無錫PLA發(fā)泡價格

央廣網(wǎng)上海9月17日消息（記者唐奇云 通訊員張婷）日常生活中弟蚀，當人們購買兒童玩具蚤霞、家具用品等塑料制品時，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味义钉、綠色環(huán)保昧绣，近年來綜合性能優(yōu)異、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”捶闸，日益受到熱捧夜畴，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。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)删壮。在第22屆工博會高校展區(qū)贪绘，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”項目，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)用央碟。該項目也是2019年度上海市科技進步獎一等獎項目税灌。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實驗裝置（央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學(xué)供圖）鎖定新材料發(fā)展重點領(lǐng)域，布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領(lǐng)域硬耍，發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段垄琐。隨著航天航空、國防经柴、能源狸窘、交通、包裝坯认、電器翻擒、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展氓涣，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱、隔音陋气、絕緣劳吠、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)量大巩趁、增長量快痒玩、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一，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)域的熱點與難點议慰。016年蠢古，由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)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(shù)”獲準立項，該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝别凹，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“一條鏈式”研發(fā)工作草讶。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)泡劑兩大類炉菲《檎剑化學(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)泡倍率等缺點拍霜；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用嘱丢，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沉御，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全屿讽。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險吠裆、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端伐谈，超臨界流體，特別是超臨界CO2试疙，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)诵棵，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)，而且CO2進入聚合物后會引起熔點祝旷、表面張力和粘度下降履澳、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怀跛。聚丙烯是結(jié)晶聚合物距贷，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)品吻谋；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔忠蝗，可操作窗口窄。因此漓拾，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阁最。為了攻克這一難題戒祠，近年來華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院速种、浙江新恒泰姜盈、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系配阵、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)化馏颂、強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)建流場結(jié)構(gòu)實現(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)泡機制闸餐，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)泡專用料饱亮，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)泡倍率舍沙，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積；釜壓發(fā)泡剔宪、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)計保證了均勻的壓力場拂铡、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)葱绒。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比感帅，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)力更少地淀、尺寸穩(wěn)定性好失球、成型周期短等一系列優(yōu)點。目前帮毁，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实苞，具有操作簡單、效率高烈疚、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件黔牵，且能耗少，符合節(jié)約材料爷肝，降低成本這一發(fā)展理念猾浦，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求。然而灯抛，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)生大量變形金赦，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕对嚼、銀紋等缺陷夹抗，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應(yīng)用猪半。國家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團隊采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置兔朦，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)泡行為的影響偷线。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沽甥，改善了泡孔的形態(tài)声邦。實驗方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP、發(fā)泡劑(AC)摆舟、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行塑化亥曹。然后打開氣體反壓裝置，在型腔中分別注入固定的GCP為0恨诱，0.2媳瞪，0.4，0.6照宝，0.8 MPa的氣體蛇受，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進行發(fā)泡，冷卻后厕鹃，取出PP發(fā)泡樣品兢仰。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后，熔體壓力瞬間達到值剂碴。隨著GCP從0增加至0.8 MPa把将，熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，注射完成后忆矛，隨著氣體的排出察蹲，熔體壓力瞬間下降，隨著冷卻收縮催训，熔體壓力逐漸趨于0 MPa洽议。由此可知，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力瞳腌，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境绞铃。 GCP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時，由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率嫂侍，泡孔發(fā)生流動剪切變形儿捧，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時間和作用力較大，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形挑宠，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象菲盾，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小各淀，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)懒鉴。同時發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小临谱，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變璃俗，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布悉默。當GCP達到0.8 MPa時城豁，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)，此時整體泡孔的變形較小抄课。這是因為GCP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動剪切作用唱星，GCP值越大，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大跟磨，泡孔受到熔體的約束力大间聊，泡孔不易發(fā)生變形。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)的影響如下圖所示抵拘“チ瘢可知，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個樣品厚度的10.9%僵蛛；隨著GCP的增大叹话，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高，GCP為0.8 MPa時墩瞳，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氏豌，從63.7%下降到45.4%喉酌，這說明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍泵喘。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計泪电，如下圖所示，泡孔的平均長度隨著GCP的增加纪铺，整體呈現(xiàn)減小的趨勢相速，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的增大而減小鲜锚，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度突诬，即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小芜繁。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計旺隙，見圖c，隨著GCP的增加骏令，當GCP為0.2 MPa時泡孔直徑略有減小蔬捷，但隨著GCP的進一步增大，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大周拐，使得泡孔的成核臨界能壘升高铡俐，泡孔的成核速率下降，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱妥粟，更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長审丘，因此熔體壓力越大，泡孔直徑越大罕容。GCP提高了充模時的熔體壓力备恤，有效地降低了泡孔的變形，且隨著GCP的升高锦秒，泡孔直徑增大露泊，泡孔密度下降，發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變旅择。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa惭笑，熔體內(nèi)部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，使充模過程中受流動影響的泡孔數(shù)減小生真，減小了泡孔受到的流動剪切力沉噩。隨著GCP的增大，泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%柱蟀，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304川蒙，泡孔的平均長度增大。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌长已，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動時的阻力畜眨，提高了注塑充模階段的熔體壓力，使得臨界成核點后移术瓮，泡孔的成核長大在充模后進行康聂，進而改善了制品泡孔的形貌。

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利用化學(xué)改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機胞四，采用一步法擠出工藝研制了汽車內(nèi)飾用聚丙烯（PP）微發(fā)泡料恬汁。以均聚PP和共聚PP為基礎(chǔ)樹脂，考察了影響PP發(fā)泡的主要因素（如引發(fā)劑辜伟、發(fā)泡劑的用量氓侧、擠出溫度等）。結(jié)果表明游昼，具有良好性能的PP微發(fā)泡專用料的配方（質(zhì)量份數(shù)）：均聚PP為40.00份甘苍，共聚PP為60.00份，過氧化二特丁烷為0.18份烘豌，過氧化二異丙苯為0.02份载庭，改性劑為0.50份，碳酸鈣為0.50份，發(fā)泡劑AC為 0.40份囚聚。以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μｍ靖榕，泡孔密度可達個／cm3。關(guān)鍵詞： 聚丙烯 微發(fā)泡 汽車內(nèi)飾件 專用料 聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有質(zhì)輕顽铸、耐高溫茁计、綠色環(huán)保、易注射成型谓松、成型周期短和成本低等優(yōu)點星压。隨著汽車輕量化的發(fā)展，PP發(fā)泡材料在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用越來越多鬼譬。普通 PP發(fā)泡制品表觀質(zhì)量不理想娜膘，僅適用于需表面附皮的高端車，汽車用PP發(fā)泡材料主要為質(zhì)量更好的 化學(xué)微發(fā)泡材料［1-3］优质】⑻埃化學(xué)微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米，封閉微孔泡以小于50μｍ 為佳巩螃。目前國內(nèi)行業(yè)實際生產(chǎn)水平大多在80～350μｍ演怎，國外也只有美國、意大利避乏、日本等少數(shù)幾個國家能生產(chǎn)爷耀。本工作利用化學(xué)改性非交聯(lián)法，以均聚PP和共聚PP共混物為基礎(chǔ)樹脂拍皮，采用一步法工藝研制出了性能符合相關(guān)指標要求的汽車內(nèi)飾件用 PP 低 倍微發(fā)泡專用料畏纲，以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μｍ，泡孔密度可達個／cm3春缕。聚丙烯微孔發(fā)泡１ 試驗部分1.1 主要原料 均聚PP（記作 PP1），熔體流動速率（MFR）為3.0g/（10min）艘蹋，中國石化齊魯分公司锄贼；共聚PP（記作PP2），MFR為2.0g/（10min）女阀，中國石化齊魯分公司宅荤；抗氧劑，168和1010浸策，上海汽巴高橋化學(xué)有限公司冯键；過氧化二特丁烷（DBP），過氧化二特丁烷（DBP）庸汗，過氧化二異丙苯（DCP）惫确，二乙烯基苯，偶氮二甲酰胺（發(fā)泡劑AC），液體石蠟改化，江蘇強盛功能化學(xué)股份有限公司掩蛤；發(fā)泡改性劑DMS-10，自制陈肛。1.2 儀器設(shè)備 RC300C型轉(zhuǎn)矩流變儀揍鸟，德國HAAKE公 司；CMT450料試驗 機句旱，天水三斯有限公司阳藻；∮25單螺桿擠出機，德國BRABENDER公司谈撒；AH-2奧林巴斯顯微鏡腥泥，日本奧林巴斯公司。1.3 試樣制備工藝 混料：將樹脂港华、過氧化物道川、改性劑、抗氧劑立宜、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量冒萄，投入10L高速攪拌機，低速混合1min橙数，高速混合2min出料尊流，料溫不 高于50℃。擠出發(fā)泡：擠出機設(shè)置溫度180～200℃灯帮，機頭溫度195℃崖技，距機頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平，取樣待用钟哥。1.4 測試表征拉伸強度按照GB/T1040.3—2006測試迎献，采用4型試樣，拉伸速度為50mm／min腻贰；彎曲強度和彎曲模量按GB/T9341—2000測試吁恍，寬度25mm；沖擊強度按GB/T1843—2008測試播演；表觀密度按GB/T6343—2009測試冀瓦；泡孔密度按方法測試。２ 結(jié)果與討論.1 引發(fā)劑的選擇以PP1/PP2質(zhì)量 比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂写烤，DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑翼闽，測試體系的熔體強度和觀察發(fā)泡片質(zhì)量，結(jié)果見表1洲炊。DBP/DCP對發(fā)泡片表面質(zhì)量的影響 注：擠出口模厚度0.6mm感局，寬度50mm尼啡。由表1看出，DBP和DCP都能提高PP熔體強度蓝厌，但片材表面和泡孔均勻性不同玄叠，隨DCP含量增加，擠出片材表面質(zhì)量變差拓提，泡孔變得不均勻读恃；DCP雖有利于提高熔體強度，但比例不宜過大代态，以不超過引發(fā)劑總質(zhì)量分 數(shù)20％為宜寺惫。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度，擠出反應(yīng)時蹦疑，DCP和PP還沒有完全混合均勻就大量分解西雀，短時間內(nèi)產(chǎn)生大量PP自由基，導(dǎo)致 PP部分交聯(lián)歉摧，形成局部高強度熔體艇肴，熔體強度的不均勻性導(dǎo)致發(fā)泡不均勻，形成凹凸不平的表面叁温。以PP1/PP2質(zhì)量比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂再悼，選取 DBP／DCP質(zhì)量比90/10，考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關(guān)系膝但，結(jié)果見圖1冲九。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關(guān)系由圖1可看出，隨引發(fā)劑含量增加跟束，單位體積泡孔數(shù)量先增加后基本不變莺奸；而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低，因此總引發(fā)劑含量不宜低于0.15份冀宴。這是由于當引發(fā)劑含量低時灭贷，引發(fā)劑濃度不足，PP接枝率不高略贮，熔體強度不足氧腰，難以包裹住氣體，泡孔較大刨肃，并有部分泡孔破裂，導(dǎo)致發(fā)泡片密度較高箩帚；隨引發(fā)劑含量增加真友，PP接枝程度提高，熔體強度相應(yīng)增加紧帕，氣泡在膨脹過程中盔然，泡壁不易破裂桅打，形成致密均勻的泡孔，單位體積泡孔數(shù)量增加愈案，材料密度下降挺尾；隨引發(fā)劑含量進一步提高，熔體強度高于氣泡膨脹的動力站绪，使氣泡不能充分膨脹遭铺，導(dǎo)致發(fā)泡片密度略有提高。.2 發(fā)泡劑的選擇與用量圖2是發(fā)泡劑 AC含量與發(fā)泡材料表觀密度及其泡孔密度的關(guān)系恢准。由看出魂挂，起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加，發(fā)泡材料表觀密度降低馁筐，泡孔密度提高涂召，這是由于發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的氣體隨其用量增加而增加，部分未分解的發(fā)泡劑在熔體中也起了發(fā)泡成核劑的作用敏沉。但在發(fā)泡劑含量增加到0.5份時果正，發(fā)泡材料表觀密度反而回升，泡孔密度下降盟迟。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進一步提高秋泳，熔體中氣體含量過多，氣泡膨脹加劇队萤，導(dǎo)致部分泡孔破裂合并轮锥，氣體溢出，于是發(fā)泡材料表觀密度又提高要尔，泡孔密度下降舍杜。由還可看出，發(fā)泡劑的合適用量為0.3～0.5份赵辕。

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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展既绩，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用，因其具有的優(yōu)異機械性能和無毒（低毒）还惠、絕熱饲握、隔音、絕緣蚕键、緩沖救欧、輕量化等性能，在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機锣光。隨著國民對于環(huán)保笆怠、綠色、安全誊爹、舒適要求愈加苛刻蹬刷，對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃瓢捉、可（完全）降解、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧办成，成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點泡态。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)化和強化》項目斬獲科技進步獎一等獎，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷迂卢，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用某弦，包括新能源汽車動力電池墊片等等，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)用冷守。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點發(fā)泡材料具有較好防震緩沖刀崖、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性拍摇，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材亮钦、汽車減震、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等充活。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料蜂莉，如地板、頂棚混卵、方向盤映穗、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料，這種材料耐候性能較差幕随，易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體蚁滋。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，對汽車輕量化提出了更高要求赘淮。特別是在車市持續(xù)萎靡辕录、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向梢卸。整車廠走诞、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能蛤高。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果蚣旱，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題。在暴雨戴陡、淺灘塞绿、霧霾等極端條件下，為滿足汽車行駛過程中動力電池的密封和緩沖保護的要求恤批，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動力電池上异吻。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量、提升安全性开皿，大量使用有機硅發(fā)泡灌封材料來保護單個電芯涧黄，可在一定時間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控。由于特斯拉在動力電池組技術(shù)方便的標桿作用赋荆，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應(yīng)用推廣笋妥。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，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)域窄潭，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一春宣。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)列為重點課題嫉你。日常生活中月帝，當人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時幽污，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味嚷辅、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異距误、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”簸搞，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種准潭。聚丙烯作為產(chǎn)量大趁俊、增長量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一刑然，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)域的熱點與難點寺擂。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)泼掠。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年怔软，由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)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(shù)”獲準立項愿汰。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝波势，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“一條鏈式”研發(fā)工作曹动。據(jù)項目團隊專家介紹少办，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類介劫∩化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留哄褒、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點兴猩；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用饲梭，已逐漸被禁止和限制使用乘盖；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，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全憔涉。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候订框、火災(zāi)危險、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端兜叨，超臨界流體穿扳，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)衩侥，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)，而且CO2進入聚合物后會引起熔點矛物、表面張力和粘度下降茫死、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履羞。聚丙烯是結(jié)晶聚合物峦萎，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)品忆首；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔爱榔，可操作窗口窄。因此糙及，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详幽。了攻克這一難題，近年來丁鹉，團隊聯(lián)合無錫會通妒潭、中石化北化院、浙江新恒泰揣钦、鎮(zhèn)海煉化等單位雳灾，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)化冯凹、強化和工程化等系列工作谎亩，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)泡專用料宇姚，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/添加劑匈庭；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施大幅減小了高壓設(shè)備體積浑劳；釜壓發(fā)泡阱持、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)計保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場魔熏，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)衷咽。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)，項目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置蒜绽，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造镶骗；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)泡裝置躲雅，生產(chǎn)效率提高25%鼎姊，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)；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億相寇，利稅1.09億慰于。隨著應(yīng)用市場快速開拓，2019年共推廣新建了13套裝置唤衫，市場占有率高和競爭力強东囚。項目團隊獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實用新型專利8件战授；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文，“國外同行認為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為桨嫁≈怖迹”科技查新表明，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平璃吧，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性楣导。

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日常生活中，當人們購買兒童玩具畜挨、家具用品等塑料制品時筒繁，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保巴元，近年來綜合性能優(yōu)異毡咏、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”，日益受到熱捧逮刨，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種呕缭。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5月19日召開的上海市科技獎勵大會上修己，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)化和強化”項目斬獲科技進步獎一等獎恢总。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(xué)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(lǐng)域布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領(lǐng)域睬愤，發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段片仿。隨著航天航空、國防尤辱、能源砂豌、交通、包裝啥刻、電器奸鸯、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱可帽、隔音娄涩、絕緣、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)量大蓄拣、增長量快扬虚、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一，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)域的熱點與難點球恤。2016年辜昵，由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)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(shù)”獲準立項。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝咽斧，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“一條鏈式”研發(fā)工作堪置。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)泡劑兩大類张惹∫ㄏ牵化學(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)泡倍率等缺點宛逗；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用坎匿，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雷激，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全替蔬。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險屎暇、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端承桥，超臨界流體，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)根悼，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)快毛，而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和粘度下降番挺、結(jié)晶行為改變等一系列變化唠帝，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物玄柏，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制襟衰，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔粪摘，可操作窗口窄瀑晒。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徘意。為了攻克這一難題苔悦，近年來，華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通椎咧、中石化北化院玖详、浙江新恒泰把介、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系蟋座、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)化拗踢、強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)建流場結(jié)構(gòu)實現(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)泡機制向臀，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)泡專用料巢墅，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)泡倍率券膀，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積君纫；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)計保證了均勻的壓力場芹彬、溫度場和速度場庵芭，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)。