南京聚丙烯微孔發(fā)泡定制

隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展毒返，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）舷手、絕熱拧簸、隔音、絕緣男窟、緩沖盆赤、輕量化等性能，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)歉眷。隨著國(guó)民對(duì)于環(huán)保牺六、綠色、安全汗捡、舒適要求愈加苛刻淑际，對(duì)環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可（完全）降解、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧春缕，成為國(guó)內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)盗胀。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)外公司的壟斷锄贼，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用票灰，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)用宅荤。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屑迂、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性膘侮，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材屈糊、汽車減震的榛、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等琼了。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料，如地板夫晌、頂棚雕薪、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料晓淀，這種材料耐候性能較差所袁，易燃且燃燒過程中釋放大量對(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)愈加顯著凶掰，對(duì)汽車輕量化提出了更高要求燥爷。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下懦窘，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向前翎。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局畅涂。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)及安全性能港华。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題午衰。在暴雨立宜、淺灘、霧霾等極端條件下臊岸，為滿足汽車行駛過程中動(dòng)力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求橙数，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。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量帅戒、提升安全性商模，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，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)桿作用施流，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動(dòng)力電池PACK包上的應(yīng)用推廣响疚。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)域瞪醋，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一忿晕。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)課題银受。日常生活中践盼，當(dāng)人們購(gòu)買兒童玩具、家具用品等塑料制品時(shí)宾巍，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無(wú)毒無(wú)味咕幻、綠色環(huán)保，近年來(lái)綜合性能優(yōu)異顶霞、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”肄程，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種选浑。聚丙烯作為產(chǎn)量大蓝厌、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古徒，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)拓提。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)隧膘。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年代态，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)泡工藝疹吃，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)工作蹦疑。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)泡劑兩大類互墓”啬幔化學(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)篡撵；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用判莉，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)較高或價(jià)格昂貴育谬，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全券盅。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)膛檀、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端锰镀，超臨界流體娘侍，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)泳炉，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)憾筏、表面張力和粘度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化花鹅，可以制備微孔甚至納米泡孔材料氧腰。聚丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制刨肃，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品古拴；高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無(wú)法保持完整泡孔，可操作窗口窄真友。因此黄痪，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。了攻克這一難題盔然，近年來(lái)桅打，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通、中石化北化院轻纪、浙江新恒泰油额、鎮(zhèn)海煉化等單位叠纷，在合適物料體系刻帚、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、強(qiáng)化和工程化等系列工作涩嚣，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)制崇众，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/添加劑航厚；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率顷歌，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)泡幔睬、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)眯漩、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)麻顶。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)赦抖，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，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造辅肾；新建了4套队萤、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，生產(chǎn)效率提高25%矫钓，成品率提高到99%以上要尔；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)舍杜；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億，利稅1.09億赵辕。隨著應(yīng)用市場(chǎng)快速開拓既绩，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)还惠。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件熬词、實(shí)用新型專利8件；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文吸重，“國(guó)外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為互拾。”科技查新表明嚎幸，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平颜矿，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。

南京聚丙烯微孔發(fā)泡定制

當(dāng)熱塑性聚氨酯聚合物在1950年代問世時(shí)嫉晶，TPE成為商業(yè)現(xiàn)實(shí)骑疆。在1960年代，苯乙烯嵌段共聚物問世替废，在1970年代箍铭，各種TPE出現(xiàn)。TPE的全球使用量（1990年為680000噸/年）以每年約9%的速度增長(zhǎng)椎镣。由于聚苯乙烯和聚丁二烯之間的不相容性诈火，苯乙烯-丁二烯材料具有兩相微觀結(jié)構(gòu)塊，前者根據(jù)確切的成分分成球體或棒状答。由于聚苯乙烯含量低冷守，該材料具有彈性，聚丁二烯的特性占主導(dǎo)地位惊科。通常拍摇，它們提供比傳統(tǒng)交聯(lián)橡膠更廣泛的性能，因?yàn)槠涑煞挚梢宰兓赃m應(yīng)最終的構(gòu)造目標(biāo)馆截。嵌段共聚物很有趣充活，因?yàn)樗鼈兛梢浴拔⑾喾蛛x”以形成周期性納米結(jié)構(gòu)，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）嵌段共聚物蜡娶。這種聚合物被稱為Kraton混卵，用于鞋底和粘合劑。由于微細(xì)結(jié)構(gòu)翎蹈，需要透射電子顯微鏡（TEM）來(lái)檢查結(jié)構(gòu)淮菠。丁二烯基質(zhì)用四氧化鋨染色以在圖像中提供對(duì)比度。該材料是通過活性聚合制成的荤堪，因此塊體幾乎是單分散的合陵，因此有助于形成非常規(guī)則的微觀結(jié)構(gòu)枢赔。由于大多數(shù)聚合物彼此不相容，形成嵌段聚合物通常會(huì)導(dǎo)致相分離拥知，并且自從引入SBS嵌段聚合物以來(lái)踏拜，該原理已被廣泛采用，特別是在其中一種嵌段是高度結(jié)晶的情況下低剔。不相容規(guī)則的一個(gè)例外是Noryl材料速梗，其中聚苯乙烯和聚苯醚或PPO相互形成連續(xù)共混物。其他TPE具有結(jié)晶域襟齿，其中一種嵌段與相鄰鏈中的其他嵌段共結(jié)晶姻锁，例如在共聚酯橡膠中，實(shí)現(xiàn)與SBS嵌段聚合物相同的效果猜欺。取決于嵌段長(zhǎng)度位隶，由于較高的晶體熔點(diǎn)，域通常比后者更穩(wěn)定开皿。該點(diǎn)決定了材料成型所需的加工溫度涧黄，以及產(chǎn)品的最終使用溫度。這樣的材料包括Hytrel赋荆，一種聚酯-聚醚共聚物和Pebax笋妥，一種尼龍或聚酰胺-聚醚共聚物。熱塑性彈性體（TPE）窄潭，有時(shí)也稱為熱塑性橡膠春宣，是一類共聚物或聚合物（通常是塑料和橡膠）的物理混合物，由具有熱塑性和彈性體特性的材料組成狈孔。雖然大多數(shù)彈性體是熱固性塑料信认，但相比之下材义，熱塑性塑料在制造中相對(duì)容易使用均抽，例如通過注塑成型。熱塑性彈性體顯示出橡膠材料和塑料材料的典型優(yōu)勢(shì)其掂。使用熱塑性彈性體的好處是能夠拉伸到適度的伸長(zhǎng)率并恢復(fù)到接近原始形狀的能力油挥，從而比其他材料具有更長(zhǎng)的使用壽命和更好的物理范圍。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)鍵類型款熬。事實(shí)上深寥，交聯(lián)是賦予高彈性性能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素。類型商業(yè)TPE有六類通用類別（名稱符合ISO18064）：苯乙烯嵌段共聚物贤牛，TPS（TPE-s）惋鹅；熱塑性聚烯烴彈性體；熱塑性硫化橡膠殉簸，TPV（TPE-v或TPV）闰集；熱塑性聚氨酯沽讹，TPU（TPU）；熱塑性共聚酯武鲁，TPC（TPE-E）爽雄；熱塑性聚酰胺，TPA（TPE-A）沐鼠；未分類的熱塑性彈性體挚瘟，TPZ。來(lái)自嵌段共聚物組的TPE材料的例子包括CAWITON饲梭、THERMOLASTK乘盖、THERMOLASTM、Arnitel憔涉、Hytrel侧漓、Dryflex、Mediprene监氢、Kraton布蔗、Pibiflex、Sofprene和Laprene浪腐。這些苯乙烯嵌段共聚物（TPE-s）中有CAWITON纵揍、THERMOLASTK、THERMOLASTM议街、Sofprene泽谨、Dryflex和Laprene。Laripur特漩、Desmopan或Elastollan是熱塑性聚氨酯（TPU）的例子吧雹。Sarlink、Santoprene涂身、Termoton雄卷、Solprene、THERMOLASTV蛤售、Vegaprene丁鹉、或Forprene是TPV材料的例子。熱塑性烯烴彈性體（TPO）化合物的例子是For-TecE或Engage悴能。Ninjaflex用于3D打印揣钦。為了符合熱塑性彈性體的資格，材料必須具有以下三個(gè)基本特征：1.拉伸到適度伸長(zhǎng)的能力漠酿。2.并在消除應(yīng)力后恢復(fù)到接近其原始形狀的狀態(tài).3.可在高溫下作為熔體加工,沒有明顯的蠕變冯凹。TPE用于傳統(tǒng)彈性體無(wú)法提供產(chǎn)品所需物理性能范圍的地方。這些材料在汽車領(lǐng)域和家用電器領(lǐng)域有大量應(yīng)用炒嘲。2014年宇姚，TPE的全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約167億美元团驱。大約40%的TPE產(chǎn)品用于汽車制造。例如空凸，共聚酯TPE用于雪地摩托軌道嚎花，其中剛度和耐磨性非常重要。熱塑性烯烴（TPO）越來(lái)越多地用作屋頂材料呀洲。TPE也廣泛用于導(dǎo)管尼龍嵌段共聚物為患者提供了一系列理想的柔軟度紊选。熱塑性有機(jī)硅和烯烴混合物用于擠出玻璃滑道和動(dòng)態(tài)擋風(fēng)雨條汽車型材。苯乙烯嵌段共聚物因其易于加工而用于鞋底道逗，并廣泛用作粘合劑兵罢。 由于在對(duì)各種熱塑性基材進(jìn)行雙組分注塑成型方面具有無(wú)與倫比的能力，工程TPS材料還涵蓋了從汽車市場(chǎng)到消費(fèi)品和醫(yī)療產(chǎn)品的廣泛技術(shù)應(yīng)用滓窍。例如卖词，柔軟的抓握表面、設(shè)計(jì)元素吏夯、背光開關(guān)和表面此蜈，以及密封件、墊圈或阻尼元件噪生。TPE通常用于制造汽車性能應(yīng)用的懸架襯套裆赵，因?yàn)榕c常規(guī)橡膠襯套相比，它具有更大的抗變形能力跺嗽。由于改性塑料樹脂的功能战授、成本效益和適應(yīng)性，熱塑性塑料在供暖桨嫁、通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）行業(yè)經(jīng)歷了增長(zhǎng)成各種蓋子植兰、風(fēng)扇和外殼。TPE還可用于醫(yī)療設(shè)備璃吧、電纜護(hù)套和內(nèi)絕緣楣导、性玩具和一些耳機(jī)電纜。 不僅用于工業(yè)用途肚逸，還用于運(yùn)動(dòng)鞋和背包等消費(fèi)品爷辙。您可以在許多運(yùn)動(dòng)和戶外品牌產(chǎn)品中看到基于TPE的材料“ARIAPRENE”。2021年朦促，全新的TPE回收理念問世，稱為APTERRA栓始，它是GRS（全球回收標(biāo)準(zhǔn)）收集和再生泡沫織物廠廢料务冕，因?yàn)槊看紊a(chǎn)運(yùn)行總是有20%的廢料。

南京聚丙烯微孔發(fā)泡定制

隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展幻赚，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代禀忆，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臊旭。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)志箩退，塑料飾件的大量應(yīng)用离熏，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度戴涝。PP以密度小滋戳、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能啥刻、耐化學(xué)藥品腐蝕性奸鸯、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)用可帽。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)娄涩。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大映跟、技術(shù)要求高蓄拣，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)行更廣泛努隙、更有效弯蚜、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性剃法。延伸性碎捺、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”。是由 PP樹脂贷洲、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收厨、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型优构，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低诵叁、質(zhì)輕、易涂裝钦椭、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)拧额。滑石粉填充改性PP材料具有高剛性彪腔、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率侥锦，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的沖擊性能德挣，提高材料的模量和熱變形溫度恭垦。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、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一番挺。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)唠帝。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、剛度玄柏、韌性襟衰，以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)粪摘。此外瀑晒，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)生明顯的蠕變赶熟。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比瑰妄，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)靈活性映砖，可成型形狀復(fù)雜的部件间坐、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%)邑退、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%竹宋，鋁制品的35%～50%)、簡(jiǎn)化裝配工序地技。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品蜈七，具有強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低莫矗、耐高溫飒硅、阻燃性能好、低浮纖作谚、低翹曲三娩、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)度妹懒，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)雀监，其具有質(zhì)輕、耐熱眨唬、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)会前。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匾竿，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多瓦宜，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車搂橙、工程機(jī)械車占20% 歉提，客車笛坦、商務(wù)車占35%区转。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料苔巨，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废离，不僅增加了制造成本侄泽，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)泡劑為氣源蜻韭，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)悼尾，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肖方，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 闺魏，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)泡俯画、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等析桥，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板艰垂、尾門泡仗、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)管等猜憎。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 娩怎，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% 胰柑，鎖模力降低約20% 截亦，循環(huán)周期減少10%～15%，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性柬讨，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能崩瓤，并且能改善制品的翹曲變形性，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活姐浮。在一些部件中谷遂，如汽車風(fēng)管、風(fēng)道卖鲤，還可實(shí)現(xiàn)隔熱肾扰、降噪的效果，減少后道工序的成本蛋逾。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)性能集晚，作為汽車車頂，可降低汽車的質(zhì)量区匣，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件偷拔，有利于汽車的輕量化。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來(lái)說，PP莲绰、橡膠改性PP欺旧、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)輕蛤签、成本低的優(yōu)勢(shì)辞友，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震肮，而這一性能卻是儀表板称龙、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)用部件戳晌、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一鲫尊，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)還有利于涂色沦偎，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疫向。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扛施，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料鸿捧。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)疙渣、質(zhì)輕匙奴、回收再利用率高等特性，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛妄荔，無(wú)論是內(nèi)飾件泼菌、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件，都越來(lái)越多地用到了塑料啦租。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛哗伯，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)篷角，是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域焊刹，學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐。

南京聚丙烯微孔發(fā)泡定制

概述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡(jiǎn)稱MPP恳蹲，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微米虐块，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)泡孔的存在嘉蕾，MPP具有優(yōu)異的減震贺奠、緩沖、隔熱和吸聲等性能错忱，可廣泛應(yīng)用于包裝儡率、交通工具挂据、箱包、體育器材等領(lǐng)域儿普，是傳統(tǒng)EVA崎逃、PU、PS發(fā)泡材料箕肃、EPE和EPP的替代物婚脱。丙烯微孔發(fā)泡性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP今魔，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體勺像，并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡错森，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料吟宦。發(fā)泡過程清潔無(wú)污染，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保涩维。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)殃姓，因此可回收循環(huán)使用。聚丙烯（PP）本身是無(wú)毒材料瓦阐，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料蜗侈。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域睡蟋。也可應(yīng)用于兒童拼圖踏幻、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫戳杀，EVA泡沫该面。PP是半結(jié)晶聚合物，其熔點(diǎn)一般150~170℃信卡。相比于耐溫只有70~80℃的PE隔缀、PS、PU發(fā)泡材料傍菇，MPP的使用溫度可達(dá)120℃猾瘸，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域丢习。MPP集增強(qiáng)牵触、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域泛领，如汽車荒吏、軌道交通，船舶渊鞋，風(fēng)機(jī)葉片等绰更。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用瞧挤，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫、PET結(jié)構(gòu)泡沫等儡湾，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用特恬。 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，由于泡孔較小徐钠，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小癌刽。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料，更加降低制品重量和體積尝丐。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控显拜，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材，而片材表面不會(huì)穿孔爹袁，可應(yīng)用于微電子器件的包裝远荠。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板失息，提高漫反射率譬淳。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞盹兢。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的邻梆、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用绎秒。6) 同樣由于其微米尺度的泡孔浦妄，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能，可應(yīng)用于液晶面板等防要求較高的包裝領(lǐng)域替裆。

南京聚丙烯微孔發(fā)泡定制

與傳統(tǒng)注塑制品相比校辩，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)力更少辆童、尺寸穩(wěn)定性好宜咒、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前把鉴，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故黑，具有操作簡(jiǎn)單、效率高庭砍、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件场晶，且能耗少，符合節(jié)約材料怠缸，降低成本這一發(fā)展理念诗轻，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求。然而揭北，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)生大量變形扳炬，泡孔尺寸分布不均勻吏颖，所得制品表面存在大量的氣痕、銀紋等缺陷恨樟，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺半醉，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用。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)的氣體反壓裝置劝术，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對(duì)微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響缩多。研究發(fā)現(xiàn)，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)养晋，改善了泡孔的形態(tài)衬吆。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP、發(fā)泡劑(AC)匙握、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)行塑化咆槽。然后打開氣體反壓裝置，在型腔中分別注入固定的GCP為0圈纺，0.2，0.4麦射，0.6蛾娶，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)泡潜秋，冷卻后蛔琅，取出PP發(fā)泡樣品。GCP對(duì)充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后峻呛，熔體壓力瞬間達(dá)到大值罗售。隨著GCP從0增加至0.8?MPa，熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa钩述，注射完成后寨躁，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降牙勘，隨著冷卻收縮职恳，熔體壓力逐漸趨于0?MPa。由此可知方面，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力放钦，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。CP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)恭金，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率操禀，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大横腿，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形颓屑，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象辙培，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小邢锯，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)扬蕊。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大丹擎，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小尾抑，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)域所占比例增大蒂培，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布再愈。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)护戳，此時(shí)整體泡孔的變形較小翎冲。是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動(dòng)剪切作用，GCP值越大媳荒，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大抗悍，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形钳枕。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)的影響如下圖所示缴渊。可知鱼炒，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%衔沼；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高昔瞧，GCP為0.8 MPa時(shí)指蚁，升高至26.7%。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自晰，從63.7%下降到45.4%凝化，這說明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍缀磕。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)缘圈，如下圖所示，泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加袜蚕，整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)糟把，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的增大而減小牲剃，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度遣疯，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凿傅。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)缠犀，見圖c数苫，隨著GCP的增加，當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小辨液，但隨著GCP的進(jìn)一步增大虐急，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大滔迈，使得泡孔的成核臨界能壘升高止吁，泡孔的成核速率下降，泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱燎悍，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng)敬惦，因此熔體壓力越大，泡孔直徑越大谈山。