南通聚丙烯微孔發(fā)泡定制

PBAT全名為聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯隧膏，即英文 Poly (butyleneadipate-co-terephthalate)的簡寫，即其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：從其化學(xué)結(jié)構(gòu)式可知：PBAT 是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物嚷那。兼具 PBA(聚己二酸丁二醇酯)和 PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)的特性胞枕，既有較好的力學(xué)性能，又有較高的延展性和斷裂伸長率魏宽，還具有優(yōu)良的生物降解性腐泻，是一種全生物可降解塑料。生物可降解塑料是在土壤队询、沙土等自然條件下派桩，與微生物淵（如細(xì)菌/霉菌/藻類等）作用降解成二氧化碳、水等小分子或低分子化合物的塑料蚌斩。降解塑料主要分為光降解塑料铆惑、生物降解塑料堯、光生物降解塑料送膳。光降解塑料需要充足的光照才能降解员魏，給生產(chǎn)帶來了很大局限性，所以光降解塑料的推廣并不好叠聋。生物降解塑料品種已經(jīng)有幾十種撕阎，可批量生產(chǎn)和工業(yè)化生產(chǎn)的品種主要有：微生物發(fā)酵合成的聚羥基脂肪酸酯，化學(xué)合成的聚乳酸(PLA)碌补、聚己內(nèi)酯虏束、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)、脂肪族/芳香族共聚酯厦章、CO2/環(huán)氧化合物共聚物 (APC)镇匀、聚乙烯醇(PVA)等、天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物闷袒、塑料合金等坑律。PBAT操作特點(diǎn)：(1)為了減少 BDO 的副反應(yīng)發(fā)生，減少 THF的生成，降低原料消耗晃择，整個(gè)酯化反應(yīng)在真空條件下進(jìn)行冀值，降低了酯化反應(yīng)溫度；同時(shí)也降低了能耗宫屠。(2)由于原料的活性較低問題列疗，采用了高性能催化劑；由于此催化劑的易水解失活的特性浪蹂，由原來傳統(tǒng)催化劑液面以上的加入方式抵栈，改為液面下加入，解決了以上問題坤次。(3)在縮聚過程中古劲，生成的低聚物易隨真空氣相管道帶人到噴淋系統(tǒng)中，造成系統(tǒng)堵塞缰猴。為此产艾，在氣相管道上設(shè)置旋風(fēng)分離收集系統(tǒng)，將生成的低聚物通過旋風(fēng)分離器收集捕捉滑绒，其尾氣進(jìn)入BDO 噴淋循環(huán)系統(tǒng)闷堡。(4)酯化反應(yīng)過程中，雖然可以降低副反應(yīng)發(fā)生的程度疑故，但在酯化反應(yīng)中還是不可避免的有THF 和水杠览。由于 THF 屬于低毒性，但是其高濃度易對人體危害很大纵势，如果直接排放至污水處理踱阿，將會(huì)對污水處理系統(tǒng)內(nèi)的細(xì)菌產(chǎn)生危害。為解決這一問題吨悍，設(shè)置了 THF 回收裝置扫茅。將 THF 與水進(jìn)行分離處理，經(jīng)過回收裝置處理后育瓜，其 THF 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到 99.95%以上葫隙，可用于直接銷售。廢水中 THF 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在 0.05%左右躏仇，將廢水送至汽提塔進(jìn)行汽提恋脚，提取出其中的 THF 及其他有機(jī)物，通過管道送至燃?xì)忮仩t燃燒焰手。(5)由于 PBAT 玻璃化溫度較低糟描，如采用傳統(tǒng)水下拉條切粒，易造成黏結(jié)书妻、纏刀船响，導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)。為此，采用水下模頭切粒的方式见间，通過水下輸送管道的長短和切粒水的溫度來控制切片粒子的成型和結(jié)晶程度聊闯；同時(shí)由于 PBAT 易降解的特性，生產(chǎn)的切片粒子輸送至干燥塔進(jìn)行干燥米诉，然后沖氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)和包裝菱蔬。(6)針對 PBAT 的特性，分子鏈增長難史侣、黏度高拴泌、流動(dòng)性差等特點(diǎn)，惠通公司采用惠通獨(dú)家專利技術(shù)的立式液相增黏釜惊橱，可使物料的動(dòng)力黏度由目前 350 Pa·S 增加到 1000 Pa·S 以上蚪腐、分子鏈隨之增長，同時(shí)由于黏度很高税朴，需采用螺桿出料的方式來保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性削茁。(7)由于在生產(chǎn) PBAT 過程中，有 THF 蒸汽產(chǎn)生掉房，為此在縮聚裝置內(nèi)局部地區(qū)設(shè)置了軸流風(fēng)機(jī)加強(qiáng)裝置通風(fēng)能力，同時(shí)還設(shè)置可燃有害氣體檢測和報(bào)警裝置慰丛，現(xiàn)場設(shè)計(jì)個(gè)人防護(hù)面具和呼吸器等安全裝備卓囚；THF 回收裝置采取全敞開式混凝土框架結(jié)構(gòu)，使有害氣體不易積聚诅病。PBAT 作為性能良好的環(huán)保材料哪亿，可以降低石油資源消耗，緩解“白色污染”贤笆，對我國可持續(xù)發(fā)展具有重要意義蝇棉。目前全球 PBAT 市場需求旺盛，由于 PBAT 價(jià)格較高芥永，而我國具備良好的原料生產(chǎn)條件篡殷。PBAT 產(chǎn)品主要用于出口，行業(yè)集中度高埋涧，潛在市場大板辽，產(chǎn)業(yè)化前景好。

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摘要:長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料棘催，在滿足汽車零部件性能的同時(shí)劲弦，對零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞醇坝。文章主要介紹了PP-LGF在汽車儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀邑跪，詳細(xì)介紹了薄壁注塑、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實(shí)現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況画畅，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景砸琅。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展夜赵，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展明棍。然而，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重寇僧，通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染摊腋，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)，其中嘁傀，使用質(zhì)量更輕的非金屬材料替代傳統(tǒng)金屬材料的研究在近年來也取得了較大進(jìn)展兴蒸。運(yùn)用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法细办。在眾多的復(fù)合材料中橙凳，長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價(jià)格、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞笑撞。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比岛啸，PPLGF在強(qiáng)度、剛度茴肥、翹曲度坚踩、耐疲勞、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢瓤狐，因此瞬铸，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量及成本的降低。1 長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料性能特點(diǎn)長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種础锐，即熔融浸漬嗓节、溶液浸漬、粉末浸漬皆警、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝拦宣，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm～15mm信姓，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%恢着，粒子中玻纖的保留長度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示，相較于玻纖保留長度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料财破，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)掰派，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能、抗沖擊性能左痢、耐蠕變性能等特點(diǎn)靡羡，更加適合應(yīng)用于汽車領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件系洛。此外，隨著纖維含量的增加略步，PP-LGF的性能也隨之提高描扯。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量趟薄，中绽诚、高檔車型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層杭煎。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件恩够，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性羡铲，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料蜂桶，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)也切，可提升儀表板吸能性能扑媚，同時(shí)可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計(jì)厚度由3mm～3.5mm降低到1.8mm～2.5mm，從而降低儀表板骨架重量雷恃，推動(dòng)汽車內(nèi)飾輕量化疆股。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡倒槐、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面押桃，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄导犹，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比羡忘，PP-LGF材料運(yùn)用薄壁注塑工藝制造的儀表板骨架產(chǎn)品壁厚一般為2.5mm左右谎痢，整體減重可達(dá)約25%。該工藝的投入成本較低卷雕，重量優(yōu)勢明顯节猿。目前，該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中漫雕，如吉利滨嘱、大眾、上汽浸间、福特等均有應(yīng)用太雨，一般選擇PPLGF20材料，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm魁蒜。然而囊扳，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問題吩翻，首先是該工藝的模具成本較高，使用薄壁注塑锥咸，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)狭瞎，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高。其次搏予，注塑工藝管控和注塑精度要求高熊锭，因?yàn)镻P-LGF中長玻纖分布的各向異性，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重雪侥，尺寸穩(wěn)定性較差碗殷。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝，它是以熱塑性材料為基體校镐，通過將超臨界流體（二氧化碳或氮?dú)猓?溶解到熱熔膠中形成單相溶體亿扁，并保持在高壓力下，然后鸟廓，通過開關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔从祝，由于溫度和壓力降低引發(fā)分子的不穩(wěn)定性從而在產(chǎn)品內(nèi)部形成從十到幾十微米不等的封閉氣泡微孔[4-5]，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明引谜，1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化牍陌。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好员咽、翹曲低毒涧、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣。MuCell工藝使用超臨界流體贝室，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動(dòng)性契讲。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段，縮短成型周期滑频，同時(shí)捡偏，可使壓力分布均勻，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力峡迷，降低因長玻纖各項(xiàng)異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲银伟，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。另外绘搞，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕彤避，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充，降低材料密度夯辖，產(chǎn)品重量減輕琉预，較同材質(zhì)實(shí)體，重量可降低5%～10%蒿褂。目前模孩，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝尖阔，骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm，相較于實(shí)心材料重量降低了10%榨咐，此外介却，長城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高块茁，工藝難度大齿坷，同時(shí)相關(guān)研究表明，使用該工藝對儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)数焊，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右永淌，基本滿足性能要求，減重超過8%佩耳，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降遂蛀，不能滿足要求。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%干厚。2.3 化學(xué)發(fā)泡化學(xué)發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝（core-back）李滴，二者均是在注塑過程中，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機(jī)發(fā)泡劑蛮瞄，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體所坯，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)，以降低材料密度挂捅，減輕產(chǎn)品重量芹助。其中，core-back工藝因使用了二次開模闲先，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡状土，發(fā)泡的倍率更高，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多伺糠，產(chǎn)品的減重比更大蒙谓。一般來說，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實(shí)心材料在5%～8%左右退盯，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%，具體根據(jù)退模行程決定泻肯。同物理發(fā)泡工藝一樣渊迁，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)，減少產(chǎn)品翹曲變形灶挟，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性琉朽，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件。目前稚铣，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝箱叁，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm墅垮，重量降低了約40%，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝耕漱。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴算色，開模的周期較長，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高螟够，而且該工藝的技術(shù)難度較高灾梦，后期調(diào)試周期較長，產(chǎn)品的綜合成本較高妓笙。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴若河，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯，減重效果低于薄壁注塑工藝寞宫，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝萧福。

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說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢？這可不一定辈赋，塑料具有重量輕鲫忍，不易受水和陽光影響的特點(diǎn)，適合制作容器炭庙，但也因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)使得塑料不易被大自然分解饲窿，容易造成大量垃圾，因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器焕蹄，但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點(diǎn)逾雄，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。首先因?yàn)榧垙執(zhí)焐滤逶啵龅剿蜁?huì)軟化鸦泳，沒辦法單獨(dú)承裝液體，因此市面上常見的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜永品，所以摸起來感覺滑滑的做鹰。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計(jì)就會(huì)造成回收的難題，紙加塑料淋膜的設(shè)計(jì)當(dāng)被送到回收廠時(shí)鼎姐，如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離钾麸，不能分離就無法重新回收材料再利用，而被放在自然環(huán)境中也因?yàn)槭菑?fù)合材料很難被分解炕桨，所以紙杯基本上只能焚燒饭尝。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質(zhì)越單一越容易回收再利用，現(xiàn)在有一種PP發(fā)泡塑料就具有這種易回收利用的特點(diǎn)献宫，耐熱钥平，抗腐蝕又安全，還可以在微波爐內(nèi)加熱姊途，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理涉瘾，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器知态，并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出立叛，吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量负敏，將二氧化碳或氮?dú)庾⑷氲教厥獾乃芑b置中，使氣體與原料充分混合囚巴，讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程原在，利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化，緩沖吸震彤叉，吸音庶柿，保溫等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于包裝秽浇，建筑建材等行業(yè)浮庐。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史了，在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木柬焕，這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的审残，從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后斑举，人們對這種微孔新型塑料日益感興趣搅轿，并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)可以分為兩種富玷。一種是物理發(fā)泡劑璧坟，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳，氮?dú)馐昱常睔獾葰怏w雀鹃，并且這些氣體在氣態(tài)下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而且在氣態(tài)時(shí)在塑料中的擴(kuò)散速度會(huì)低于在空氣中的擴(kuò)散速度励两。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑黎茎，它是一種當(dāng)受熱后就會(huì)釋放如氮?dú)猓趸嫉鹊奈镔|(zhì)当悔，釋放氣體的速度能夠控制傅瞻，化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨，碳酸氫鈉等盲憎。發(fā)泡工藝發(fā)泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法嗅骄，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中，再經(jīng)過降壓釋放出氣體焙畔，從而就能在成型的塑料中形成很多小孔掸读，這種發(fā)泡法由于成本較低串远，發(fā)泡后對不會(huì)留下殘余物宏多，并且對發(fā)泡塑料性能不會(huì)改變儿惫。另一種是化學(xué)發(fā)泡法，這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡伸但，是對加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡肾请，還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進(jìn)行發(fā)泡。 后一種是機(jī)械發(fā)泡更胖，使用機(jī)械攪拌的方法使氣體混入材料中铛铁，然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后却妨，發(fā)泡劑的分子就會(huì)在塑料中形成很多微小氣泡（氣泡核）饵逐，隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加，氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大彪标，隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低倍权，氣泡也會(huì)停止增長并且慢慢成型，這樣就會(huì)在塑料中形成很多或大或小的氣孔捞烟。所以不管采用什么發(fā)泡工藝薄声，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核，氣泡核膨脹题画，氣泡固化成型這個(gè)過程默辨。發(fā)泡膜包裝袋制造過程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜，也就是我們常說的珍珠棉苍息，將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點(diǎn)缩幸，如防震，防潮档叔，韌性好等桌粉，來看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來的。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯衙四，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合铃肯，通過管道將其吸入到擠出機(jī)入料口，同時(shí)在擠出機(jī)中還要加入發(fā)泡劑传蹈。在擠出機(jī)中需要加溫讓原料熔化押逼，再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡，然后從機(jī)頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜惦界。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開挑格，展平后收成卷，這樣就可切割后包裝產(chǎn)品了沾歪。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機(jī)在上面印上需要的圖案或者文字漂彤。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀，后通過機(jī)器壓封成包裝袋，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了挫望。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡立润，能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便，還能起到包裝保護(hù)的功能媳板，現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬桑腮，也具有這樣的性能，它就像金屬的氣泡包裝材料蛉幸。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的破讨，它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬，它比合金鋼要輕70%奕纫，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量提陶，具備防輻射，防彈匹层，防火的能力搁骑，在遭遇壓力時(shí)其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用，也許將來我們就能用到這種氣泡金屬又固。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高仲器，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率，推動(dòng)材料和能源消耗的下降仰冠，以及材料性能的提升乏冀，成本降低，有些可以通過輕量化實(shí)現(xiàn)洋只，而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向辆沦。那些用于包裝，汽車识虚，建筑和日用消費(fèi)品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡肢扯，輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用担锤，各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛蔚晨。

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說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢？這可不一定肛循，塑料具有重量輕铭腕，不易受水和陽光影響的特點(diǎn)，適合制作容器多糠，但也因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)使得塑料不易被大自然分解累舷，容易造成大量垃圾，因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器夹孔，但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點(diǎn)被盈，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大析孽。首先因?yàn)榧垙執(zhí)焐滤龅剿蜁?huì)軟化只怎，沒辦法單獨(dú)承裝液體绿淋，因此市面上常見的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜，所以摸起來感覺滑滑的尝盼。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計(jì)就會(huì)造成回收的難題，紙加塑料淋膜的設(shè)計(jì)當(dāng)被送到回收廠時(shí)佑菩，如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離盾沫，不能分離就無法重新回收材料再利用，而被放在自然環(huán)境中也因?yàn)槭菑?fù)合材料很難被分解殿漠，所以紙杯基本上只能焚燒赴精。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質(zhì)越單一越容易回收再利用，現(xiàn)在有一種PP發(fā)泡塑料就具有這種易回收利用的特點(diǎn)绞幌，耐熱蕾哟，抗腐蝕又安全，還可以在微波爐內(nèi)加熱莲蜘，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理谭确，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器，并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用票渠。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出逐哈，吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量，將二氧化碳或氮?dú)庾⑷氲教厥獾乃芑b置中问顷，使氣體與原料充分混合昂秃，讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程，利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化杜窄，緩沖吸震肠骆，吸音，保溫等特點(diǎn)塞耕，廣泛應(yīng)用于包裝蚀腿，建筑建材等行業(yè)。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史了扫外，在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木唯咬，這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的，從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料畏浆。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后胆胰，人們對這種微孔新型塑料日益感興趣，并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)刻获。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種蜀涨。一種是物理發(fā)泡劑瞎嬉，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳，氮?dú)夂窳睔獾葰怏w氧枣，并且這些氣體在氣態(tài)下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而且在氣態(tài)時(shí)在塑料中的擴(kuò)散速度會(huì)低于在空氣中的擴(kuò)散速度别垮。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑便监，它是一種當(dāng)受熱后就會(huì)釋放如氮?dú)猓趸嫉鹊奈镔|(zhì)碳想，釋放氣體的速度能夠烧董，化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨，碳酸氫鈉等胧奔。泡工藝泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法逊移，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中，再經(jīng)過降壓釋放出氣體龙填，從而就能在成型的塑料中形成很多小孔胳泉，這種發(fā)泡法由于成本較低，發(fā)泡后對不會(huì)留下殘余物岩遗，并且對發(fā)泡塑料性能不會(huì)改變扇商。另一種是化學(xué)發(fā)泡法，這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡宿礁，是對加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡钳吟，還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進(jìn)行發(fā)泡。 后一種是機(jī)械發(fā)泡窘拯，使用機(jī)械攪拌的方法使氣體混入材料中红且，然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后涤姊，發(fā)泡劑的分子就會(huì)在塑料中形成很多微小氣泡（氣泡核）暇番，隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加，氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大思喊，隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低壁酬，氣泡也會(huì)停止增長并且慢慢成型，這樣就會(huì)在塑料中形成很多或大或小的氣孔恨课。所以不管采用什么發(fā)泡工藝舆乔，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核，氣泡核膨脹剂公，氣泡固化成型這個(gè)過程希俩。發(fā)泡膜包裝袋制造過程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜，也就是我們常說的珍珠棉纲辽，將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點(diǎn)颜武，如防震璃搜，防潮，韌性好等鳞上，來看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來的这吻。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合篙议，通過管道將其吸入到擠出機(jī)入料口唾糯，同時(shí)在擠出機(jī)中還要加入發(fā)泡劑。在擠出機(jī)中需要加溫讓原料熔化鬼贱，再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡移怯，然后從機(jī)頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開吩愧，展平后收成卷，這樣就可以切割后包裝產(chǎn)品了增显。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機(jī)在上面印上需要的圖案或者文字雁佳。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀，后通過機(jī)器壓封成包裝袋同云，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了糖权。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡，能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便炸站，還能起到包裝保護(hù)的功能星澳，現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬，也具有這樣的性能旱易，它就像金屬的氣泡包裝材料禁偎。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的，它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬阀坏，它比合金鋼要輕70%如暖，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量，具備防輻射忌堂，防彈盒至，防火的能力，在遭遇壓力時(shí)其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用士修，也許將來我們就能用到這種氣泡金屬枷遂。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率棋嘲，推動(dòng)材料和能源消耗的下降酒唉，以及材料性能的提升，成本降低沸移，有些可以通過輕量化實(shí)現(xiàn)黔州，而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向秸架。那些用于包裝，汽車纲缓，建筑和日用消費(fèi)品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡革砸，輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用绅这，各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛涣达。

南通聚丙烯微孔發(fā)泡定制

與傳統(tǒng)注塑制品相比，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕证薇、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少度苔、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)浑度。目前寇窑，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，具有操作簡單箩张、效率高甩骏、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件，且能耗少先慷，符合節(jié)約材料饮笛，降低成本這一發(fā)展理念，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求论熙。然而福青，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，泡孔尺寸分布不均勻脓诡，所得制品表面存在大量的氣痕无午、銀紋等缺陷，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺祝谚，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用指厌。國家復(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，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響踊跟。研究發(fā)現(xiàn)踩验，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)，改善了泡孔的形態(tài)商玫。實(shí)驗(yàn)方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP箕憾、發(fā)泡劑(AC)、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)行塑化拳昌。然后打開氣體反壓裝置袭异，在型腔中分別注入固定的GCP為0，0.2炬藤，0.4御铃，0.6碴里，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)泡上真，冷卻后咬腋，取出PP發(fā)泡樣品。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后睡互，熔體壓力瞬間達(dá)到值根竿。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就珠，注射完成后寇壳，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降妻怎，隨著冷卻收縮壳炎，熔體壓力逐漸趨于0 MPa。由此可知逼侦，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力匿辩，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。 GCP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)偿洁，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率撒汉，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形沟优，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大涕滋，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象挠阁，泡孔形貌極不規(guī)則宾肺，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)侵俗。同時(shí)發(fā)現(xiàn)锨用，隨著GCP的增大，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小隘谣，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變增拥，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布寻歧。當(dāng)GCP達(dá)到0.8 MPa時(shí)掌栅，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)，此時(shí)整體泡孔的變形較小码泛。這是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動(dòng)剪切作用猾封，GCP值越大，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大噪珊，泡孔受到熔體的約束力大晌缘，泡孔不易發(fā)生變形齐莲。GCP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響GCP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示×谆可知选酗，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的增大搀捷，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高星掰，GCP為0.8 MPa時(shí)，升高至26.7%嫩舟。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氢烘，從63.7%下降到45.4%，這說明GCP可以減小泡孔變形層家厌，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍播玖。對變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如下圖所示饭于，泡孔的平均長度隨著GCP的增加蜀踏，整體呈現(xiàn)減小的趨勢，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大掰吕，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小果覆，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，即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距殖熟，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小局待。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見圖c菱属，隨著GCP的增加钳榨，當(dāng)GCP為0.2 MPa時(shí)泡孔直徑略有減小，但隨著GCP的進(jìn)一步增大纽门，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm薛耻。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大，使得泡孔的成核臨界能壘升高赏陵，泡孔的成核速率下降饼齿，泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場的影響減弱，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長蝙搔，因此熔體壓力越大缕溉，泡孔直徑越大。GCP提高了充模時(shí)的熔體壓力杂瘸，有效地降低了泡孔的變形倒淫，且隨著GCP的升高，泡孔直徑增大，泡孔密度下降敌土，發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變镜硕。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返干，使充模過程中受流動(dòng)影響的泡孔數(shù)減小兴枯，減小了泡孔受到的流動(dòng)剪切力。隨著GCP的增大矩欠，泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%财剖，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304，泡孔的平均長度增大癌淮。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌躺坟，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乳蓄，使得臨界成核點(diǎn)后移咪橙，泡孔的成核長大在充模后進(jìn)行，進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌虚倒。