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塑料部件在國(guó)內(nèi)汽車上占重量的10%左右殴蓬，在國(guó)外汽車上達(dá)到了15%至20%匿级。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%，廣泛應(yīng)用于儀表板、電機(jī)支架痘绎、座位板津函、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾孤页。聚丙烯使用量占比塑料部件50%以上尔苦。讓汽車用上更多的塑料部件，還有很多功課可以開展散庶。全球微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請(qǐng)蕉堰，前三位為：美國(guó)、日本悲龟、德國(guó)屋讶。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)须教，該技術(shù)來(lái)源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利皿渗。Trexel公司在1995年通過(guò)專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項(xiàng)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轻腺。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑乐疆，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔，通過(guò)壓力控制氣泡的生長(zhǎng)使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)贬养。聚丙烯微孔發(fā)泡微孔發(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)域挤土，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一。2018年误算，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(diǎn)課題仰美。國(guó)內(nèi)微孔發(fā)泡材料注重原料技術(shù)研發(fā)。在高校方面儿礼，北京化工大學(xué)在微孔發(fā)泡工藝的專利申請(qǐng)量上占有主要地位咖杂，主要發(fā)明人為楊衛(wèi)民課題組和何亞?wèn)|課題組。楊衛(wèi)民課題組的研究方向主要是微孔發(fā)泡專用注射機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)蚊夫，在專利申請(qǐng)方向上側(cè)重于改進(jìn)螺桿結(jié)構(gòu)和設(shè)置滲透釜來(lái)獲得聚合物熔體/超臨界氣體均相體系诉字。近期，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(guò)程的優(yōu)化和強(qiáng)化”項(xiàng)目斬獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)知纷。北京化工大學(xué)教授壤圃、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授楊衛(wèi)民，華東理工大學(xué)化工學(xué)院院長(zhǎng)琅轧、聯(lián)合化學(xué)反應(yīng)工程研究所所長(zhǎng)埃唯、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授趙玲，兩位教授將出席“2020中國(guó)聚烯烴大會(huì)”鹰晨，并介紹聚烯烴發(fā)泡技術(shù)與材料開發(fā)墨叛。國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢(shì)愈加顯著止毕，對(duì)汽車輕量化提出了更高要求。特別是在車市持續(xù)萎靡漠趁、新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下扁凛，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向。整車廠闯传、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局谨朝。汽車輕量化要求更高，對(duì)聚丙烯微孔發(fā)泡材料的需求正在進(jìn)一步放大甥绿！在這個(gè)領(lǐng)域有哪些新的進(jìn)展和要求字币？有哪些新的技術(shù)研發(fā)？趙玲教授將在“2020中國(guó)聚烯烴大會(huì)”開講共缕。

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系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型洗出，應(yīng)用方向，性能要求图谷。車用PP隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展翩活，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代，越來(lái)越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件便贵。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史菠镇，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，塑料飾件的大量應(yīng)用承璃，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能利耍，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小盔粹、性價(jià)比高隘梨、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性玻佩、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)用席楚。近來(lái)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(shì)咬崔。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大烦秩、技術(shù)要求高垮斯，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)行更廣泛只祠、更有效兜蠕、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性抛寝。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性熊杨、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無(wú)機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”曙旭。是由 PP樹脂、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晶府、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物桂躏，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低川陆、質(zhì)輕剂习、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)较沪×廴疲滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率尸曼，且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)们何，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，提高材料的模量和熱變形溫度骡苞。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(如在前端模塊垂蜗、儀表板骨架、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一解幽。LGFPP制品指含有長(zhǎng)度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復(fù)合材料經(jīng)過(guò)注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)贴见。10～25mm的長(zhǎng)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、剛度躲株、韌性片部，以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)霜定。此外档悠，LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變望浩。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比辖所，LG-FPP的密度低，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)靈活性磨德，可成型形狀復(fù)雜的部件缘回、提高集成汽車零部件的能力、節(jié)約模具成本(一般長(zhǎng)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%)典挑、減少能耗(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%酥宴，鋁制品的35%～50%)、簡(jiǎn)化裝配工序您觉。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品拙寡，具有強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低琳水、耐高溫肆糕、阻燃性能好般堆、低浮纖、低翹曲擎宝、低收縮 等特點(diǎn)郁妈。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過(guò)提高PP的熔體強(qiáng)度，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)绍申，其具有質(zhì)輕噩咪、耐熱、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)极阅。隨著汽車輕量化的發(fā)展胃碾，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多筋搏，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%仆百，卡車、工程機(jī)械車占20% 奔脐，客車俄周、商務(wù)車占35%。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料髓迎，因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想峦朗，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本排龄，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波势，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源，通過(guò)自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)橄维，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下尺铣，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 争舞，但目前國(guó)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 凛忿。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等竞川，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件店溢，如車身門板、尾門流译、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條逞怨、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等者疤。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 福澡，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% 驹马，鎖模力降低約20% 革砸，循環(huán)周期減少10%～15%除秀，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能算利，并且能改善制品的翹曲變形性册踩，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。在一些部件中效拭，如汽車風(fēng)管暂吉、風(fēng)道，還可實(shí)現(xiàn)隔熱缎患、降噪的效果慕的，減少后道工序的成本。 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)性能挤渔，作為汽車車頂肮街，可降低汽車的質(zhì)量，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件判导，有利于汽車的輕量化嫉父。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來(lái)說(shuō)，PP眼刃、橡膠改性PP绕辖、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收、質(zhì)輕鸟整、成本低的優(yōu)勢(shì)引镊，因而被越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差篮条，而這一性能卻是儀表板弟头、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，也是汽車外部應(yīng)用部件涉茧、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一赴恨，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，同時(shí)還有利于涂色伴栓，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伦连。通過(guò)添加涂層、無(wú)機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能钳垮，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料惑淳。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料，因其可塑性強(qiáng)饺窿、質(zhì)輕歧焦、回收再利用率高等特性，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛肚医，無(wú)論是內(nèi)飾件绢馍、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件向瓷，都越來(lái)越多地用到了塑料。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛舰涌，對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無(wú)疑變得越來(lái)越重要猖任，且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)，是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域瓷耙，學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐朱躺。

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發(fā)泡材料品種眾多，大多數(shù)熱塑性塑料和熱固性塑料都能加工成發(fā)泡材料搁痛。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料室琢、橡膠、彈性體)為基礎(chǔ)而其內(nèi)部具有無(wú)數(shù)氣泡的微孔材料落追，也可以視為以氣體為填料的復(fù)合材料盈滴。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝。一轿钠、模壓成型聚丙烯微孔發(fā)泡模壓成型屬于較早的發(fā)泡工藝類型巢钓，所以對(duì)模壓發(fā)泡并沒(méi)有規(guī)范的縮寫命名。直到近年來(lái)聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來(lái)后疗垛，被冠以“M”症汹，定義為“MPP”。近年來(lái)涌現(xiàn)出MPP贷腕，幾乎是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種發(fā)泡PP背镇。其制造工藝是以壓機(jī)做為發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備，原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒(méi)有本質(zhì)的不同泽裳，關(guān)鍵的區(qū)別在于發(fā)泡劑不是傳統(tǒng)的AC化學(xué)發(fā)泡劑瞒斩，而是采用超臨界CO2，因而發(fā)泡倍率可以高達(dá)20多倍涮总，且非常環(huán)保胸囱。具體的制造方法是，先采用混煉瀑梗、壓延烹笔、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板，然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機(jī)中的模具中抛丽，合上模具谤职。加熱壓機(jī)的上下模板，將PP板材的溫度上升至PP的熔點(diǎn)附近亿鲜，與此同時(shí)從不同方位向模具中注入超臨界CO2允蜈，在充分浸漬PP板材后，將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度，迅速釋放壓機(jī)的壓力陷寝，讓PP板材充分發(fā)泡并降溫，即得到MPP發(fā)泡板材其馏。MPP產(chǎn)品的制造以及制品的優(yōu)點(diǎn)在于：在固體形態(tài)下浸漬;對(duì)PP熔體強(qiáng)度要求較低;發(fā)泡過(guò)程易于控制;產(chǎn)品泡孔精細(xì)凤跑、均勻;材料力學(xué)性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會(huì)燃燒。但不足點(diǎn)也是比較明確的叛复，如：浸漬速度慢;必須經(jīng)歷制成薄板的預(yù)加工工藝過(guò)程;受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;靠壓機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)仔引，不僅不連續(xù)，且效率較低褐奥，難以大規(guī)模工業(yè)化;應(yīng)用領(lǐng)域不十分明確;在發(fā)泡PP中屬于制造成本較高的工藝咖耘。二、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝撬码，即在高壓釜中儿倒，在一定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)高壓將物理發(fā)泡劑在預(yù)定溫度下浸漬進(jìn)入基體樹脂的細(xì)小粒料之中呜笑，然后冷卻體系溫度至室溫夫否，即得到可發(fā)性珠粒。使用時(shí)叫胁，先在一定的發(fā)泡溫度下凰慈，利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預(yù)發(fā)泡一下，得到綠豆大小預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒驼鹅。在制備制品時(shí)微谓，將預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱、減壓输钩，使預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性塑料珠粒進(jìn)一步膨脹并相融合豺型，形成預(yù)定形狀的發(fā)泡材料，即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型买乃。由于都是采用物理發(fā)泡劑触创，因而發(fā)泡倍率較大。三为牍、擠出發(fā)泡成型將塑料與發(fā)泡劑(物理或化學(xué))分別加入擠出機(jī)的不同位置哼绑，高壓下在擠出機(jī)中熔融形成均勻的溶液，然后在口模處突然泄壓碉咆、發(fā)泡抖韩、冷卻，制成板材疫铜、片材甚至管材等茂浮。在擠出發(fā)泡過(guò)程中，發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液，并在口模處瞬間泄壓席揽、發(fā)泡顽馋、冷卻、形成發(fā)泡材料幌羞，不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力寸谜，故而對(duì)塑料的熔體強(qiáng)度要求很高，特別需要熔體在拉伸過(guò)程中具有較強(qiáng)的應(yīng)變硬化的性能属桦，因此發(fā)泡難度較大熊痴。四、注塑發(fā)泡成型注塑發(fā)泡材料是發(fā)展相對(duì)較晚的一種發(fā)泡材料聂宾，主要因?yàn)閭鹘y(tǒng)注塑工藝與發(fā)泡必備條件之間存在矛盾果善。當(dāng)今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品，甚至于發(fā)泡并非是主要目的系谐，而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形巾陕，特別是在托盤，支架等大型制品的注塑中纪他。聚賽龍公司通過(guò)配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)惜论、精準(zhǔn)的加工工藝、特殊的螺桿組合及配混工藝研制的可微發(fā)泡改性PA6區(qū)別于普通可微發(fā)泡改性PA材止喷，使其在高表面要求馆类、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢(shì)，使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件弹谁。

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近年來(lái)綜合性能優(yōu)異乾巧、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”，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種预愤。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)沟于，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，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過(guò)程的優(yōu)化和強(qiáng)化技術(shù)植康。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類旷太。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留销睁、發(fā)泡過(guò)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)臭氧層有破壞作用供璧，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，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全冻记。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑睡毒，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(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)冗栗，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)演顾、表面張力和黏度下降供搀、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钠至。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物葛虐，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(qiáng)度不夠無(wú)法保持完整泡孔棉钧，可操作窗口窄屿脐。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掰盘。為了攻克這一難題，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通赞季、中石化北化院愧捕、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位申钩，在合適物料體系次绘、可控工藝過(guò)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撒遣，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”三大技術(shù)創(chuàng)新邮偎。趙玲介紹，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡义黎，既可突破結(jié)晶的制約禾进，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×椋基于這一發(fā)泡機(jī)制泻云，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，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑狐蜕。CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率宠纯，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施減小了高壓設(shè)備體積;同時(shí)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)层释，保證了均勻的壓力場(chǎng)婆瓜、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，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)贡羔。利用上述創(chuàng)新技術(shù)廉白，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬(wàn)立方米模壓發(fā)泡裝置，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套乖寒、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬(wàn)~6萬(wàn)立方米的釜壓發(fā)泡裝置蒙秒，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上宵统，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)晕讲，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元覆获、利稅1.09億元。此外瓢省，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件弄息、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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塑料化工研究發(fā)展至今，已合成出上千種高分子材料勤婚，其中具有工業(yè)價(jià)值的僅百余種摹量，塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂（PE、PP馒胆、PVC缨称、PS、ABS）祝迂，目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大睦尽，既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)。在聚乙烯型雳、聚丙烯塑料改性是目前高分子材料未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域当凡，龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息，供大家參考纠俭。深入研究聚合物組成沿量、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有的塑料進(jìn)行改性冤荆，以制造適用的塑料新材料朴则，已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一，全球的改性塑料行業(yè)也因此在近年內(nèi)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展钓简。關(guān)于改性的基礎(chǔ)知識(shí)在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上佛掖，通過(guò)物理、化學(xué)涌庭、機(jī)械等方式芥被，經(jīng)過(guò)填充、共混坐榆、增強(qiáng)等加工方法拴魄，改善塑料的性能或增加功能，對(duì)塑料的阻燃性席镀、強(qiáng)度匹中、抗沖擊性、韌性等機(jī)械性能得到改善和提高豪诲，使得塑料能適用在特殊的電顶捷、磁、光屎篱、熱等環(huán)境條件下服赎。從原料樹脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料的生產(chǎn)葵蒂，改性技術(shù)廣泛應(yīng)用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過(guò)程中。如塑料的外觀重虑、透明性践付、密度、精度缺厉、加工性永高、機(jī)械性能、化學(xué)性能提针、電磁性能命爬、耐腐蝕性能、耐老化性辐脖、耐磨性饲宛、硬度、熱性能揖曾、阻燃性落萎、阻隔性等方面亥啦。為了降低塑料制品的成本炭剪、改善性能、提高功能翔脱，都離不開塑料改性技術(shù)奴拦。如何進(jìn)行聚乙烯的改性？1届吁、不同密度的聚乙烯的共混改性由于市場(chǎng)上的專用原料較少和供應(yīng)的不平衡错妖，促進(jìn)了共混改性技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求疚沐，可以通過(guò)調(diào)整低暂氯、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來(lái)滿足要求。一般說(shuō)來(lái)亮蛔，小型制品痴施、要求較軟的制品、盛放化學(xué)藥品究流、洗滌劑之類的容器辣吃，低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些，高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些芬探。當(dāng)然神得，并不是所有的低、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品偷仿，應(yīng)該從市場(chǎng)上選擇能用于吹塑的塑料材料哩簿，并通過(guò)改進(jìn)配方設(shè)計(jì)宵蕉，使制品的性能價(jià)格比達(dá)到優(yōu)。2卡骂、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性對(duì)于同為高密度聚乙烯材料來(lái)說(shuō)国裳，即使同為可用于吹塑成型的，可能在密度上相差無(wú)幾全跨，但從分子量上來(lái)說(shuō)缝左，差別可能較大。樹脂牌號(hào)手冊(cè)上一般對(duì)材料的分子量都沒(méi)有標(biāo)出浓若，而從融體指數(shù)上大致可以看出渺杉。在擠出吹塑中空制品時(shí)，隨著所用吹塑級(jí)的分子量的提高挪钓，熔體強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提高是越，同時(shí)制品的機(jī)械性能也會(huì)提高。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)碌上，當(dāng)分子量提高到一定程度后倚评，熔體強(qiáng)度和擠出速率反而有下降的趨勢(shì)。出現(xiàn)這種情況后馏予，對(duì)制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負(fù)面影響天梧，有時(shí)甚至?xí)l(fā)安全事故。制品加工時(shí)霞丧，出現(xiàn)分子量提高呢岗，熔體強(qiáng)度和擠出速率下降的情況，這與擠出機(jī)螺桿和進(jìn)料段設(shè)計(jì)有較大的關(guān)系蛹尝。雖然在設(shè)備上改進(jìn)可以取得較為明顯的效果后豫，但從材料配方上進(jìn)行改進(jìn)更能取得當(dāng)期實(shí)效和減少設(shè)備改造的投資。將不同分子量突那、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混挫酿，對(duì)于改善材料的分子量分布和材料內(nèi)微量添加劑元素的分布大有好處。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果愕难。從制品的化學(xué)性能早龟，機(jī)械性能及生產(chǎn)中的各項(xiàng)工藝性出發(fā)，可以比較自由的設(shè)計(jì)出各種不同的配方务漩，來(lái)滿足各種不同的要求拄衰，往往還可達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。3饵骨、不同品種塑料的共混改性在工廠的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)當(dāng)中翘悉，往往由于種種原因的限制，還會(huì)有許多不同的要求居触。比如說(shuō)采用一些分子量較低的材料來(lái)代替分子量較高的塑料原料妖混，不但是市場(chǎng)供應(yīng)狀況的限制老赤，還有可能是制造成本的要求，比如制市，在HDPE中加人一定量的PP抬旺，就能有效的改善的剛性，而且不會(huì)影響的沖擊強(qiáng)度祥楣。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來(lái)確定开财。4、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)在加工塑料制品時(shí)误褪，適當(dāng)?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑责鳍，不但可以提高塑料制品的剛度和硬度，同時(shí)也可以大幅度的降低原料成本兽间。單就降低成本這點(diǎn)出發(fā)历葛，對(duì)許多附加值低的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，就值得作深入的研究嘀略。就近幾年來(lái)塑料制品加工廠填充改性的情況來(lái)看恤溶，技術(shù)層次普遍較低。

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利用化學(xué)改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機(jī)帜羊，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)泡料咒程。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)劑逮壁、發(fā)泡劑的用量孵坚、擠出溫度等）粮宛。結(jié)果表明窥淆，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，共聚PP為60.00份巍杈，過(guò)氧化二特丁烷為0.18份忧饭，過(guò)氧化二異丙苯為0.02份，改性劑為0.50份筷畦，碳酸鈣為0.50份词裤，發(fā)泡劑AC為 0.40份。以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μｍ鳖宾，泡孔密度可達(dá)個(gè)／cm3吼砂。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、耐高溫鼎文、綠色環(huán)保渔肩、易注射成型、成型周期短和成本低等優(yōu)點(diǎn)拇惋。隨著汽車輕量化的發(fā)展周偎，PP發(fā)泡材料在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用越來(lái)越多抹剩。普通 PP發(fā)泡制品表觀質(zhì)量不理想，僅適用于需表面附皮的高端車蓉坎，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］澳眷。化學(xué)微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米蛉艾，封閉微孔泡以小于50μｍ 為佳钳踊。目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)水平大多在80～350μｍ，國(guó)外也只有美國(guó)勿侯、意大利箍土、日本等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能生產(chǎn)。本工作利用化學(xué)改性非交聯(lián)法罐监，以均聚PP和共聚PP共混物為基礎(chǔ)樹脂吴藻，采用一步法工藝研制出了性能符合相關(guān)指標(biāo)要求的汽車內(nèi)飾件用 PP 低 倍微發(fā)泡專用料，以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μｍ弓柱，泡孔密度可達(dá)個(gè)／cm3沟堡。聚丙烯微孔發(fā)泡１ 試驗(yàn)部分1.1 主要原料 均聚PP（記作 PP1），熔體流動(dòng)速率（MFR）為3.0g/（10min）矢空，中國(guó)石化齊魯分公司航罗；共聚PP（記作PP2），MFR為2.0g/（10min）屁药，中國(guó)石化齊魯分公司粥血；抗氧劑，168和1010酿箭，上海汽巴高橋化學(xué)有限公司复亏；過(guò)氧化二特丁烷（DBP），過(guò)氧化二特丁烷（DBP）缭嫡，過(guò)氧化二異丙苯（DCP）缔御，二乙烯基苯，偶氮二甲酰胺（發(fā)泡劑AC）妇蛀，液體石蠟耕突，江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司；發(fā)泡改性劑DMS-10评架，自制眷茁。1.2 儀器設(shè)備 RC300C型轉(zhuǎn)矩流變儀，德國(guó)HAAKE公 司纵诞；CMT450料試驗(yàn) 機(jī)上祈，天水三斯有限公司；∮25單螺桿擠出機(jī)，德國(guó)BRABENDER公司雇逞；AH-2奧林巴斯顯微鏡荤懂，日本奧林巴斯公司。1.3 試樣制備工藝 混料：將樹脂塘砸、過(guò)氧化物节仿、改性劑、抗氧劑掉蔬、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量廊宪，投入10L高速攪拌機(jī)，低速混合1min女轿，高速混合2min出料箭启，料溫不 高于50℃。擠出發(fā)泡：擠出機(jī)設(shè)置溫度180～200℃蛉迹，機(jī)頭溫度195℃傅寡，距機(jī)頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平，取樣待用北救。1.4 測(cè)試表征拉伸強(qiáng)度按照GB/T1040.3—2006測(cè)試荐操，采用4型試樣，拉伸速度為50mm／min珍策；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB/T9341—2000測(cè)試托启，寬度25mm；沖擊強(qiáng)度按GB/T1843—2008測(cè)試攘宙；表觀密度按GB/T6343—2009測(cè)試屯耸；泡孔密度按方法測(cè)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)樹脂蹭劈，DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑疗绣，測(cè)試體系的熔體強(qiáng)度和觀察發(fā)泡片質(zhì)量，結(jié)果見表1链方。DBP/DCP對(duì)發(fā)泡片表面質(zhì)量的影響 注：擠出口模厚度0.6mm持痰，寬度50mm灶搜。由表1看出祟蚀，DBP和DCP都能提高PP熔體強(qiáng)度，但片材表面和泡孔均勻性不同割卖，隨DCP含量增加前酿，擠出片材表面質(zhì)量變差，泡孔變得不均勻鹏溯；DCP雖有利于提高熔體強(qiáng)度罢维，但比例不宜過(guò)大，以不超過(guò)引發(fā)劑總質(zhì)量分 數(shù)20％為宜丙挽。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度肺孵，擠出反應(yīng)時(shí)匀借，DCP和PP還沒(méi)有完全混合均勻就大量分解，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量PP自由基平窘，導(dǎo)致 PP部分交聯(lián)吓肋，形成局部高強(qiáng)度熔體，熔體強(qiáng)度的不均勻性導(dǎo)致發(fā)泡不均勻瑰艘，形成凹凸不平的表面是鬼。以PP1/PP2質(zhì)量比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂，選取 DBP／DCP質(zhì)量比90/10紫新，考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關(guān)系均蜜，結(jié)果見圖1。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關(guān)系由圖1可看出芒率，隨引發(fā)劑含量增加囤耳，單位體積泡孔數(shù)量先增加后基本不變；而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低偶芍，因此總引發(fā)劑含量不宜低于0.15份紫皇。這是由于當(dāng)引發(fā)劑含量低時(shí)，引發(fā)劑濃度不足腋寨，PP接枝率不高聪铺，熔體強(qiáng)度不足，難以包裹住氣體萄窜，泡孔較大铃剔，并有部分泡孔破裂，導(dǎo)致發(fā)泡片密度較高查刻；隨引發(fā)劑含量增加键兜，PP接枝程度提高，熔體強(qiáng)度相應(yīng)增加穗泵，氣泡在膨脹過(guò)程中普气，泡壁不易破裂，形成致密均勻的泡孔佃延，單位體積泡孔數(shù)量增加现诀，材料密度下降；隨引發(fā)劑含量進(jìn)一步提高履肃，熔體強(qiáng)度高于氣泡膨脹的動(dòng)力仔沿，使氣泡不能充分膨脹，導(dǎo)致發(fā)泡片密度略有提高尺棋。.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)系封锉。由看出，起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加，發(fā)泡材料表觀密度降低成福，泡孔密度提高碾局，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)泡成核劑的作用奴艾。但在發(fā)泡劑含量增加到0.5份時(shí)擦俐，發(fā)泡材料表觀密度反而回升，泡孔密度下降握侧。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進(jìn)一步提高蚯瞧，熔體中氣體含量過(guò)多，氣泡膨脹加劇品擎，導(dǎo)致部分泡孔破裂合并埋合，氣體溢出，于是發(fā)泡材料表觀密度又提高萄传，泡孔密度下降甚颂。由還可看出，發(fā)泡劑的合適用量為0.3～0.5份秀菱。