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簡(jiǎn)述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡(jiǎn)稱MPP映九，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，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)瞎颗。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在件甥，MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖哼拔、隔熱和吸聲等性能引有，可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具倦逐、箱包譬正、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA、PU曾我、PS發(fā)泡材料粉怕、EPE和EPP的替代物。聚丙烯微孔發(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抒巢，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體贫贝，并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡蛉谜，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料稚晚。發(fā)泡過程清潔無污染，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保悦陋。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)蜈彼，因此可回收循環(huán)使用。丙烯（PP）本身是無毒材料俺驶，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料幸逆。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域暮现。也可應(yīng)用于兒童拼圖还绘、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫栖袋，EVA泡沫拍顷。PP是半結(jié)晶聚合物，其熔點(diǎn)一般150~170℃塘幅。相比于耐溫只有70~80℃的PE昔案、PS、PU發(fā)泡材料电媳，MPP的使用溫度可達(dá)120℃踏揣，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域匾乓。MPP集增強(qiáng)捞稿、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域拼缝，如汽車娱局、軌道交通，船舶咧七，風(fēng)機(jī)葉片等衰齐。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫继阻、PET結(jié)構(gòu)泡沫等娇斩，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用仁卷。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，由于泡孔較小犬第，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小锦积。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料，更加降低制品重量和體積歉嗓。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控丰介，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材，而片材表面不會(huì)穿孔鉴分，可應(yīng)用于微電子器件的包裝哮幢。(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志珍，提高漫反射率橙垢。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞伦糯。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的柜某、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用敛纲。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔喂击，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域淤翔。

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什么是MPP翰绊？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微米旁壮，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)监嗜。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在，MPP具有優(yōu)異的減震抡谐、緩沖秤茅、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應(yīng)用于包裝童叠、交通工具、箱包课幕、體育器材等領(lǐng)域厦坛，是傳統(tǒng)EVA、PU乍惊、PS發(fā)泡材料杜秸、EPE和EPP的佳替代物。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)润绎。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物撬碟，加工窗口較窄诞挨，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呢蛤，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體惶傻，并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡其障，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料银室。發(fā)泡過程清潔無污染，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保励翼。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)蜈敢，因此可回收循環(huán)使用。聚丙烯（PP）本身是無毒材料汽抚，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料抓狭。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域造烁。也可應(yīng)用于兒童拼圖否过、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫膨蛮，EVA泡沫叠纹。 PP是半結(jié)晶聚合物，其熔點(diǎn)一般150~170℃敞葛。相比于耐溫只有70~80℃的PE誉察、PS、PU發(fā)泡材料惹谐，MPP的使用溫度可達(dá)120℃持偏，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域氨肌。MPP集增強(qiáng)鸿秆、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域怎囚，如汽車卿叽、軌道交通，船舶恳守，風(fēng)機(jī)葉片等考婴。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫催烘、PET結(jié)構(gòu)泡沫等沥阱，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)下伊群，由于泡孔較小考杉，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小策精。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料，更加降低制品重量和體積崇棠。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控咽袜，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材，而片材表面不會(huì)穿孔易茬，可應(yīng)用于微電子器件的包裝(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在酬蹋，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率抽莱。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流范抓，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)泡材料具有較低的食铐、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)匕垫。(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虐呻，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能象泵，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斟叼，對(duì)MPP阻燃要求日益劇增偶惠，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)朗涩，對(duì)材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響忽孽，NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外，它還有出色的光和熱穩(wěn)定性谢床，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)兄一。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识腿，延長MPP長時(shí)間在戶外暴曬的時(shí)間出革，防止材料老化降解； BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外渡讼，同時(shí)還具有形態(tài)顆谅钍化，加工方便成箫，潔凈展箱，無粉塵污染等特點(diǎn)。

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核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1伟众、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，將化學(xué)工程的技術(shù)手段應(yīng)用于聚合物加工召廷〉氏幔·適用性好：工藝適用于多種聚合物材料的微孔發(fā)泡(PP账胧、PA、TPU先紫、TPAE治泥、PVDF…)≌诰·控制確：通過宏觀工藝參數(shù)(溫度居夹、壓力)的確控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)的確控制本冲。2准脂、性能優(yōu)勢(shì)：·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 ∶识矗·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狸膏，實(shí)現(xiàn)材料的高性能化 √碚·輕量化：低密度(min) 30kg/m3 湾戳。重環(huán)保：純物理發(fā)泡，制程清潔環(huán)保广料，產(chǎn)品安全無毒砾脑。聚丙烯微孔發(fā)泡已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的產(chǎn)品種類：1、M-PP：聚丙烯微孔發(fā)泡板材2艾杏、M-PVDF：聚偏氟乙烯微孔發(fā)泡板材3韧衣、M-PA12：尼龍12微孔發(fā)泡板材4、M-TPU：熱塑性聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡板材5糜颠、M-TPEE：熱塑性聚酯彈性體微孔發(fā)泡板材6汹族、M-PEBA：熱塑性聚酰胺彈性體微孔發(fā)泡板材

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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)量更輕其兴、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少顶瞒、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)元旬。目前榴徐，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)單匀归、效率高坑资、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件，且能耗少穆端，符合節(jié)約材料袱贮，降低成本這一發(fā)展理念，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求体啰。然而攒巍，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)生大量變形嗽仪，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕柒莉、銀紋等缺陷闻坚，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)用兢孝。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(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置窿凤，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)跨蟹，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)雳殊，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喷市、發(fā)泡劑(AC)相种、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品姓，在型腔中分別注入固定的GCP為0寝并，0.2，0.4腹备，0.6衬潦，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)泡植酥，冷卻后镀岛，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友驮，熔體壓力瞬間達(dá)到值漂羊。隨著GCP從0增加至0.8 MPa，熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa卸留，注射完成后走越，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降耻瑟，隨著冷卻收縮旨指，熔體壓力逐漸趨于0 MPa。由此可知喳整，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力谆构，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。 GCP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)框都，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率搬素，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形，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)很大的變形熬尺，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象何荚，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小猪杭，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)妥衣，隨著GCP的增大皂吮，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)變税手，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大蜂筹，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布。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)，此時(shí)整體泡孔的變形較小骏掀。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)剪切作用担猛，GCP值越大，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大甥桂，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形。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)的影響如下圖所示津坑。可知傲霸，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%疆瑰；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高昙啄，GCP為0.8 MPa時(shí)穆役，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梳凛，從63.7%下降到45.4%耿币，這說明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍伶跷。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)掰读，如下圖所示，泡孔的平均長度隨著GCP的增加叭莫，整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)蹈集，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的增大而減小雇初，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度拢肆，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。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)郭怪，見圖c支示，隨著GCP的增加，當(dāng)GCP為0.2 MPa時(shí)泡孔直徑略有減小鄙才，但隨著GCP的進(jìn)一步增大颂鸿，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大攒庵，使得泡孔的成核臨界能壘升高嘴纺，泡孔的成核速率下降，泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱浓冒，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長栽渴，因此熔體壓力越大，泡孔直徑越大稳懒。GCP提高了充模時(shí)的熔體壓力闲擦，有效地降低了泡孔的變形，且隨著GCP的升高场梆，泡孔直徑增大墅冷，泡孔密度下降，發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變或油。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa俺榆，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(dòng)影響的泡孔數(shù)減小装哆，減小了泡孔受到的流動(dòng)剪切力罐脊。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%蜕琴，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304萍桌，泡孔的平均長度增大。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌凌简，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動(dòng)時(shí)的阻力上炎，提高了注塑充模階段的熔體壓力，使得臨界成核點(diǎn)后移雏搂，泡孔的成核長大在充模后進(jìn)行藕施，進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌。