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編者按：目前普监，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右贵试，在國外汽車上達到了15%至20%。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%凯正，廣泛應(yīng)用于儀表板毙玻、電機支架、座位板廊散、空調(diào)風(fēng)罩桑滩、門嵌飾板等內(nèi)外飾。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進行分析允睹，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考运准。標(biāo)題：微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化丙烯微孔發(fā)泡汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一缭受。目前胁澳，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右，在國外汽車上達到了15%至20%米者。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%听哭，廣泛應(yīng)用于儀表板、電機支架、座位板陆盘、空調(diào)風(fēng)罩普筹、門嵌飾板等內(nèi)外飾。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代初被麻省理工學(xué)院提出隘马，通常指孔徑小于10μm太防、泡孔密度大于109個/cm3的發(fā)泡材料，這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔酸员，相對于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性蜒车，在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本文中幔嗦，筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進行分析酿愧，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考。外注重工藝技術(shù)保護筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)邀泉，截至目前嬉挡，全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請，其中國外有1700余件汇恤，美國庞钢、日本、德國三國的相關(guān)專利申請量居前三位因谎；國內(nèi)相關(guān)專利申請有2400多件基括，其中企業(yè)占1556件，其次是科研院所财岔，從申請人分布地區(qū)來看风皿，廣東、江蘇匠璧、浙江等地的專利申請量較高揪阶。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)患朱，該技術(shù)來源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利鲁僚。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell裁厅。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑冰沙，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔，通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)执虹。后來拓挥，Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請共有33件，涉及微孔發(fā)泡工藝以及發(fā)泡設(shè)備結(jié)構(gòu)的研發(fā)袋励，旨在提高超臨界流體在聚合物中的溶解性以及控制超臨界流體的流量侥啤。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性当叭，Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)、設(shè)置旋轉(zhuǎn)擠壓系統(tǒng)以及在加熱工作缸內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)的螺旋件等方法改進盖灸；在超臨界流體計量控制上蚁鳖，Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設(shè)置儲料缸控制發(fā)泡劑計量、螺桿上添加超臨界流體的計量泵等解決手段赁炎∽砘基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%，減少材料消耗并縮短成型周期徙垫，成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案讥裤。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請了較多專利，其早的相關(guān)專利申請是在1995年姻报，申請的25件相關(guān)專利均為螺桿等機械結(jié)構(gòu)的技術(shù)改進己英，其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計量與混合模塊吴旋，使熔體/氣體混合物的均化過程獨立于塑化過程损肛，獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力，消除了翹曲和縮痕邮府，較適用于汽車內(nèi)飾。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機制造商溉奕，其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù)褂傀，該技術(shù)工藝簡單，采用液體發(fā)泡劑加勤，通過密封螺桿加料段來使料斗和塑化裝置之間形成壓力腔仙辟，從而使發(fā)泡劑在壓力下引入。該技術(shù)主要適用于纖維增強發(fā)泡材料鳄梅，制得的發(fā)泡塑件多能減重30%叠国。阿博格公司的專利申請量不多，主要涉及注塑機結(jié)構(gòu)設(shè)計戴尸，其中具有顆粒鎖結(jié)構(gòu)的注塑機是Profoam發(fā)泡工藝的關(guān)鍵技術(shù)粟焊。筆者認(rèn)為，Trexel孙蒙、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù)项棠，國內(nèi)企業(yè)在使用相關(guān)技術(shù)時必然面臨較高的專利許可費用。國內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國內(nèi)專利申請人中挎峦，南京聚隆科技股份有限公司（下稱聚隆科技）和會通新材料股份有限公司（下稱會通新材料）的相關(guān)專利申請量多香追，這兩個申請人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主，涉及的技術(shù)均為通過原料選擇來提高發(fā)泡材料的熔體強度和流動性坦胶，以獲得泡孔均勻透典、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品晴楔。

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近年來綜合性能優(yōu)異、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”峭咒，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種税弃。超臨界二氧化碳(CO2)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)，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破讹语，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化技術(shù)钙皮。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類⊥缇觯化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留短条、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高才菠，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全茸时。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)赋访，已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)可都，而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和黏度下降蚓耽、結(jié)晶行為改變等一系列變化渠牲，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物步悠，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制签杈，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，可操作窗口窄鼎兽。因此答姥，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。為了攻克這一難題谚咬，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通鹦付、中石化北化院、浙江新恒泰择卦、鎮(zhèn)海煉化等單位敲长，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)化秉继、強化和工程化等系列工作潘明，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”三大技術(shù)創(chuàng)新。趙玲介紹秕噪，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡钳降，既可突破結(jié)晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型腌巾∷焯睿基于這一發(fā)泡機制铲觉，他們開發(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，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑吓坚。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率撵幽，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(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)計礁击，保證了均勻的壓力場盐杂、溫度場和速度場，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)哆窿。利用上述創(chuàng)新技術(shù)链烈，項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套挚躯、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置强衡，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上码荔，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)漩勤，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元缩搅。此外越败，該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文

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年來綜合性能優(yōu)異硼瓣、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”究飞，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。超臨界二氧化碳(CO2)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)巨双，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破噪猾，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化技術(shù)霉祸。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類筑累。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留丝蹭、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用慢宗，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全奔穿。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑镜沽，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)，已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)贱田，而且CO2進入聚合物后會引起熔點缅茉、表面張力和黏度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化男摧，可以制備微孔甚至納米泡孔材料蔬墩。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物译打，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;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔拇颅，可操作窗口窄奏司。因，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樟插。為了攻克這一難題韵洋，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院黄锤、浙江新恒泰搪缨、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系猜扮、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)化勉吻、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”三大技術(shù)創(chuàng)新旅赢。趙玲介紹齿桃，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡，既可突破結(jié)晶的制約煮盼，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型短纵。基于這一發(fā)泡機制僵控，他們開發(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)泡專用料香到，以及能改善泡孔結(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)泡倍率报破，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡悠就、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充易、溫度場和速度場梗脾，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)。利用上述創(chuàng)新技術(shù)盹靴，項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置炸茧，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置稿静，生產(chǎn)效率提高25%梭冠，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)改备，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元控漠、利稅1.09億元。此外悬钳，該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件盐捷、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文柬脸。趙玲表示，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強毙驯，除聚丙烯外倒堕，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成爆价。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料垦巴，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域铭段，還可滿足兒童玩具骤宣、食品、醫(yī)療序愚、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求憔披。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域爸吮，如新能源汽車動力電池墊片芬膝、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜形娇、防彈衣背板等锰霜。

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彈性體材料是指在受到外力或變形時，能夠恢復(fù)原狀或者接近原狀的材料桐早。其最基本的特性就是彈性癣缅，即在受到一定的外力作用后能夠發(fā)生彈性變形，然后在去除外力后能夠自動恢復(fù)原狀的能力哄酝。因此友存，彈性體材料在工業(yè)制造、機械制造和航天陶衅、軍事等領(lǐng)域中扮演著重要的角色屡立。 彈性體材料最典型的代表就是橡膠。橡膠具有較高的彈性和機械強度万哪，具有良好的抗拉侠驯、抗壓抡秆、抗撕裂和耐磨性能奕巍，適用于制作各種密封圈、彈簧儒士、橡膠管等重要的機械零部件的止。除了橡膠之外，還有許多其他的彈性體材料着撩，例如聚合物材料诅福、彈性泡沫等匾委，這些材料都具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。由于彈性體材料具有良好的柔韌性和粘性氓润，因此可以用于制作各種居家用品赂乐、文具用品、玩具等咖气。此外挨措，彈性體材料還可以用于醫(yī)療領(lǐng)域中，例如制作假肢和支架等醫(yī)療器械崩溪。在軍事領(lǐng)域中浅役，彈性體材料可以用于制造坦克履帶、防彈衣和車胎等軍事裝備伶唯，具有重要的戰(zhàn)略意義觉既。彈性體材料是現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中不可缺少的一種材料，其廣泛應(yīng)用于制造乳幸、機械瞪讼、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域粹断，為推動經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步做出了巨大貢獻尝艘。隨著新技術(shù)和新材料的不斷涌現(xiàn)，相信彈性體材料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)訌V泛姿染。 TPU材料（熱塑性聚氨酯）是一種由聚醚或聚酯多元醇和二異氰酸酯組成的熱塑性彈性體背亥。它具有優(yōu)異的彈性、耐磨性悬赏、耐油性狡汉、耐化學(xué)性、耐氧化性和良好的加工性能闽颇。由于其優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)盾戴，TPU材料被廣泛應(yīng)用于汽車、運動鞋兵多、電子產(chǎn)品尖啡、醫(yī)療器械、玩具剩膘、建筑材料等領(lǐng)域衅斩。 POE材料是一種烯烴共聚物，其含量一般在20~50%之間怠褐。其優(yōu)異的物理性質(zhì)包括良好的伸展性畏梆、回彈性、耐磨性、耐撕裂性奠涌、防水性和耐氣候性等宪巨。此外，POE材料還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性溜畅，可以在寬廣的溫度和化學(xué)介質(zhì)條件下使用捏卓。這些性質(zhì)使得POE材料在各種應(yīng)用領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。其次慈格，POE材料的制備方法分為物理法和化學(xué)法兩類天吓。物理法主要是采用熔融混合或混合方式將多種材料混合熔融后制成，而化學(xué)法主要是采用聚合反應(yīng)將不同單體聚合成共聚物峦椰。POE材料的物理和化學(xué)制備方法各有優(yōu)缺點龄寞，具體制備方法應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用要求而定。 TPEE材料（熱塑性聚酯彈性體）是一種由聚酯多元醇汤功、二酸和丁二酸酯組成的熱塑性彈性體物邑。它具有良好的彈性、耐磨性滔金、耐油性色解、耐化學(xué)性、耐氧化性和耐高溫性能餐茵。由于其優(yōu)異的性能科阎，TPEE材料被廣泛應(yīng)用于汽車、電氣電子忿族、醫(yī)療器械锣笨、玩具、運動器材等領(lǐng)域道批。 彈性體材料的制造工藝十分多樣错英，其中最常見的方式就是熱壓模塑和擠出成型。在這些制造過程中隆豹，需要考慮材料的成型條件椭岩、工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計等因素，以確保材料具有足夠的彈性和機械性能璃赡。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展判哥，在彈性體制造領(lǐng)域中也出現(xiàn)了許多新的制造技術(shù)和新材料，例如反應(yīng)注塑碉考、液相硅膠等塌计，這些新技術(shù)和新材料大大拓寬了彈性體材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

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PBAT是一種石油基生物可降解塑料 PBAT材料不僅可堆肥也可以生物降解豆励，PBAT生產(chǎn)的生物降解材料是生物堆肥垃圾中心回收生物變廢物時的使用材料夺荒，。主要應(yīng)用于：全降解包裝袋良蒸，全降解包裝用薄膜技扼，物品內(nèi)襯，盒子內(nèi)托嫩痰，食品包裝袋等剿吻。那么，生物基塑料和生物可降解塑料到底是什么串纺？生物基塑料強調(diào)塑料制品的原材料丽旅，因此未必具有生物可降解性能。而生物可降解塑料則強調(diào)塑料制品的廢棄處理方式（可否分解）纺棺，這類塑料未必是生物基的榄笙，它也可以是化石基的。在歐洲祷蝌，可堆肥塑料（生物可降解塑料）有完善的法例約束（歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 13432）茅撞。要落實可持續(xù)的塑料政策，就得推行生物垃圾的分類收集巨朦，并努力發(fā)展工業(yè)堆肥米丘，而非僅僅紙上談兵。大力發(fā)展可堆肥塑料糊啡，除了要防止其被廢棄在自然環(huán)境中拄查，還應(yīng)該把它們集中工業(yè)堆肥，形成塑料處理的“閉環(huán)”棚蓄《榉觯可堆肥塑料雖然被認(rèn)為是良好的一次性塑料替代品，但它有局限性梭依。其局限性在于可堆肥塑料仍然是基于“用完即棄”的邏輯挣柬，而非可反復(fù)使用的材料。因此睛挚，我們依然將反復(fù)使用模式作為主要的塑料政策進行倡導(dǎo)邪蛔。寧波致微新材料科技有限公司成立于2017年是一家專注于研究、開發(fā)扎狱、生產(chǎn)及銷售的高科技企業(yè)侧到，其中推出的PBAT材料，發(fā)泡出應(yīng)用在禮品內(nèi)襯淤击、內(nèi)托包裝盒中等等匠抗，在超臨界物理發(fā)泡下使材料做到了無毒、無味污抬、無化學(xué)物質(zhì)殘留汞贸，其表面光滑绳军，質(zhì)感細(xì)膩，可印刷矢腻，耐摔耐折疊等门驾。