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新材料研習社報道锭硼，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，輕量蜕劝、舒適檀头、綠色、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向熙宇。汽車輕量化技術能夠減輕車身重量鳖擒、降低油耗溉浙，是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一烫止。目前，汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重戳稽、昂貴的金屬構件馆蠕，“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案期升，汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設計和制造水平的重要標志。在當前的車用塑料中互躬，聚丙烯是用量播赁、使用頻次、增長速度的品種吼渡。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長是因為其密度小容为、體積輕、設計空間廣寺酪，綠色環(huán)保坎背、性能優(yōu)異及其制造成本低。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應用特點是以塑代鋼寄雀，減輕汽車自重得滤。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）而成的無臭、無毒盒犹、半透明的聚合物懂更。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）、無規(guī)聚丙烯（Atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯（Syndiotactic polypropylene）三種急膀。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性沮协、耐化學腐蝕性、耐熱性卓嫂、介電性能皂股，以及高強度的機械性能和高頻絕緣性，且不受濕度的影響命黔，聚丙烯的種類及性能呜呐。目前，為了進一步改善聚丙烯的性能悍募，通常采用化學改性（共聚改性蘑辑、交聯(lián)改性、接枝改性坠宴、添加成核劑等）或物理改性（添加有機或無機助劑等）改變高分子組分與大分子結構洋魂、晶體構型或填充、共混喜鼓、增強等來實現(xiàn)性能優(yōu)化副砍。改性聚丙烯根據(jù)特點和功能可分為長玻纖增強聚丙烯材料、免噴涂聚丙烯材料庄岖、聚丙烯微發(fā)泡材料豁翎、高溶體強度聚丙烯、環(huán)保阻燃聚丙烯材料隅忿、抗菌聚丙烯心剥、耐刮擦聚丙烯材料邦尊，及低氣味、低VOC聚丙烯材料等优烧。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢性能優(yōu)勢聚丙烯在強度蝉揍、剛度、硬度畦娄、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯又沾；能夠在100℃的溫度下正常使用，具有良好的尺寸穩(wěn)定性熙卡、熱穩(wěn)定性捍掺、較好的力學性能、較高的耐沖擊性再膳、機械性質(zhì)強韌挺勿，化學穩(wěn)定性良好且不受濕度影響。聚丙烯外觀透明而輕喂柒，密度為0.89~0.91 g/cm3不瓶，是目前塑料中輕的品種之一。因此灾杰，采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進一步實現(xiàn)重量的降低蚊丐。另外，由于近年聚丙烯改性技術的發(fā)展使聚丙烯在汽車工業(yè)的發(fā)展占據(jù)優(yōu)勢艳吠。保優(yōu)勢聚丙烯為無毒麦备、無味、無臭的乳白色透明高結晶聚合物昭娩，屬于環(huán)保材質(zhì)凛篙。聚丙烯不僅可回收再利用，而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子栏渺，在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應呛梆，使聚丙烯具有降解特性，大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題磕诊。成本優(yōu)勢聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣填物，主要有油、煤霎终、甲醇滞磺、丙烯等。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長快的一種原料來源方式莱褒。由于我國煤炭資源豐富击困，且煤炭的價格較為穩(wěn)定，煤制備聚丙烯成本浮動小保礼。同時沛励，聚丙烯容易加工成型，生產(chǎn)工藝簡單炮障，其生產(chǎn)成本遠遠低于現(xiàn)有的其他塑料材料目派。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領域應用的核心基材，但由于聚丙烯的性能缺陷胁赢，包括收縮率大企蹭、容易產(chǎn)生翹曲變形、低溫易脆斷等智末，決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求谅摄。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求，優(yōu)化基體樹脂的結構和組成系馆，采用化學或物理方法來進行改性送漠。長玻纖增強聚丙烯長玻纖增強聚丙烯是采用長度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進行復合而形成的改性聚丙烯復合材料，與普通聚丙烯材料相比由蘑，通過玻璃纖維增強的聚丙烯的機械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高闽寡，能夠與ABS塑料的相關產(chǎn)品相媲美。長玻纖增強聚丙烯具有更好的耐熱性能尼酿，且成本遠低于ABS塑料爷狈；另外，長玻纖增強聚丙烯的高溫耐疲勞強度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強尼龍高出10%裳擎，同時兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性涎永。普通聚丙烯與長玻纖增強聚丙烯的性能對比。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鹿响，通過物理或者化學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構羡微。發(fā)泡改性技術突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限，可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期惶我；同時使制品具有內(nèi)應力拷淘、翹曲小的特性，在注塑成型中更平整指孤、筆直和穩(wěn)定启涯；另一方面，由于微孔的支撐作用恃轩，使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異结洼，在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復原始形狀。低氣味叉跛、低VOC聚丙烯低氣味松忍、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個重要方向，尤其針對處于相對封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料筷厘，對聚丙烯提出了綠色鸣峭、環(huán)保的要求宏所。低氣味、低 VOC 聚丙烯是通過在填料摊溶、加工助劑的選擇爬骤、成型及后處理工藝等各個環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生，從而控制氣味的產(chǎn)生莫换。

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聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應用價值：微孔發(fā)泡材料的韌性高拉岁、疲勞壽命長坷剧、比強度高、熱穩(wěn)定性高喊暖、介電常數(shù)低惫企。除此之外還有質(zhì)輕、隔熱陵叽、吸震雅任、隔音、價格低廉等特點咨跌。這是因為這種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細裂縫小得多的孔徑沪么，這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端，所以不會降低塑料的強度锌半。因此禽车，在汽車、航天航空和其他各種運輸工具等領域有特殊的應用價值刊殉。聚丙烯微孔發(fā)泡通過研究熔體流動速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關系發(fā)現(xiàn)殉摔，低熔體流動速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機械性能。日本Sumitom化學公司利用幾種熔體流動速率不同的聚合物共混發(fā)泡记焊，制得了一種沖擊強度高且具有類似于皮革結構紋理的柔軟片材逸月，這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間。聚丙烯微孔發(fā)泡材料成核劑改性聚丙烯材料：PP是一種不完全結晶的通用塑料遍膜，它的結晶速度較慢慢碗硬，容易形成尺寸較大的球晶，導致制品的光澤度和透明性差瓢颅，制品的外觀缺乏美感恩尾，限制了其在透明包裝和日用品等領域的應用。利用成核劑改性聚丙烯挽懦，是一種制備透明度高翰意，力學性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法，因此在聚丙烯的改性當中被廣泛應用。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性冀偶，適量的成核劑和相應的分散劑能提高聚丙烯的透明性醒第；且共聚PP的透明性比均聚PP好。張廣平等采用2进鸠，2-亞甲基-雙(4稠曼，6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑，研究了成核劑對復合材料力學性能的影響堤如。結果表明：這種成核劑的佳質(zhì)量分數(shù)為0.4%蒲列。此時窒朋，復合材料的結晶溫度提高了11℃~15℃搀罢，結晶度增加3%~6%，結晶速率顯著增加侥猩；材料的模量提高了20%~30%榔至，彎曲強度也提高了10%~20%。纖維增強聚丙烯材料：纖維增強聚丙烯復合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一欺劳，尤其是在汽車用塑料中唧取。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用，在塑料中纖維長度需要大于LC划提，既零界長度枫弟，LC取值與塑料的種類有直接關系。如果纖維的長度小于LC鹏往，其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大淡诗。例如，玻纖增強PP中伊履，玻璃纖維的零界長度為3.1 mm韩容；而在另外一種經(jīng)過化學改性的PP中，LC可能降到0.9mm以下唐瀑。對于普通的短玻纖增強塑料群凶，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm，限制了制成品性能的提高哄辣。而在長玻纖增強塑料部件中请梢，玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上，大大提高了制品的物理機械性能力穗。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應用價值由于長纖維增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長溢陪，它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右；比強度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高睛廊；此外形真，這種材料的加工流動性好，制品外觀光亮、無塌坑等缺陷咆霜，制品的成型收縮率也小邓馒。的研究成果表明，長玻纖增強聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時蛾坯，LFG/PP的拉伸強度光酣、彎曲強度和沖擊強度明顯高于SFG/PP。

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日常生活中，當人們購買兒童玩具倘零、家具用品等塑料制品時唱遭，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保呈驶，近年來綜合性能優(yōu)異拷泽、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”，日益受到熱捧袖瞻，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種司致。超臨界CO2（二氧化碳）發(fā)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術。在5月19日召開的上海市科技獎勵大會上聋迎，華東理工大學化工學院趙玲教授領銜的“高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化”項目斬獲科技進步獎一等獎脂矫。跳轉(zhuǎn)閱讀→化工醫(yī)藥企業(yè)HR注意啦，這里有近千位化學化工醫(yī)藥專業(yè)的海內(nèi)外本碩博畢業(yè)生等你招聘~聚丙烯微孔發(fā)泡鎖定新材料發(fā)展重點領域布局綠色制造新技術輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領域霉晕，發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段庭再。隨著航天航空、國防娄昆、能源佩微、交通、包裝萌焰、電器哺眯、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱扒俯、隔音奶卓、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切撼玄。聚丙烯作為產(chǎn)量大夺姑、增長量快、應用領域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一掌猛，其高品質(zhì)發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領域的熱點與難點盏浙。2016年，由華東理工大學牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎材料技術提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術”獲準立項。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝废膘，開展聚合物輕量化的應用基礎—共性技術—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作竹海。據(jù)趙玲介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類丐黄≌洌化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點灌闺；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用艰争，已逐漸被禁止和限制使用；一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高或價格昂貴桂对，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全甩卓。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災危險接校、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端猛频，超臨界流體狮崩，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術蛛勉，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關鍵共性技術，而且CO2進入聚合物后會引起熔點睦柴、表面張力和粘度下降诽凌、結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坦敌。聚丙烯是結晶聚合物侣诵，低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品狱窘；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔杜顺，可操作窗口窄。因此蘸炸，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躬络。為了攻克這一難題，近年來搭儒，華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通穷当、中石化北化院、浙江新恒泰淹禾、鎮(zhèn)海煉化等單位馁菜，在合適物料體系、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)化铃岔、強化和工程化等系列工作汪疮，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)化構建流場結構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術創(chuàng)新優(yōu)勢：根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡既可以突破結晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結構和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制，開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料，以及能有效改善泡孔結構和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑智嚷；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率躲胳，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設備體積；釜壓發(fā)泡纤勒、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優(yōu)化設計保證了均勻的壓力場坯苹、溫度場和速度場，成功實現(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)摇天。

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核心技術優(yōu)勢：1泉坐、技術創(chuàng)新：·成套設備：自主研發(fā)的超臨界CO2微孔發(fā)泡成套裝備为鳄，將化學工程的技術手段應用于聚合物加工⊥笕茫·適用性好：工藝適用于多種聚合物材料的微孔發(fā)泡(PP孤钦、PA、TPU纯丸、TPAE偏形、PVDF…)【醣牵·控制確：通過宏觀工藝參數(shù)(溫度俊扭、壓力)的確控制，實現(xiàn)了對泡孔結構的確控制坠陈。2萨惑、性能優(yōu)勢：·多類別：從彈性體到工程塑料的多種聚合物輕量化材料產(chǎn)品 〕鸱·高性能：充分發(fā)揮多孔結構作用能并配合材料的功能化改性庸蔼，實現(xiàn)材料的高性能化 ≈埃·輕量化：低密度(min) 30kg/m3 姐仅。重環(huán)保：純物理發(fā)泡，制程清潔環(huán)保粗合，產(chǎn)品安全無毒萍嬉。聚丙烯微孔發(fā)泡已實現(xiàn)量產(chǎn)的產(chǎn)品種類：1、M-PP：聚丙烯微孔發(fā)泡板材2隙疚、M-PVDF：聚偏氟乙烯微孔發(fā)泡板材3壤追、M-PA12：尼龍12微孔發(fā)泡板材4、M-TPU：熱塑性聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡板材5供屉、M-TPEE：熱塑性聚酯彈性體微孔發(fā)泡板材6行冰、M-PEBA：熱塑性聚酰胺彈性體微孔發(fā)泡板材