廣州MPP廠家
發(fā)布時(shí)間:2024-06-03 01:04:41廣州MPP廠家
隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展,發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用唤崭,因其具有的優(yōu)異機(jī)械性能和無毒(低毒)拷恨、絕熱、隔音谢肾、絕緣腕侄、緩沖、輕量化等性能芦疏,在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機(jī)冕杠。隨著國民對(duì)于環(huán)保、綠色酸茴、安全分预、舒適要求愈加苛刻,對(duì)環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃薪捍、可(完全)降解笼痹、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧配喳,成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)。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)凳干,發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷晴裹,聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用,包括新能源汽車動(dòng)力電池墊片等等救赐,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)用涧团。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、隔音经磅、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性泌绣,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、汽車減震预厌、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等阿迈。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料,如地板配乓、頂棚仿滔、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料犹芹,這種材料耐候性能較差,易燃且燃燒過程中釋放大量對(duì)人體有害的有毒氣體鞠绰。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著腰埂,對(duì)汽車輕量化提出了更高要求。特別是在車市持續(xù)萎靡蜈膨、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下屿笼,輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向。整車廠翁巍、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局驴一。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。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果灶壶,而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題肝断。在暴雨、淺灘驰凛、霧霾等極端條件下胸懈,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,特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動(dòng)力電池上恰响。例如:特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量趣钱、提升安全性,大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來保護(hù)單個(gè)電芯胚宦,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)致熱失控首有。由于特斯拉在動(dòng)力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用燕垃,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。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下井联,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)域利术,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年低矮,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)課題印叁。日常生活中,當(dāng)人們購買兒童玩具军掂、家具用品等塑料制品時(shí)轮蜕,都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保蝗锥,近年來綜合性能優(yōu)異跃洛、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”,日益受到熱捧终议,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種汇竭。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長量快穴张、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一细燎,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)。其中皂甘,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)玻驻。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年,由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國家重點(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)偿枕。該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝璧瞬,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。據(jù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)專家介紹渐夸,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類嗤锉。化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留墓塌、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)瘟忱;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用,已逐漸被禁止和限制使用桃纯;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)格昂貴酷誓,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候态坦、火災(zāi)危險(xiǎn)盐数、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端,超臨界流體伞梯,特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)玫氢,被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)帚屉,而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和粘度下降漾峡、結(jié)晶行為改變等一系列變化攻旦,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物生逸,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制牢屋,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)度不夠無法保持完整泡孔槽袄,可操作窗口窄烙无。因此,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遍尺。了攻克這一難題截酷,近年來,團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通乾戏、中石化北化院迂苛、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位鼓择,在合適物料體系三幻、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惯退,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: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)制赌髓,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/添加劑催跪;CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率,氣泡成核和生長的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積夷野;釜壓發(fā)泡懊蒸、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、溫度場和速度場悯搔,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)骑丸。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù),項(xiàng)目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置妒貌,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造通危;新建了4套、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置灌曙,生產(chǎn)效率提高25%菊碟,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)在刺;2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億逆害,利稅1.09億头镊。隨著應(yīng)用市場快速開拓,2019年共推廣新建了13套裝置魄幕,市場占有率高和競爭力強(qiáng)相艇。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實(shí)用新型專利8件纯陨;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文坛芽,“國外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為∫砜伲”科技查新表明咙轩,模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平,釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性机久。
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什么是MPP臭墨?MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯,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微米膘盖,泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)胧弛。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在,MPP具有優(yōu)異的減震侠畔、緩沖结缚、隔熱和吸聲等性能,可廣泛應(yīng)用于包裝软棺、交通工具红竭、箱包、體育器材等領(lǐng)域喘落,是傳統(tǒng)EVA茵宪、PU、PS發(fā)泡材料瘦棋、EPE和EPP的佳替代物稀火。聚丙烯微孔發(fā)泡MPP所需的原料制造MPP一般需要使用高熔體強(qiáng)度聚丙烯(high melt strength PP)。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物赌朋,加工窗口較窄凰狞,且難以得到封閉的泡孔結(jié)構(gòu)。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沛慢,在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體赡若,并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡团甲,形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料逾冬。發(fā)泡過程清潔無污染,發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保伐庭。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)粉渠,因此可回收循環(huán)使用分冈。聚丙烯(PP)本身是無毒材料,是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料霸株。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械雕沉、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域。也可應(yīng)用于兒童拼圖去件、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域坡椒,代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫,EVA泡沫尤溜。 PP是半結(jié)晶聚合物倔叼,其熔點(diǎn)一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE宫莱、PS丈攒、PU發(fā)泡材料,MPP的使用溫度可達(dá)120℃授霸,因此MPP特別適合高溫包裝巡验、高溫保溫等領(lǐng)域。MPP集增強(qiáng)碘耳、隔熱和降噪為一體显设,也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域,如汽車辛辨、軌道交通捕捂,船舶,風(fēng)機(jī)葉片等斗搞。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用指攒,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)泡沫等僻焚,特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用幽七。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,由于泡孔較小溅呢,微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料猿挚,更加降低制品重量和體積咐旧。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材绩蜻,而片材表面不會(huì)穿孔铣墨,可應(yīng)用于微電子器件的包裝(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办绝,提高漫反射率伊约。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流姚淆,從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的屡律、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)腌逢。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔超埋,MPP具有極佳的表面保護(hù)性能搏讶,可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域。 MPP的阻燃著下游應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大以及性能要求的提升霍殴,對(duì)MPP阻燃要求日益劇增媒惕,巴斯夫BASF無鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低,添加1%即可達(dá)到UL94 VTM-2阻燃等級(jí)来庭,對(duì)材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響妒蔚,NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外,它還有出色的光和熱穩(wěn)定性月弛,以及不與酸性環(huán)境以及含鹵阻燃劑中的酸性成份發(fā)生反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)肴盏。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產(chǎn)品,巴斯夫光穩(wěn)定劑Tinuvin? XT55在MPP微孔發(fā)泡聚丙烯上能夠達(dá)到非常高效的光老化尊搬,延長MPP長時(shí)間在戶外暴曬的時(shí)間叁鉴,防止材料老化降解; BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外佛寿,同時(shí)還具有形態(tài)顆粱夏梗化,加工方便冀泻,潔凈常侣,無粉塵污染等特點(diǎn)。
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核心技術(shù)優(yōu)勢:1弹渔、技術(shù)創(chuàng)新:·成套設(shè)備:自主研發(fā)的超臨界CO2微孔發(fā)泡成套裝備胳施,將化學(xué)工程的技術(shù)手段應(yīng)用于聚合物加工≈ǎ·適用性好:工藝適用于多種聚合物材料的微孔發(fā)泡(PP舞肆、PA、TPU博杖、TPAE椿胯、PVDF…)√旮·控制確:通過宏觀工藝參數(shù)(溫度哩盲、壓力)的確控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)的確控制。2廉油、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 惠险。·高性能:充分發(fā)揮多孔結(jié)構(gòu)作用能并配合材料的功能化改性抒线,實(shí)現(xiàn)材料的高性能化 班巩。·輕量化:低密度(min) 30kg/m3 十兢。重環(huán)保:純物理發(fā)泡趣竣,制程清潔環(huán)保,產(chǎn)品安全無毒旱物。聚丙烯微孔發(fā)泡已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的產(chǎn)品種類:1遥缕、M-PP:聚丙烯微孔發(fā)泡板材2、M-PVDF:聚偏氟乙烯微孔發(fā)泡板材3宵呛、M-PA12:尼龍12微孔發(fā)泡板材4单匣、M-TPU:熱塑性聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡板材5、M-TPEE:熱塑性聚酯彈性體微孔發(fā)泡板材6宝穗、M-PEBA:熱塑性聚酰胺彈性體微孔發(fā)泡板材
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POE是乙烯和辛烯的共聚物户秤,其中共聚單體辛烯(C8H16)的含量為20%-30%。分子結(jié)構(gòu)中辛烯的存在破壞了乙烯的結(jié)晶逮矛,但是同時(shí)也賦予共聚物優(yōu)良的透明性和良好的彈性鸡号。在常溫下乙烯的結(jié)晶作為物理交聯(lián)點(diǎn),在高溫下乙烯解結(jié)晶使共聚物具有塑性须鼎。窄的分子量分布使POE具有較高的拉伸強(qiáng)度和抗沖擊性等鲸伴。由于辛烯的支化作用,使得共聚物的熱敏性大大提高晋控,大大增強(qiáng)了聚合物的可加工性汞窗。與EPDM和EPR相比,α-烯烴在共聚單體中的比重較小赡译,大大減少了分子骨架上的叔氫原子仲吏,這使得POE的耐熱氧老化性能大大提高。POE具有優(yōu)異的性能 (特別是高耐熱氧老化性)蝌焚,價(jià)格相對(duì)便宜裹唆,因此是一種應(yīng)用前景廣闊的新型彈性體材料。但是POE熱塑性彈性體材料在實(shí)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℃)只洒,這大大限制了該材料的應(yīng)用領(lǐng)域品腹。熱塑性彈性體POE在高溫下,乙烯結(jié)晶相的消失红碑,可能會(huì)導(dǎo)致某些性能(模量、耐溶劑性)等發(fā)生突變。使用交聯(lián)析珊、填充增強(qiáng)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羡鸥。適當(dāng)?shù)牧蚧w系和補(bǔ)強(qiáng)體系能有效的提高POE硫化膠的性能,而且通過橡塑共混改性的方法忠寻,也可以獲得一種新型POE復(fù)合材料惧浴,可期望用其代替某些如EPDM等橡膠改性PP,應(yīng)用于長期處在高負(fù)荷奕剃、高應(yīng)變衷旅、高溫等苛刻工作環(huán)境的橡膠制品中。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纵朋。限定幾何構(gòu)型催化技術(shù)是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的茂金屬技術(shù)之一柿顶,它能極其嚴(yán)格的控制材料的分子結(jié)構(gòu),制得加工性能和使用性能優(yōu)良的所需材料操软。茂金屬催化劑催化效率高嘁锯、工藝適應(yīng)性強(qiáng)和制得產(chǎn)品性能優(yōu)異,因此很快進(jìn)入了工業(yè)化階段聂薪。Engage POE具有相對(duì)分子量分布窄家乘、聚合物結(jié)構(gòu)可控、聚合物分子可剪裁等一系列特點(diǎn)藏澳,其產(chǎn)品具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能和加工性能仁锯,具有其它高聚物無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。近來翔悠,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)注业崖。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,α-烯烴一般為1-己烯和1-辛烯凉驻。DOW Chemical公司按照共聚單體含量將POE進(jìn)行分類腻要,辛烯在共聚單體中含量<20%,密度為0.895g/cm3~0.915g/cm3的彈性體稱為聚烯烴塑性體(POP)涝登;辛烯在共聚單體中含量>20%雄家,在20%-30%之間,密度為0.865~0.895g/cm3胀滚,稱為聚烯烴彈性體(POE)商品名為Engage趟济。Exxon化學(xué)公司的彈性體一般特指乙丙橡膠。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(diǎn)的作用咽笼,一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū)顷编,形成了橡膠相從而成為具有橡膠彈性的無定型區(qū),使得POE成為一種性能優(yōu)異的熱塑性彈性體[9]剑刑。微觀結(jié)構(gòu)決定聚合物的宏觀性能媳纬,與傳統(tǒng)聚合方法制備的聚合物相比双肤,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),因而具有高彈性钮惠、高強(qiáng)度茅糜、高伸長率等優(yōu)異的物理機(jī)械性能和的優(yōu)異的耐低溫性能。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)生撓曲素挽,因而POE材料的加工性能優(yōu)異蔑赘。又由于POE大分子鏈的飽和結(jié)構(gòu),分子結(jié)構(gòu)中所含叔碳原子相對(duì)較少预明,因而具有優(yōu)異的耐熱老化和抗紫外線性能缩赛。另外,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)中引入長支鏈撰糠,使材料的透明度提高酥馍,同時(shí)有效的改善了聚合物的加工流變性能。