寧海PLA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)量更輕歪今、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少嚎幸、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)寄猩。目前嫉晶，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(jiǎn)單田篇、效率高替废、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件，且能耗少泊柬，符合節(jié)約材料椎镣，降低成本這一發(fā)展理念，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求兽赁。然而状答，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)生大量變形冷守，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕惊科、銀紋等缺陷拍摇，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用馆截。國(guó)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)的氣體反壓裝置充活，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。研究發(fā)現(xiàn)蜡娶，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)混卵，改善了泡孔的形態(tài)。實(shí)驗(yàn)方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP翎蹈、發(fā)泡劑(AC)淮菠、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)行塑化男公。然后打開氣體反壓裝置荤堪，在型腔中分別注入固定的GCP為0，0.2枢赔，0.4澄阳，0.6，0.8 MPa的氣體踏拜，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡碎赢，冷卻后，取出PP發(fā)泡樣品速梗。GCP對(duì)充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后肮塞，熔體壓力瞬間達(dá)到值。隨著GCP從0增加至0.8 MPa姻锁，熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa枕赵，注射完成后，隨著氣體的排出位隶，熔體壓力瞬間下降拷窜，隨著冷卻收縮，熔體壓力逐漸趨于0 MPa涧黄。由此可知篮昧，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境笋妥。 GCP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)懊昨，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形春宣，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大酵颁，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形狈孔，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象，泡孔形貌極不規(guī)則材义，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小均抽，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)其掂，隨著GCP的增大油挥，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變款熬，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大深寥，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布。當(dāng)GCP達(dá)到0.8 MPa時(shí)贤牛，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)惋鹅，此時(shí)整體泡孔的變形較小。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)剪切作用殉簸，GCP值越大闰集，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大，泡孔受到熔體的約束力大般卑，泡孔不易發(fā)生變形武鲁。GCP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響GCP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示◎鸺欤可知沐鼠，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的增大叹谁，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高饲梭，GCP為0.8 MPa時(shí)，升高至26.7%焰檩。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憔涉，從63.7%下降到45.4%，這說明GCP可以減小泡孔變形層锅尘，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍监氢。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如下圖所示藤违，泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加浪腐，整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大顿乒，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小议街，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(zhǎng)度與寬度的差距璧榄，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小特漩。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)吧雹，見圖c，隨著GCP的增加涂身，當(dāng)GCP為0.2 MPa時(shí)泡孔直徑略有減小雄卷，但隨著GCP的進(jìn)一步增大，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm蛤售。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大丁鹉，使得泡孔的成核臨界能壘升高，泡孔的成核速率下降悴能，泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱揣钦，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng)，因此熔體壓力越大漠酿，泡孔直徑越大冯凹。GCP提高了充模時(shí)的熔體壓力，有效地降低了泡孔的變形炒嘲，且隨著GCP的升高宇姚，泡孔直徑增大，泡孔密度下降摸吠，發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變空凸。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寸痢，使充模過程中受流動(dòng)影響的泡孔數(shù)減小，減小了泡孔受到的流動(dòng)剪切力紊选。隨著GCP的增大啼止，泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304兵罢，泡孔的平均長(zhǎng)度增大献烦。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動(dòng)時(shí)的阻力卖词，提高了注塑充模階段的熔體壓力巩那，使得臨界成核點(diǎn)后移，泡孔的成核長(zhǎng)大在充模后進(jìn)行此蜈，進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌即横。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕裆赵、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少东囚、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)战授。目前页藻，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桨嫁，具有操作簡(jiǎn)單、效率高份帐、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件璃吧，且能耗少，符合節(jié)約材料废境，降低成本這一發(fā)展理念肚逸，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求。然而彬坏，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)生大量變形朦促，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕栓始、銀紋等缺陷务冕，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用幻赚。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)的氣體反壓裝置禀忆，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。研究發(fā)現(xiàn)落恼，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)箩退，改善了泡孔的形態(tài)。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP佳谦、發(fā)泡劑(AC)戴涝、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。然后打開氣體反壓裝置钻蔑，在型腔中分別注入固定的GCP為0啥刻，0.2，0.4咪笑，0.6可帽，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)泡窗怒，冷卻后映跟，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扬虚，熔體壓力瞬間達(dá)到大值努隙。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孔轴，注射完成后剃法，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降，隨著冷卻收縮贷洲，熔體壓力逐漸趨于0?MPa收厨。由此可知，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力优构，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境诵叁。CP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率钦椭，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形拧额，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，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形彪腔，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象侥锦，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小德挣，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)恭垦。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大格嗅，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小番挺，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)域所占比例增大屯掖，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布玄柏。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)贴铜，此時(shí)整體泡孔的變形較小粪摘。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值越大阀湿，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大赶熟，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形陷嘴。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〖渥可知灾挨，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的增大竹宋，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高劳澄，GCP為0.8 MPa時(shí)，升高至26.7%蜈七。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秒拔，從63.7%下降到45.4%，這說明GCP可以減小泡孔變形層飒硅，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍砂缩。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)作谚，如下圖所示，泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加庵芭，整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)妹懒，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的增大而減小双吆，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度眨唬，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好乐。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匾竿，見圖c，隨著GCP的增加蔚万，當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小岭妖，但隨著GCP的進(jìn)一步增大，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm笛坦。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大区转，使得泡孔的成核臨界能壘升高，泡孔的成核速率下降版扩，泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱废离，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng)，因此熔體壓力越大礁芦，泡孔直徑越大蜻韭。

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聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價(jià)值：微孔發(fā)泡材料的韌性高、疲勞壽命長(zhǎng)柿扣、比強(qiáng)度高肖方、熱穩(wěn)定性高、介電常數(shù)低未状。除此之外還有質(zhì)輕俯画、隔熱、吸震司草、隔音艰垂、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。這是因?yàn)檫@種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細(xì)裂縫小得多的孔徑埋虹，這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端猜憎，所以不會(huì)降低塑料的強(qiáng)度。因此搔课，在汽車胰柑、航天航空和其他各種運(yùn)輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價(jià)值。聚丙烯微孔發(fā)泡通過研究熔體流動(dòng)速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，低熔體流動(dòng)速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機(jī)械性能柬讨。日本Sumitom化學(xué)公司利用幾種熔體流動(dòng)速率不同的聚合物共混發(fā)泡崩瓤，制得了一種沖擊強(qiáng)度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材，這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間姐浮。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(jié)晶的通用塑料谷遂，它的結(jié)晶速度較慢慢，容易形成尺寸較大的球晶卖鲤，導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差肾扰，制品的外觀缺乏美感，限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用蛋逾。利用成核劑改性聚丙烯集晚，是一種制備透明度高，力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡(jiǎn)單有效的方法区匣，因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用偷拔。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性，適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性亏钩；且共聚PP的透明性比均聚PP好莲绰。張廣平等采用2，2-亞甲基-雙(4姑丑，6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑蛤签，研究了成核劑對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：這種成核劑的佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%栅哀。此時(shí)震肮，復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃，結(jié)晶度增加3%~6%留拾，結(jié)晶速率顯著增加戳晌；材料的模量提高了20%~30%，彎曲強(qiáng)度也提高了10%~20%痴柔。纖維增強(qiáng)聚丙烯材料：纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場(chǎng)中增長(zhǎng)較快的塑料品種之一沦偎，尤其是在汽車用塑料中。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用咳蔚，在塑料中纖維長(zhǎng)度需要大于LC扛施，既零界長(zhǎng)度，LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系屹篓。如果纖維的長(zhǎng)度小于LC，其增強(qiáng)效果與一般的粉末填料區(qū)別不大匙奴。例如堆巧，玻纖增強(qiáng)PP中，玻璃纖維的零界長(zhǎng)度為3.1 mm；而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中谍肤，LC可能降到0.9mm以下啦租。對(duì)于普通的短玻纖增強(qiáng)塑料，制品中的纖維長(zhǎng)度一般只有0.2~0.6mm荒揣，限制了制成品性能的提高篷角。而在長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料部件中，玻璃纖維的殘留長(zhǎng)度可以達(dá)到3mm以上系任，大大提高了制品的物理機(jī)械性能恳蹲。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價(jià)值由于長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制品中的纖維殘留長(zhǎng)度較長(zhǎng)，它的沖擊強(qiáng)度比普通的纖維增強(qiáng)材料高了4倍左右俩滥；比強(qiáng)度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高嘉蕾；此外，這種材料的加工流動(dòng)性好霜旧，制品外觀光亮错忱、無塌坑等缺陷，制品的成型收縮率也小挂据。的研究成果表明以清，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強(qiáng)聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時(shí)，LFG/PP的拉伸強(qiáng)度崎逃、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度明顯高于SFG/PP掷倔。

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微發(fā)泡注塑，聚丙烯/橡膠/滑石粉復(fù)合材料婚脱，增強(qiáng)增韌聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯作為一種經(jīng)濟(jì)高效的熱塑性聚合物今魔，具有材料成本低、抗腐蝕性好障贸、比強(qiáng)度高和易于成型加工等優(yōu)點(diǎn)错森，已廣泛應(yīng)用于包裝工程、紡織篮洁、電子產(chǎn)品以及汽車工業(yè)涩维。以汽車工業(yè)為例，聚丙烯的年均用量高達(dá)255.6百萬噸袁波，研究表明汽車每減重10%就可以將燃料的利用率提高至少6%瓦阐。因此，近年來為了節(jié)省材料和能源篷牌、減少環(huán)境污染進(jìn)而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康可持續(xù)發(fā)展睡蟋，塑料制品的輕量化問題引起了廣大學(xué)者的研究興趣，而其中發(fā)泡注塑成型工藝被視為是一種非常有前途的輕量化實(shí)現(xiàn)方式枷颊。然而戳杀，由于聚丙烯的熔體強(qiáng)度低该面，導(dǎo)致其發(fā)泡能力非常差，常規(guī)微發(fā)泡注塑聚丙烯產(chǎn)品存在泡孔尺寸大且分布極其不均勻信卡，嚴(yán)重降低了其力學(xué)性能隔缀，尤其是沖擊力學(xué)性能。針對(duì)上述問題傍菇，山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王桂龍和合作者提出了一種利用橡膠和滑石粉的耦合作用改性聚丙烯的新途徑猾瘸，顯著提高了聚丙烯熔體強(qiáng)度和促進(jìn)了結(jié)晶，進(jìn)而改善了聚丙烯的發(fā)泡能力丢习，終通過微發(fā)泡注塑制備了具有優(yōu)異綜合力學(xué)性能的微孔聚丙烯制品牵触。

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央廣網(wǎng)上海9月17日消息（記者唐奇云 通訊員張婷）日常生活中，當(dāng)人們購(gòu)買兒童玩具泛领、家具用品等塑料制品時(shí)荒吏，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保渊鞋，近年來綜合性能優(yōu)異绰更、可回收及易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”，日益受到熱捧锡宋，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種儡湾。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)。在第22屆工博會(huì)高校展區(qū)执俩，華東理工大學(xué)化工學(xué)院教授趙玲領(lǐng)銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項(xiàng)目徐钠，聚焦的正是輕量化聚丙烯發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用。該項(xiàng)目也是2019年度上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目役首。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實(shí)驗(yàn)裝置（央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學(xué)供圖）鎖定新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域尝丐，布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國(guó)新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域，發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段衡奥。隨著航天航空爹袁、國(guó)防、能源矮固、交通失息、包裝、電器档址、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展盹兢，對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱、隔音守伸、絕緣绎秒、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切。聚丙烯作為產(chǎn)量大尼摹、增長(zhǎng)量快替裆、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一校辩，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)。016年辆童，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)泡工藝惠赫，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)工作把鉴。據(jù)趙玲介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類儿咱⊥タ常化學(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)混埠；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用怠缸，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)較高钳宪，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全揭北。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)吏颖、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端搔体，超臨界流體，特別是超臨界CO2半醉，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)疚俱，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)，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)缩多、表面張力和粘度下降呆奕、結(jié)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衬吆。聚丙烯是結(jié)晶聚合物梁钾，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品咆槽；高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔陈轿，可操作窗口窄。因此秦忿，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麦射。為了攻克這一難題，近年來華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通灯谣、中石化北化院潜秋、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位胎许，在合適物料體系峻呛、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)化罗售、強(qiáng)化和工程化等系列工作，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)制钩述，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)泡專用料寨躁，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；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率牙勘，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積职恳；釜壓發(fā)泡、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)方面、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)放钦，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)。