翻，聚丁二烯的特性占主導地位。通常蹬挺，它們提供比傳統(tǒng)交聯(lián)橡膠更廣泛的性能维贺，因為其成分可以變化以適應(yīng)最終的構(gòu)造目標。嵌段共聚物很有趣巴帮，因為它們可以“微相分離”以形成周期性納米結(jié)構(gòu)溯泣，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）嵌段共聚物。這種聚合物被稱為Kraton榕茧，用于鞋底和粘合劑垃沦。由于微細結(jié)構(gòu)，需要透射電子顯微鏡（TEM）來檢查結(jié)構(gòu)用押。丁二烯基質(zhì)用四氧化鋨染色以在圖像中提供對比度肢簿。該材料是通過活性聚合制成的，因此塊體幾乎是單分散的，因此有助于形成非常規(guī)則的微觀結(jié)構(gòu)池充。由于大多數(shù)聚合物彼此不相容桩引，形成嵌段聚合物通常會導致相分離，并且自從引入SBS嵌段聚合物以來收夸，該原理已被廣泛采用坑匠，特別是在其中一種嵌段是高度結(jié)晶的情況下。不相容規(guī)則的一個例外是Noryl材料卧惜，其中聚苯乙烯和聚苯醚或PPO相互形成連續(xù)共混物厘灼。其他TPE具有結(jié)晶域，其中一種嵌段與相鄰鏈中的其他嵌段共結(jié)晶咽瓷，例如在共聚酯橡膠中设凹，實現(xiàn)與SBS嵌段聚合物相同的效果。取決于嵌段長度茅姜，由于較高的晶體熔點闪朱，域通常比后者更穩(wěn)定。該點決定了材料成型所需的加工溫度匈睁，以及產(chǎn)品的最終使用溫度监透。這樣的材料包括Hytrel，一種聚酯-聚醚共聚物和Pebax航唆，一種尼龍或聚酰胺-聚醚共聚物胀蛮。熱塑性彈性體（TPE），有時也稱為熱塑性橡膠糯钙，是一類共聚物或聚合物（通常是塑料和橡膠）的物理混合物粪狼，由具有熱塑性和彈性體特性的材料組成。雖然大多數(shù)彈性體是熱固性塑料任岸，但相比之下再榄，熱塑性塑料在制造中相對容易使用，例如通過注塑成型享潜。熱塑性彈性體顯示出橡膠材料和塑料材料的典型優(yōu)勢困鸥。使用熱塑性彈性體的好處是能夠拉伸到適度的伸長率并恢復到接近原始形狀的能力，從而比其他材料具有更長的使用壽命和更好的物理范圍剑按。熱固性彈性體和熱塑性彈性體之間的主要區(qū)別在于其結(jié)構(gòu)中的交聯(lián)鍵類型疾就。事實上，交聯(lián)是賦予高彈性性能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素艺蝴。類型商業(yè)TPE有六類通用類別（名稱符合ISO18064）：苯乙烯嵌段共聚物猬腰，TPS（TPE-s）；熱塑性聚烯烴彈性體猜敢；熱塑性硫化橡膠姑荷，TPV（TPE-v或TPV）盒延；熱塑性聚氨酯，TPU（TPU）鼠冕；熱塑性共聚酯添寺，TPC（TPE-E）；熱塑性聚酰胺供鸠，TPA（TPE-A）畦贸；未分類的熱塑性彈性體，TPZ楞捂。來自嵌段共聚物組的TPE材料的例子包括CAWITON、THERMOLASTK趋厉、THERMOLASTM寨闹、Arnitel、Hytrel君账、Dryflex繁堡、Mediprene、Kraton乡数、Pibiflex椭蹄、Sofprene和Laprene。這些苯乙烯嵌段共聚物（TPE-s）中有CAWITON净赴、THERMOLASTK绳矩、THERMOLASTM、Sofprene玖翅、Dryflex和Laprene翼馆。Laripur、Desmopan或Elastollan是熱塑性聚氨酯（TPU）的例子金度。Sarlink应媚、Santoprene、Termoton猜极、Solprene中姜、THERMOLASTV、Vegaprene跟伏、或Forprene是TPV材料的例子丢胚。熱塑性烯烴彈性體（TPO）化合物的例子是For-TecE或Engage。Ninjaflex用于3D打印酬姆。為了符合熱塑性彈性體的資格嗜桌，材料必須具有以下三個基本特征：1.拉伸到適度伸長的能力。2.并在消除應(yīng)力后恢復到接近其原始形狀的狀態(tài).3.可在高溫下作為熔體加工,沒有明顯的蠕變辞色。TPE用于傳統(tǒng)彈性體無法提供產(chǎn)品所需物理性能范圍的地方骨宠。這些材料在汽車領(lǐng)域和家用電器領(lǐng)域有大量應(yīng)用浮定。2014年，TPE的全球市場規(guī)模達到約167億美元层亿。大約40%的TPE產(chǎn)品用于汽車制造桦卒。例如，共聚酯TPE用于雪地摩托軌道匿又，其中剛度和耐磨性非常重要方灾。熱塑性烯烴（TPO）越來越多地用作屋頂材料。TPE也廣泛用于導管尼龍嵌段共聚物為患者提供了一系列理想的柔軟度碌更。熱塑性有機硅和烯烴混合物用于擠出玻璃滑道和動態(tài)擋風雨條汽車型材裕偿。苯乙烯嵌段共聚物因其易于加工而用于鞋底，并廣泛用作粘合劑痛单。 由于在對各種熱塑性基材進行雙組分注塑成型方面具有無與倫比的能力嘿棘，工程TPS材料還涵蓋了從汽車市場到消費品和醫(yī)療產(chǎn)品的廣泛技術(shù)應(yīng)用。例如旭绒，柔軟的抓握表面鸟妙、設(shè)計元素、背光開關(guān)和表面挥吵，以及密封件重父、墊圈或阻尼元件。TPE通常用于制造汽車性能應(yīng)用的懸架襯套忽匈，因為與常規(guī)橡膠襯套相比房午，它具有更大的抗變形能力。由于改性塑料樹脂的功能脉幢、成本效益和適應(yīng)性歪沃，熱塑性塑料在供暖、通風和空調(diào)（HVAC）行業(yè)經(jīng)歷了增長成各種蓋子嫌松、風扇和外殼沪曙。TPE還可用于醫(yī)療設(shè)備、電纜護套和內(nèi)絕緣萎羔、性玩具和一些耳機電纜液走。 不僅用于工業(yè)用途，還用于運動鞋和背包等消費品贾陷。您可以在許多運動和戶外品牌產(chǎn)品中看到基于TPE的材料“ARIAPRENE”缘眶。2021年，全新的TPE回收理念問世髓废，稱為APTERRA巷懈，它是GRS（全球回收標準）收集和再生泡沫織物廠廢料，因為每次生產(chǎn)運行總是有20%的廢料慌洪。

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編者按：目前顶燕，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右凑保，在國外汽車上達到了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%涌攻，廣泛應(yīng)用于儀表板欧引、電機支架、座位板恳谎、空調(diào)風罩芝此、門嵌飾板等內(nèi)外飾。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進行分析因痛，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考婚苹。標題：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，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一鸵膏。目前租副，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右，在國外汽車上達到了15%至20%较性。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)用于儀表板结胀、電機支架赞咙、座位板、空調(diào)風罩糟港、門嵌飾板等內(nèi)外飾攀操。該技術(shù)在20世紀80年代初被麻省理工學院提出，通常指孔徑小于10μm秸抚、泡孔密度大于109個/cm3的發(fā)泡材料速和，這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔，相對于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性剥汤，在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用颠放。本文中，筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進行分析吭敢，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考碰凶。外注重工藝技術(shù)保護筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)，截至目前鹿驼，全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請欲低，其中國外有1700余件，美國畜晰、日本砾莱、德國三國的相關(guān)專利申請量居前三位；國內(nèi)相關(guān)專利申請有2400多件凄鼻，其中企業(yè)占1556件腊瑟，其次是科研院所聚假，從申請人分布地區(qū)來看，廣東扫步、江蘇魔策、浙江等地的專利申請量較高。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟河胎、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)闯袒，該技術(shù)來源于麻省理工學院在20世紀80年代提出的發(fā)明專利。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣游岳，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell政敢。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔胚迫，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)喷户。后來，Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請共有33件访锻，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)褪尝，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。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性期犬，Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)河哑、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；在超臨界流體計量控制上龟虎，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)泡劑計量璃谨、螺桿上添加超臨界流體的計量泵等解決手段±鹜祝基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%佳吞，減少材料消耗并縮短成型周期，成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案棉安。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請了較多專利底扳，其早的相關(guān)專利申請是在1995年，申請的25件相關(guān)專利均為螺桿等機械結(jié)構(gòu)的技術(shù)改進垂券，其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)花盐。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計量與混合模塊，使熔體/氣體混合物的均化過程獨立于塑化過程菇爪，獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力算芯，消除了翹曲和縮痕，較適用于汽車內(nèi)飾凳宙。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機制造商熙揍，其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù)，該技術(shù)工藝簡單氏涩，采用液體發(fā)泡劑届囚，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有梆，從而使發(fā)泡劑在壓力下引入。該技術(shù)主要適用于纖維增強發(fā)泡材料意系，制得的發(fā)泡塑件多能減重30%泥耀。阿博格公司的專利申請量不多，主要涉及注塑機結(jié)構(gòu)設(shè)計蛔添，其中具有顆粒鎖結(jié)構(gòu)的注塑機是Profoam發(fā)泡工藝的關(guān)鍵技術(shù)痰催。筆者認為，Trexel迎瞧、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù)夸溶，國內(nèi)企業(yè)在使用相關(guān)技術(shù)時必然面臨較高的專利許可費用。國內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國內(nèi)專利申請人中凶硅，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)專利申請量多缝裁，這兩個申請人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主，涉及的技術(shù)均為通過原料選擇來提高發(fā)泡材料的熔體強度和流動性足绅，以獲得泡孔均勻捷绑、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品。