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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”秉溉，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種力惯。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(tuán)隊(duì)在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性突破召嘶，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(qiáng)化技術(shù)父晶。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類〔允撸化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留诱建、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn);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;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高碟绑，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全俺猿。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)格仲，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)押袍，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和黏度下降凯肋、結(jié)晶行為改變等一系列變化谊惭，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)晶聚合物侮东，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制圈盔，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，可操作窗口窄悄雅。因此驱敲，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。為了攻克這一難題宽闲，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通众眨、中石化北化院握牧、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位娩梨，在合適物料體系沿腰、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狈定，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”三大技術(shù)創(chuàng)新颂龙。趙玲介紹，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡掸冤，既可突破結(jié)晶的制約厘托，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「迨基于這一發(fā)泡機(jī)制，他們開發(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)泡專用料押赊，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑饺藤。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)施減小了高壓設(shè)備體積;同時(shí)釜壓發(fā)泡流礁、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)涕俗，保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場神帅，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)再姑。利用上述創(chuàng)新技術(shù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置找御，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套元镀、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，生產(chǎn)效率提高25%霎桅，成品率提高到99%以上栖疑，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元滔驶、利稅1.09億元遇革。此外，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件揭糕、實(shí)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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新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展之本萝快，可降解塑料是新興的塑料新材料。隨著全球?qū)Ω纳骗h(huán)境的訴求越來越強(qiáng)烈著角，使用生物降解塑料被認(rèn)為是根治一次性塑料“白色污染”最有效的解決方案揪漩。著眼于中國的雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)，生物基生物降解塑料全生命周期排放的溫室氣體總量較低雇寇。在此背景下氢拥，本報(bào)告深入研究可降解塑料行業(yè)現(xiàn)狀蚌铜。從性能上看，PLA嫩海、PBAT冬殃、PHA等生物降解塑料性能接近普通塑料，為替代不可降解塑料創(chuàng)造了條件叁怪；從技術(shù)上看审葬，PLA生產(chǎn)的中間原料丙交酯技術(shù)難以完全突破，限制產(chǎn)能釋放奕谭，而PBAT國內(nèi)生產(chǎn)工藝不受限于國外涣觉，產(chǎn)能快速擴(kuò)張；從應(yīng)用上看血柳，可降解塑料主要應(yīng)用在餐飲官册、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。根據(jù)艾瑞測算难捌，至2025年膝宁，外賣包裝、農(nóng)膜和醫(yī)療領(lǐng)域?qū)?huì)釋放可降解塑料需求494.8億元根吁、72.7億元和0.172億元员淫。長遠(yuǎn)來看，可降解塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨不確定性：一击敌，可降解塑料的成本高于傳統(tǒng)塑料介返，靠政策驅(qū)動(dòng)的市場可持續(xù)性存在風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)品的推廣最終取決于產(chǎn)業(yè)降本提效的空間沃斤；二圣蝎，國內(nèi)掌握生物降解塑料技術(shù)的企業(yè)不多，而且在關(guān)鍵環(huán)節(jié)與國外企業(yè)相比仍有較大差異轰枝，若后續(xù)技術(shù)無法突破捅彻，存在產(chǎn)能無法按時(shí)釋放的風(fēng)險(xiǎn)；三鞍陨，多數(shù)可降解塑料的降解基于工業(yè)堆肥集中處理或特定的溫度步淹、濕度、菌類等條件诚撵，而實(shí)際在使用后缭裆，能否有效地收集可降解塑料并滿足降解的環(huán)境條件還有待驗(yàn)證。

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系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型寿烟，應(yīng)用方向澈驼，性能要求。車用PP隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展筛武，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代缝其，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件挎塌。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志内边，塑料飾件的大量應(yīng)用榴都，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度漠其。PP以密度小嘴高、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能和屎、耐化學(xué)藥品腐蝕性拴驮、剛性、易于成型加工和回收利用等特性在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用柴信。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢套啤。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大颠印、技術(shù)要求高纲岭，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛线罕、更有效、更經(jīng)濟(jì)窃判、更實(shí)用的改性钞楼。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”袄琳。是由 PP樹脂询件、三元乙丙橡膠(EPDM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)等增韌彈性體及滑石粉、碳酸鈣等無機(jī)填料的復(fù)合物唆樊，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型宛琅，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低、質(zhì)輕逗旁、易涂裝嘿辟、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)∑В滑石粉填充改性PP材料具有高剛性红伦、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率，且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)淀衣，尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能昙读，提高材料的模量和熱變形溫度。玻璃纖維增強(qiáng)改性PP玻璃纖維增強(qiáng)改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊膨桥、儀表板骨架蛮浑、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來的研究熱點(diǎn)之一唠叛。LGFPP制品指含有長度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復(fù)合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)。10～25mm的長玻璃纖維增強(qiáng)聚合物相比普通4～7mm的短玻璃纖維增強(qiáng)聚合物具有更高的強(qiáng)度沮稚、剛度艺沼、韌性，以及尺寸穩(wěn)定性好壮虫、翹曲度低等優(yōu)勢澳厢。此外，LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能囚似，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變剩拢。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比，LG-FPP的密度低饶唤，相同部件的質(zhì)量可減輕20%～50%;LGFPP能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性徐伐，可成型形狀復(fù)雜的部件、提高集成汽車零部件的能力募狂、節(jié)約模具成本(一般長玻璃纖維增強(qiáng)聚合物注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)办素、減少能耗(長玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%，鋁制品的35%～50%)祸穷、簡化裝配工序性穿。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品，具有強(qiáng)度高雷滚、熱膨脹系數(shù)低需曾、耐高溫、阻燃性能好祈远、低浮纖呆万、低翹曲、低收縮 等特點(diǎn)车份。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強(qiáng)度谋减，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)，其具有質(zhì)輕扫沼、耐熱出爹、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車輕量化的發(fā)展充甚，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑以政，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%伴找，卡車盈蛮、工程機(jī)械車占20% ，客車技矮、商務(wù)車占35%抖誉。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料殊轴，因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想，僅適合于需要表面覆皮的高端車袒炉，不僅增加了制造成本旁理，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源我磁，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)孽文，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡夺艰，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 芋哭，但目前國內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm 。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡郁副、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等减牺，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板存谎、尾門拔疚、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等既荚。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 稚失，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重，注射壓力降低約30%～50% 恰聘，鎖模力降低約20% 墩虹，循環(huán)周期減少10%～15%，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性憨琳，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能，并且能改善制品的翹曲變形性旬昭，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活篙螟。在一些部件中，如汽車風(fēng)管问拘、風(fēng)道遍略，還可實(shí)現(xiàn)隔熱、降噪的效果骤坐，減少后道工序的成本绪杏。 密 度 為0.06g/cm3的輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能，作為汽車車頂纽绍，可降低汽車的質(zhì)量蕾久，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化拌夏。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來說僧著，PP履因、橡膠改性PP、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收盹愚、質(zhì)輕栅迄、成本低的優(yōu)勢，因而被越來越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域皆怕，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差毅舆，而這一性能卻是儀表板、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能愈腾，也是汽車外部應(yīng)用部件憋活、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一，而且表面性能提高的聚烯烴能很好地代替金屬和工程塑料顶滩，同時(shí)還有利于涂色余掖，因此積極尋找提高聚烯烴材料耐刮擦性能的解決方案十分重要。通過添加涂層礁鲁、無機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能盐欺，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料仅醇，因其可塑性強(qiáng)冗美、質(zhì)輕、回收再利用率高等特性析二，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛粉洼，無論是內(nèi)飾件、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件叶摄，都越來越多地用到了塑料属韧。我國汽車保有量達(dá)到1.75億輛，對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要蛤吓，且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場宵喂，是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域，學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐会傲。

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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)合材料锅棕，在滿足汽車零部件性能的同時(shí)，對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)淌山，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞裸燎。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，詳細(xì)介紹了薄壁注塑泼疑、物理發(fā)泡德绿、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，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來脆炎，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展梅猿，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展。然而秒裕，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重袱蚓，通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)几蜻，其中喇潘，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。運(yùn)用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)梭稚、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法颖低。在眾多的復(fù)合材料中，長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價(jià)格弧烤、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞忱屑。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比，PPLGF在強(qiáng)度暇昂、剛度莺戒、翹曲度、耐疲勞急波、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢从铲，因此，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量及成本的降低澄暮。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種名段，即熔融浸漬、溶液浸漬泣懊、粉末浸漬伸辟、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法馍刮。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm～15mm自娩，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%，粒子中玻纖的保留長度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示渠退，相較于玻纖保留長度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)脐彩，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能碎乃、抗沖擊性能、耐蠕變性能等特點(diǎn)惠奸，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梅誓。此外，隨著纖維含量的增加，PP-LGF的性能也隨之提高梗掰。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)飾中的重要部件嵌言，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量，中及穗、高檔車型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板摧茴，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件埂陆，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)苛白，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料焚虱，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料购裙，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)，可提升儀表板吸能性能鹃栽，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躏率，從而降低儀表板骨架重量，推動(dòng)汽車內(nèi)飾輕量化民鼓。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑薇芝、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面摹察，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用恩掷。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法供嚎，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比黄娘，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，整體減重可達(dá)約25%克滴。該工藝的投入成本較低逼争，重量優(yōu)勢明顯。目前劝赔，該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中誓焦，如吉利、大眾着帽、上汽杂伟、福特等均有應(yīng)用，一般選擇PPLGF20材料仍翰，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm赫粥。然而，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問題予借，首先是該工藝的模具成本較高越平，使用薄壁注塑频蛔，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高秦叛。其次晦溪，注塑工藝管控和注塑精度要求高，因?yàn)镻P-LGF中長玻纖分布的各向異性挣跋，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重三圆，尺寸穩(wěn)定性較差。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝浆劲，它是以熱塑性材料為基體嫌术，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，并保持在高壓力下牌借，然后度气，通過開關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔，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]膨报，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明磷籍，1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短现柠、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好院领、翹曲低、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣够吩。MuCell工藝使用超臨界流體比然，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動(dòng)性。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段周循，縮短成型周期强法，同時(shí)，可使壓力分布均勻湾笛，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力饮怯，降低因長玻纖各項(xiàng)異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性嚎研。另外蓖墅，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充临扮，降低材料密度论矾，產(chǎn)品重量減輕，較同材質(zhì)實(shí)體杆勇，重量可降低5%～10%拇囊。目前，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝靶橱，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%，此外关霸，長城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)传黄。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高，工藝難度大队寇，同時(shí)相關(guān)研究表明膘掰，使用該工藝對(duì)儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右佳遣，基本滿足性能要求识埋，減重超過8%，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降零渐，不能滿足要求窒舟。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%。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）诵盼，二者均是在注塑過程中惠豺，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，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體风宁，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)洁墙，以降低材料密度，減輕產(chǎn)品重量戒财。其中热监，core-back工藝因使用了二次開模，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡饮寞，發(fā)泡的倍率更高孝扛，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多，產(chǎn)品的減重比更大骂际。一般來說疗琉，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，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%歉铝，具體根據(jù)退模行程決定盈简。同物理發(fā)泡工藝一樣，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)太示，減少產(chǎn)品翹曲變形柠贤，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件类缤。目前臼勉，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm餐弱，重量降低了約40%宴霸，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝囱晴。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，開模的周期較長瓢谢，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高畸写，而且該工藝的技術(shù)難度較高，后期調(diào)試周期較長氓扛，產(chǎn)品的綜合成本較高枯芬。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯采郎，減重效果低于薄壁注塑工藝千所，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝。

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由于光降解材料的局限蒜埋，以及廣泛的生物來源淫痰，目前的研究熱點(diǎn)更多地放在生物降解材料上，相對(duì)于光降解材料理茎，生物降解材料的原料來源更加綠色黑界，降解的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染性也更加小。生物可降解材料是一類在酶或微生物的作用下皂林，使維持自身結(jié)構(gòu)的分子鏈逐漸斷裂朗鸠，形成對(duì)環(huán)境無害的小分子化合物的材料。 生物降解的方式有生物的物理础倍、化學(xué)作用和酶的直接作用烛占。根據(jù)來源的不同可以分為微生物降解型的生物材料、合成高分子型的生物降解材料沟启、天然高分子型的生物降解材料忆家。微生物降解材料是以有機(jī)物為碳源，微生物進(jìn)行發(fā)酵轉(zhuǎn)化為高分子聚酯德迹，利用這種高分子聚酯制作為塑料的材料芽卿。合成高分子型的生物降解材料是利用化學(xué)方法合成在自然界中與原本存在的利于降解的高分子化合物。天然高分子型的生物降解材料是在合成時(shí)以淀粉胳搞、纖維素卸例、木質(zhì)素等多糖化合物為原料，在必要的條件下加入生物降解添加劑或經(jīng)氧化肌毅、改性而加工制成的塑料筷转。其中，淀粉基構(gòu)成的可降解材料和PLA構(gòu)成的可降解材料是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)悬而，PHB作為可降解材料也有較為廣泛的應(yīng)用呜舒。 淀粉通過植物光合作用而形成的，易得笨奠，降解后仍以二氧化碳和水的形式回歸到生態(tài)環(huán)境中袭蝗，是完全無污染的非常優(yōu)良的生物降解材料唤殴。針對(duì)淀粉作為原料來源的淀粉基塑料是目前可降解材料領(lǐng)域研究的—大熱點(diǎn)。 PLA(聚乳酸）是多糖經(jīng)過降解發(fā)酵制得到腥、純化眨八、聚合而成的環(huán)境友好型樹脂。PLA是由乳酸分子在一定條件下脫水縮合而成左电。PLA在土壤掩埋條件下，在溫度页响、氧氣篓足、弱堿性的共同作用下，6~12個(gè)月降解為乳酸,最終經(jīng)微生物代謝闰蚕，形成二氧化碳和水栈拖。PLA因其優(yōu)良的生物相容性和機(jī)械強(qiáng)度，被廣泛應(yīng)用于新興功能型醫(yī)用高分子材料如醫(yī)用手術(shù)縫合線没陡、骨科用固定材料等涩哟。 PHB(聚β-羥基丁酸酯）是細(xì)菌體內(nèi)碳源和能源的以顆粒狀儲(chǔ)存的酯類積累物。PHB對(duì)氣體有阻擋性盼玄，能用于未添加抗氧化劑的食品的包裝袋;PHB有良好的生物相容性贴彼，可用于手術(shù)縫合線、骨折固定材料;因PHB能夠降解埃儿，可用于與農(nóng)藥或貴重藥品的包埋處理器仗。因?yàn)镻HB用細(xì)菌發(fā)酵法進(jìn)行生產(chǎn)，所以PHB的生產(chǎn)重點(diǎn)放在基因工程等技術(shù)童番。針對(duì)其易結(jié)晶精钮、較脆、降解速度較慢的缺點(diǎn)剃斧，如何通過物理或化學(xué)的方法改善PHB的性能成為研究的重點(diǎn)對(duì)象轨香。

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概述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP，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微米幼东，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)臂容。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在，MPP具有優(yōu)異的減震筋粗、緩沖策橘、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應(yīng)用于包裝娜亿、交通工具丽已、箱包、體育器材等領(lǐng)域买决，是傳統(tǒng)EVA沛婴、PU吼畏、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的替代物嘁灯。丙烯微孔發(fā)泡性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP泻蚊，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體，并誘導(dǎo)其成核丑婿、發(fā)泡性雄，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過程清潔無污染羹奉，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保秒旋。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用诀拭。聚丙烯（PP）本身是無毒材料迁筛，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械耕挨、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域细卧。也可應(yīng)用于兒童拼圖、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域筒占，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫贪庙，EVA泡沫。PP是半結(jié)晶聚合物赋铝，其熔點(diǎn)一般150~170℃插勤。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS革骨、PU發(fā)泡材料农尖，MPP的使用溫度可達(dá)120℃，因此MPP特別適合高溫包裝良哲、高溫保溫等領(lǐng)域盛卡。MPP集增強(qiáng)、隔熱和降噪為一體筑凫，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域滑沧，如汽車、軌道交通巍实，船舶滓技，風(fēng)機(jī)葉片等。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用棚潦，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫令漂、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用。 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)下叠必，由于泡孔較小荚孵，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)約材料纬朝，更加降低制品重量和體積收叶。(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的超薄片材共苛，而片材表面不會(huì)穿孔判没，可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在隅茎，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板哆致，提高漫反射率。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流患膛，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)泡材料具有較低的耻蛇、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)踪蹬。(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臣咖，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能跃捣，可應(yīng)用于液晶面板等防要求較高的包裝領(lǐng)域。