山東超臨界二氧化碳發(fā)泡廠家
發(fā)布時間:2024-10-16 00:58:33山東超臨界二氧化碳發(fā)泡廠家
PBAT全名為聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯,即英文 Poly (butyleneadipate-co-terephthalate)的簡寫嗜价,即其化學結構式為:從其化學結構式可知:PBAT 是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物艇抠。兼具 PBA(聚己二酸丁二醇酯)和 PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)的特性,既有較好的力學性能久锥,又有較高的延展性和斷裂伸長率家淤,還具有優(yōu)良的生物降解性,是一種全生物可降解塑料瑟由。生物可降解塑料是在土壤絮重、沙土等自然條件下,與微生物淵(如細菌/霉菌/藻類等)作用降解成二氧化碳、水等小分子或低分子化合物的塑料青伤。降解塑料主要分為光降解塑料督怜、生物降解塑料堯、光生物降解塑料狠角。光降解塑料需要充足的光照才能降解号杠,給生產帶來了很大局限性,所以光降解塑料的推廣并不好丰歌。生物降解塑料品種已經有幾十種姨蟋,可批量生產和工業(yè)化生產的品種主要有:微生物發(fā)酵合成的聚羥基脂肪酸酯,化學合成的聚乳酸(PLA)立帖、聚己內酯眼溶、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)、脂肪族/芳香族共聚酯晓勇、CO2/環(huán)氧化合物共聚物 (APC)偷仿、聚乙烯醇(PVA)等、天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物宵蕉、塑料合金等酝静。PBAT操作特點:(1)為了減少 BDO 的副反應發(fā)生,減少 THF的生成羡玛,降低原料消耗别智,整個酯化反應在真空條件下進行,降低了酯化反應溫度稼稿;同時也降低了能耗薄榛。(2)由于原料的活性較低問題,采用了高性能催化劑让歼;由于此催化劑的易水解失活的特性敞恋,由原來傳統(tǒng)催化劑液面以上的加入方式,改為液面下加入谋右,解決了以上問題硬猫。(3)在縮聚過程中,生成的低聚物易隨真空氣相管道帶人到噴淋系統(tǒng)中改执,造成系統(tǒng)堵塞啸蜜。為此,在氣相管道上設置旋風分離收集系統(tǒng)辈挂,將生成的低聚物通過旋風分離器收集捕捉衬横,其尾氣進入BDO 噴淋循環(huán)系統(tǒng)。(4)酯化反應過程中终蒂,雖然可以降低副反應發(fā)生的程度蜂林,但在酯化反應中還是不可避免的有THF 和水遥诉。由于 THF 屬于低毒性,但是其高濃度易對人體危害很大噪叙,如果直接排放至污水處理突那,將會對污水處理系統(tǒng)內的細菌產生危害。為解決這一問題构眯,設置了 THF 回收裝置愕难。將 THF 與水進行分離處理,經過回收裝置處理后惫霸,其 THF 的質量分數(shù)可達到 99.95%以上猫缭,可用于直接銷售。廢水中 THF 的質量分數(shù)控制在 0.05%左右壹店,將廢水送至汽提塔進行汽提猜丹,提取出其中的 THF 及其他有機物,通過管道送至燃氣鍋爐燃燒硅卢。(5)由于 PBAT 玻璃化溫度較低射窒,如采用傳統(tǒng)水下拉條切粒,易造成黏結将塑、纏刀脉顿,導致生產不穩(wěn)。為此点寥,采用水下模頭切粒的方式艾疟,通過水下輸送管道的長短和切粒水的溫度來控制切片粒子的成型和結晶程度;同時由于 PBAT 易降解的特性敢辩,生產的切片粒子輸送至干燥塔進行干燥蔽莱,然后沖氮氣進行保護和包裝。(6)針對 PBAT 的特性戚长,分子鏈增長難盗冷、黏度高、流動性差等特點同廉,惠通公司采用惠通獨家專利技術的立式液相增黏釜仪糖,可使物料的動力黏度由目前 350 Pa·S 增加到 1000 Pa·S 以上、分子鏈隨之增長恤溶,同時由于黏度很高乓诽,需采用螺桿出料的方式來保證生產的穩(wěn)定性帜羊。(7)由于在生產 PBAT 過程中咒程,有 THF 蒸汽產生,為此在縮聚裝置內局部地區(qū)設置了軸流風機加強裝置通風能力讼育,同時還設置可燃有害氣體檢測和報警裝置帐姻,現(xiàn)場設計個人防護面具和呼吸器等安全裝備稠集;THF 回收裝置采取全敞開式混凝土框架結構,使有害氣體不易積聚饥瓷。PBAT 作為性能良好的環(huán)保材料剥纷,可以降低石油資源消耗,緩解“白色污染”呢铆,對我國可持續(xù)發(fā)展具有重要意義晦鞋。目前全球 PBAT 市場需求旺盛,由于 PBAT 價格較高棺克,而我國具備良好的原料生產條件悠垛。PBAT 產品主要用于出口,行業(yè)集中度高娜谊,潛在市場大确买,產業(yè)化前景好。
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彈性體材料是指在受到外力或變形時纱皆,能夠恢復原狀或者接近原狀的材料湾趾。其最基本的特性就是彈性,即在受到一定的外力作用后能夠發(fā)生彈性變形派草,然后在去除外力后能夠自動恢復原狀的能力搀缠。因此,彈性體材料在工業(yè)制造近迁、機械制造和航天胡嘿、軍事等領域中扮演著重要的角色。 彈性體材料最典型的代表就是橡膠钳踊。橡膠具有較高的彈性和機械強度衷敌,具有良好的抗拉、抗壓拓瞪、抗撕裂和耐磨性能缴罗,適用于制作各種密封圈、彈簧祭埂、橡膠管等重要的機械零部件面氓。除了橡膠之外,還有許多其他的彈性體材料蛆橡,例如聚合物材料舌界、彈性泡沫等,這些材料都具有廣泛的應用領域泰演。由于彈性體材料具有良好的柔韌性和粘性呻拌,因此可以用于制作各種居家用品、文具用品睦焕、玩具等藐握。此外靴拱,彈性體材料還可以用于醫(yī)療領域中,例如制作假肢和支架等醫(yī)療器械猾普。在軍事領域中袜炕,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初家,具有重要的戰(zhàn)略意義偎窘。彈性體材料是現(xiàn)代工業(yè)領域中不可缺少的一種材料,其廣泛應用于制造溜在、機械评架、醫(yī)療、軍事等領域炕泳,為推動經濟發(fā)展和技術進步做出了巨大貢獻纵诞。隨著新技術和新材料的不斷涌現(xiàn),相信彈性體材料的應用領域將會更加廣泛培遵。 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浙芙。它具有優(yōu)異的彈性、耐磨性籽腕、耐油性嗡呼、耐化學性、耐氧化性和良好的加工性能皇耗。由于其優(yōu)異的物理和化學性質南窗,TPU材料被廣泛應用于汽車、運動鞋郎楼、電子產品万伤、醫(yī)療器械、玩具呜袁、建筑材料等領域敌买。 POE材料是一種烯烴共聚物,其含量一般在20~50%之間阶界。其優(yōu)異的物理性質包括良好的伸展性虹钮、回彈性、耐磨性膘融、耐撕裂性芙粱、防水性和耐氣候性等。此外氧映,POE材料還具有良好的化學穩(wěn)定性春畔,可以在寬廣的溫度和化學介質條件下使用。這些性質使得POE材料在各種應用領域中具有廣泛的應用前景。其次拐迁,POE材料的制備方法分為物理法和化學法兩類蹭劈。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疗绣,而化學法主要是采用聚合反應將不同單體聚合成共聚物线召。POE材料的物理和化學制備方法各有優(yōu)缺點,具體制備方法應根據具體的應用要求而定多矮。 TPEE材料(熱塑性聚酯彈性體)是一種由聚酯多元醇缓淹、二酸和丁二酸酯組成的熱塑性彈性體。它具有良好的彈性塔逃、耐磨性讯壶、耐油性、耐化學性湾盗、耐氧化性和耐高溫性能伏蚊。由于其優(yōu)異的性能,TPEE材料被廣泛應用于汽車格粪、電氣電子躏吊、醫(yī)療器械、玩具帐萎、運動器材等領域比伏。 彈性體材料的制造工藝十分多樣,其中最常見的方式就是熱壓模塑和擠出成型疆导。在這些制造過程中赁项,需要考慮材料的成型條件、工藝參數(shù)和結構設計等因素澈段,以確保材料具有足夠的彈性和機械性能悠菜。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的不斷發(fā)展,在彈性體制造領域中也出現(xiàn)了許多新的制造技術和新材料败富,例如反應注塑李剖、液相硅膠等,這些新技術和新材料大大拓寬了彈性體材料的應用領域囤耳。
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塑料部件在國內汽車上占重量的10%左右篙顺,在國外汽車上達到了15%至20%。微孔發(fā)泡技術能使塑料部件的重量降低15%至30%充择,廣泛應用于儀表板德玫、電機支架、座位板椎麦、空調風罩宰僧、門嵌飾板等內外飾。聚丙烯使用量占比塑料部件50%以上观挎。讓汽車用上更多的塑料部件琴儿,還有很多功課可以開展段化。全球微孔發(fā)泡相關的專利申請,前三位為:美國造成、日本显熏、德國。Trexel公司的MuCell技術是目前為成熟晒屎、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術喘蟆,該技術來源于麻省理工學院在20世紀80年代提出的發(fā)明專利。Trexel公司在1995年通過專利權轉讓獲得這項技術的全球開發(fā)和商品化推廣鼓鲁,并在此基礎上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術--MuCell蕴轨。MuCell技術的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑,發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔骇吭,通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結構橙弱。聚丙烯微孔發(fā)泡微孔發(fā)泡技術讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領域,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一燥狰。2018年棘脐,中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應用技術開發(fā)列為重點課題。國內微孔發(fā)泡材料注重原料技術研發(fā)碾局。在高校方面荆残,北京化工大學在微孔發(fā)泡工藝的專利申請量上占有主要地位,主要發(fā)明人為楊衛(wèi)民課題組和何亞東課題組净当。楊衛(wèi)民課題組的研究方向主要是微孔發(fā)泡專用注射機的結構改進内斯,在專利申請方向上側重于改進螺桿結構和設置滲透釜來獲得聚合物熔體/超臨界氣體均相體系。近期像啼,華東理工大學化工學院趙玲教授領銜的“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”項目斬獲上海市科技進步獎一等獎俘闯。北京化工大學教授、教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授楊衛(wèi)民忽冻,華東理工大學化工學院院長真朗、聯(lián)合化學反應工程研究所所長、教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授趙玲僧诚,兩位教授將出席“2020中國聚烯烴大會”遮婶,并介紹聚烯烴發(fā)泡技術與材料開發(fā)。國內汽車產業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著湖笨,對汽車輕量化提出了更高要求旗扑。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下慈省,輕量化成為汽車產業(yè)從困境中突圍的重要方向臀防。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領域的布局。汽車輕量化要求更高袱衷,對聚丙烯微孔發(fā)泡材料的需求正在進一步放大捎废!在這個領域有哪些新的進展和要求?有哪些新的技術研發(fā)致燥?趙玲教授將在“2020中國聚烯烴大會”開講登疗。
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利用化學改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機,采用一步法擠出工藝研制了汽車內飾用聚丙烯(PP)微發(fā)泡料篡悟。以均聚PP和共聚PP為基礎樹脂谜叹,考察了影響PP發(fā)泡的主要因素(如引發(fā)劑匾寝、發(fā)泡劑的用量搬葬、擠出溫度等)。結果表明艳悔,具有良好性能的PP微發(fā)泡專用料的配方(質量份數(shù)):均聚PP為40.00份急凰,共聚PP為60.00份,過氧化二特丁烷為0.18份猜年,過氧化二異丙苯為0.02份抡锈,改性劑為0.50份,碳酸鈣為0.50份乔外,發(fā)泡劑AC為 0.40份床三。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杨幼。關鍵詞: 聚丙烯 微發(fā)泡 汽車內飾件 專用料 聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有質輕撇簿、耐高溫、綠色環(huán)保差购、易注射成型四瘫、成型周期短和成本低等優(yōu)點。隨著汽車輕量化的發(fā)展欲逃,PP發(fā)泡材料在汽車內飾件上的應用越來越多找蜜。普通 PP發(fā)泡制品表觀質量不理想,僅適用于需表面附皮的高端車稳析,汽車用PP發(fā)泡材料主要為質量更好的 化學微發(fā)泡材料[1-3]洗做。化學微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米彰居,封閉微孔泡以小于50μm 為佳诚纸。目前國內行業(yè)實際生產水平大多在80~350μm,國外也只有美國裕菠、意大利咬清、日本等少數(shù)幾個國家能生產。本工作利用化學改性非交聯(lián)法,以均聚PP和共聚PP共混物為基礎樹脂旧烧,采用一步法工藝研制出了性能符合相關指標要求的汽車內飾件用 PP 低 倍微發(fā)泡專用料影钉,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掘剪。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)平委,熔體流動速率(MFR)為3.0g/(10min),中國石化齊魯分公司夺谁;共聚PP(記作PP2)廉赔,MFR為2.0g/(10min),中國石化齊魯分公司匾鸥;抗氧劑蜡塌,168和1010,上海汽巴高橋化學有限公司勿负;過氧化二特丁烷(DBP)馏艾,過氧化二特丁烷(DBP),過氧化二異丙苯(DCP)奴愉,二乙烯基苯琅摩,偶氮二甲酰胺(發(fā)泡劑AC),液體石蠟锭硼,江蘇強盛功能化學股份有限公司房资;發(fā)泡改性劑DMS-10,自制檀头。1.2 儀器設備 RC300C型轉矩流變儀轰异,德國HAAKE公 司;CMT450料試驗 機鳖擒,天水三斯有限公司溉浙;∮25單螺桿擠出機,德國BRABENDER公司蒋荚;AH-2奧林巴斯顯微鏡戳稽,日本奧林巴斯公司。1.3 試樣制備工藝 混料:將樹脂期升、過氧化物惊奇、改性劑、抗氧劑播赁、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量颂郎,投入10L高速攪拌機,低速混合1min容为,高速混合2min出料乓序,料溫不 高于50℃寺酪。擠出發(fā)泡:擠出機設置溫度180~200℃,機頭溫度195℃替劈,距機頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平寄雀,取樣待用。1.4 測試表征拉伸強度按照GB/T1040.3—2006測試陨献,采用4型試樣盒犹,拉伸速度為50mm/min;彎曲強度和彎曲模量按GB/T9341—2000測試眨业,寬度25mm急膀;沖擊強度按GB/T1843—2008測試;表觀密度按GB/T6343—2009測試龄捡;泡孔密度按方法測試卓嫂。2 結果與討論.1 引發(fā)劑的選擇以PP1/PP2質量 比2/3共混物做基礎樹脂,DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑墅茉,測試體系的熔體強度和觀察發(fā)泡片質量命黔,結果見表1呜呐。DBP/DCP對發(fā)泡片表面質量的影響 注:擠出口模厚度0.6mm就斤,寬度50mm。由表1看出蘑辑,DBP和DCP都能提高PP熔體強度洋机,但片材表面和泡孔均勻性不同,隨DCP含量增加洋魂,擠出片材表面質量變差绷旗,泡孔變得不均勻;DCP雖有利于提高熔體強度副砍,但比例不宜過大衔肢,以不超過引發(fā)劑總質量分 數(shù)20%為宜。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度豁翎,擠出反應時角骤,DCP和PP還沒有完全混合均勻就大量分解,短時間內產生大量PP自由基心剥,導致 PP部分交聯(lián)邦尊,形成局部高強度熔體,熔體強度的不均勻性導致發(fā)泡不均勻优烧,形成凹凸不平的表面蝉揍。以PP1/PP2質量比2/3共混物做基礎樹脂,選取 DBP/DCP質量比90/10畦娄,考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關系又沾,結果見圖1弊仪。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關系由圖1可看出,隨引發(fā)劑含量增加杖刷,單位體積泡孔數(shù)量先增加后基本不變撼短;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份挺勿。這是由于當引發(fā)劑含量低時曲横,引發(fā)劑濃度不足,PP接枝率不高不瓶,熔體強度不足禾嫉,難以包裹住氣體,泡孔較大蚊丐,并有部分泡孔破裂熙参,導致發(fā)泡片密度較高;隨引發(fā)劑含量增加麦备,PP接枝程度提高孽椰,熔體強度相應增加,氣泡在膨脹過程中凛篙,泡壁不易破裂黍匾,形成致密均勻的泡孔,單位體積泡孔數(shù)量增加呛梆,材料密度下降锐涯;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填物,使氣泡不能充分膨脹纹腌,導致發(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系滞磺。由看出升薯,起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加,發(fā)泡材料表觀密度降低击困,泡孔密度提高涎劈,這是由于發(fā)泡劑分解產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)泡成核劑的作用沛励。但在發(fā)泡劑含量增加到0.5份時责语,發(fā)泡材料表觀密度反而回升,泡孔密度下降目派。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進一步提高坤候,熔體中氣體含量過多,氣泡膨脹加劇企蹭,導致部分泡孔破裂合并白筹,氣體溢出智末,于是發(fā)泡材料表觀密度又提高,泡孔密度下降徒河。由還可看出系馆,發(fā)泡劑的合適用量為0.3~0.5份。