余姚PBAT發(fā)泡材料定制
發(fā)布時(shí)間:2024-11-02 00:57:28余姚PBAT發(fā)泡材料定制
發(fā)泡塑料發(fā)泡塑料是通過(guò)物理或者化學(xué)的方式使塑料內(nèi)部產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)而得到的一類塑料铐炫。這種塑料具有質(zhì)輕、隔熱蒜焊、緩沖倒信、絕緣、防腐泳梆、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)鳖悠。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成發(fā)泡塑料榜掌,常見(jiàn)的發(fā)泡塑料有聚苯乙烯、聚氨酯乘综、聚烯烴憎账。三大發(fā)泡塑料對(duì)比聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡聚丙烯簡(jiǎn)介發(fā)泡聚丙烯是以聚丙烯為基礎(chǔ)樹脂制備的發(fā)泡塑料。與常用發(fā)泡塑料相比卡辰,發(fā)泡聚丙烯具有諸多優(yōu)點(diǎn)胞皱。發(fā)泡聚丙烯原料由于普通聚丙烯較低的熔體強(qiáng)度無(wú)法保證氣泡增長(zhǎng)時(shí)泡孔壁所承受的拉伸應(yīng)力,所以發(fā)泡用聚丙烯需要采用高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)九妈。提高聚丙烯熔體強(qiáng)度的方法包括物理共混和化學(xué)改性兩類方法反砌。目前生產(chǎn)高熔體強(qiáng)度聚丙烯原料的廠家有巴塞爾(Basell)、北歐化工(Borealis)萌朱、陶氏化學(xué)宴树、韓國(guó)三星、熬郏克森美孚等森渐,具備聚丙烯發(fā)泡技術(shù)的廠家有JSP和Kaneka以及BASF、Berstorff公司冒晰。國(guó)內(nèi)很多科研院所對(duì)發(fā)泡技術(shù)進(jìn)行了較多研究,部分廠家實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)竟块,如鎮(zhèn)海煉化壶运、燕山石化樹脂研究所、武漢富蒂亞浪秘,但產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)外相比仍有較大差距蒋情。發(fā)泡聚丙烯制備工藝發(fā)泡聚丙烯主要有三種制備工藝:高熔體強(qiáng)度聚丙烯發(fā)泡、交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡耸携、共混體系發(fā)泡工藝棵癣。發(fā)泡聚丙烯制備關(guān)鍵發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景,但技術(shù)開發(fā)難度大夺衍,聚丙烯發(fā)泡工藝關(guān)鍵技術(shù)在于通過(guò)調(diào)整過(guò)程溫度來(lái)控制聚丙烯發(fā)泡穩(wěn)定性和發(fā)泡倍率狈谊。發(fā)泡聚丙烯應(yīng)用領(lǐng)域1.食品包裝發(fā)泡聚丙烯具有良好的可降解性,耐油性好沟沙,這使得它在一次性包裝市場(chǎng)中比難降解的發(fā)泡聚苯乙烯餐具有明顯的優(yōu)勢(shì)河劝。2.保溫隔熱發(fā)泡聚丙烯材料是一種新型的隔熱材料,耐溫能力強(qiáng)矛紫,通呈晗梗可承受溫度范圍在-40~110℃,在短時(shí)間內(nèi)可承受130℃高溫颊咬。3.汽車行業(yè)發(fā)泡聚丙烯材料近年來(lái)在汽車行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨擴(kuò)大务甥,可以大幅降低汽車重量牡辽,節(jié)省油耗。4.建筑領(lǐng)域防水保護(hù)材料敞临、地板緩沖材料态辛、外墻隔熱材料5.電子包裝6.緩沖包裝7.體育用品8.玩具發(fā)泡聚丙烯主要生產(chǎn)企業(yè)發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景,但技術(shù)開發(fā)難度很大哟绊,目前國(guó)內(nèi)尚未有其相關(guān)的因妙、可工業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn),核心技術(shù)主要掌握在JSP和ANEKA這兩家公司手中票髓。
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發(fā)泡材料品種眾多攀涵,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。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料洽沟、橡膠以故、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,也可以視為以氣體為填料的復(fù)合材料裆操。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝怒详。一、模壓成型聚丙烯微孔發(fā)泡模壓成型屬于較早的發(fā)泡工藝類型踪区,所以對(duì)模壓發(fā)泡并沒(méi)有規(guī)范的縮寫命名昆烁。直到近年來(lái)聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來(lái)后,被冠以“M”缎岗,定義為“MPP”静尼。近年來(lái)涌現(xiàn)出MPP,幾乎是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種發(fā)泡PP传泊。其制造工藝是以壓機(jī)做為發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備鼠渺,原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒(méi)有本質(zhì)的不同,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)泡劑眷细,而是采用超臨界CO2拦盹,因而發(fā)泡倍率可以高達(dá)20多倍,且非常環(huán)保溪椎。具體的制造方法是普舆,先采用混煉、壓延池磁、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板奔害,然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機(jī)中的模具中,合上模具地熄。加熱壓機(jī)的上下模板华临,將PP板材的溫度上升至PP的熔點(diǎn)附近,與此同時(shí)從不同方位向模具中注入超臨界CO2端考,在充分浸漬PP板材后雅潭,將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度揭厚,迅速釋放壓機(jī)的壓力,讓PP板材充分發(fā)泡并降溫扶供,即得到MPP發(fā)泡板材筛圆。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)、均勻;材料力學(xué)性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會(huì)燃燒椿浓。但不足點(diǎn)也是比較明確的太援,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),不僅不連續(xù)扳碍,且效率較低提岔,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。二笋敞、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝碱蒙,即在高壓釜中,在一定時(shí)間內(nèi)夯巷,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)小粒料之中赛惩,然后冷卻體系溫度至室溫,即得到可發(fā)性珠粒趁餐。使用時(shí)喷兼,先在一定的發(fā)泡溫度下,利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預(yù)發(fā)泡一下后雷,得到綠豆大小預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒褒搔。在制備制品時(shí),將預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱喷面、減壓,使預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性塑料珠粒進(jìn)一步膨脹并相融合走孽,形成預(yù)定形狀的發(fā)泡材料惧辈,即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型。由于都是采用物理發(fā)泡劑磕瓷,因而發(fā)泡倍率較大盒齿。三、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)的不同位置困食,高壓下在擠出機(jī)中熔融形成均勻的溶液边翁,然后在口模處突然泄壓、發(fā)泡硕盹、冷卻符匾,制成板材、片材甚至管材等瘩例。在擠出發(fā)泡過(guò)程中啊胶,發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液甸各,并在口模處瞬間泄壓、發(fā)泡焰坪、冷卻趣倾、形成發(fā)泡材料,不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力某饰,故而對(duì)塑料的熔體強(qiáng)度要求很高儒恋,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,因此發(fā)泡難度較大黔漂。四诫尽、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,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瘟仿。當(dāng)今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品箱锐,甚至于發(fā)泡并非是主要目的,而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形劳较,特別是在托盤驹止,支架等大型制品的注塑中。聚賽龍公司通過(guò)配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)观蜗、精準(zhǔn)的加工工藝臊恋、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,使其在高表面要求墓捻、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢(shì)抖仅,使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。
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什么是MPP砖第?MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯撤卢,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)梧兼。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在放吩,MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖羽杰、隔熱和吸聲等性能渡紫,可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具考赛、箱包惕澎、體育器材等領(lǐng)域,是傳統(tǒng)EVA颜骤、PU唧喉、PS發(fā)泡材料、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)欣喧。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物腌零,加工窗口較窄,且難以得到封閉的泡孔結(jié)構(gòu)唆阿。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益涧,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)其成核驯鳖、發(fā)泡闲询,形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過(guò)程清潔無(wú)污染浅辙,發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保扭弧。發(fā)泡過(guò)程PP材料未發(fā)生交聯(lián),因此可回收循環(huán)使用记舆。聚丙烯(PP)本身是無(wú)毒材料鸽捻,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)療器械泽腮、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域御蒲。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)域诊赊,代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫厚满,EVA泡沫。 PP是半結(jié)晶聚合物碧磅,其熔點(diǎn)一般150~170℃碘箍。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS鲸郊、PU發(fā)泡材料丰榴,MPP的使用溫度可達(dá)120℃,因此MPP特別適合高溫包裝秆撮、高溫保溫等領(lǐng)域多艇。MPP集增強(qiáng)、隔熱和降噪為一體像吻,也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域,如汽車复隆、軌道交通拨匆,船舶,風(fēng)機(jī)葉片等挽拂。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用惭每,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫、PET結(jié)構(gòu)泡沫等,特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用台腥。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)下宏赘,由于泡孔較小,微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小黎侈。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料察署,更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控峻汉,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材贴汪,而片材表面不會(huì)穿孔,可應(yīng)用于微電子器件的包裝(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在休吠,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板扳埂,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)流瘤礁,從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞阳懂。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)柜思。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用岩调。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔,MPP具有極佳的表面保護(hù)性能酝蜒,可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域誊辉。 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,對(duì)MPP阻燃要求日益劇增亡脑,巴斯夫BASF無(wú)鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低堕澄,添加1%即可達(dá)到UL94 VTM-2阻燃等級(jí),對(duì)材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響霉咨,NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外蛙紫,它還有出色的光和熱穩(wěn)定性,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)途戒。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產(chǎn)品坑傅,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,延長(zhǎng)MPP長(zhǎng)時(shí)間在戶外暴曬的時(shí)間喷斋,防止材料老化降解唁毒; BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外,同時(shí)還具有形態(tài)顆列亲Γ化浆西,加工方便,潔凈顽腾,無(wú)粉塵污染等特點(diǎn)近零。
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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展,發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用,因其具有的優(yōu)異機(jī)械性能和無(wú)毒(低毒)久信、絕熱窖杀、隔音、絕緣裙士、緩沖入客、輕量化等性能,在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來(lái)了行業(yè)發(fā)展的新契機(jī)潮售。隨著國(guó)民對(duì)于環(huán)保痊项、綠色、安全酥诽、舒適要求愈加苛刻鞍泉,對(duì)環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可(完全)降解肮帐、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧咖驮,成為國(guó)內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學(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)目斬獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)训枢,發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國(guó)外公司的壟斷托修,聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用,包括新能源汽車動(dòng)力電池墊片等等恒界,引領(lǐng)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用睦刃。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點(diǎn)發(fā)泡材料具有較好防震緩沖、隔音十酣、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性涩拙,其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材、汽車減震耸采、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等兴泥。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料,如地板虾宇、頂棚搓彻、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料嘱朽,這種材料耐候性能較差旭贬,易燃且燃燒過(guò)程中釋放大量對(duì)人體有害的有毒氣體。隨著國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢(shì)愈加顯著搪泳,對(duì)汽車輕量化提出了更高要求稀轨。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下森书,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、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局凛膏。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動(dòng)汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能杨名。鋰電池在使用過(guò)程中必須保持絕佳的防水防塵效果,而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題猖毫。在暴雨台谍、淺灘、霧霾等極端條件下吁断,為滿足汽車行駛過(guò)程中動(dòng)力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求趁蕊,特斯拉等美國(guó)車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動(dòng)力電池上。例如:特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量仔役、提升安全性掷伙,大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來(lái)保護(hù)單個(gè)電芯,可在一定時(shí)間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控又兵。由于特斯拉在動(dòng)力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用任柜,大大加速硅膠發(fā)泡材料在動(dòng)力電池PACK包上的應(yīng)用推廣。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下沛厨,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)域宙地,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一。2018年逆皮,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)課題宅粥。日常生活中,當(dāng)人們購(gòu)買兒童玩具电谣、家具用品等塑料制品時(shí)秽梅,都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無(wú)毒無(wú)味、綠色環(huán)保辰企,近年來(lái)綜合性能優(yōu)異风纠、可回收的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”,日益受到熱捧牢贸,是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種竹观。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長(zhǎng)量快潜索、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一臭增,其高品質(zhì)發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領(lǐng)域的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。其中竹习,超臨界CO2(二氧化碳)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)誊抛。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年,由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項(xiàng)整陌。該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝拗窃,開展聚合物輕量化的應(yīng)用基礎(chǔ)—共性技術(shù)—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈?zhǔn)健毖邪l(fā)工作瞎领。據(jù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)專家介紹,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類随夸【拍化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留、發(fā)泡過(guò)程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)宾毒;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用驼修,已逐漸被禁止和限制使用;一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高或價(jià)格昂貴诈铛,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全乙各。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)幢竹、有害殘留以及VOC排放等問(wèn)題和弊端耳峦,超臨界流體,特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)妨退,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)妇萄,而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和粘度下降咬荷、結(jié)晶行為改變等一系列變化冠句,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物幸乒,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制懦底,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)法保持完整泡孔罕扎,可操作窗口窄聚唐。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腔召。了攻克這一難題杆查,近年來(lái),團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通臀蛛、中石化北化院亲桦、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位浊仆,在合適物料體系客峭、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抡柿,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”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì):根據(jù)在低于其流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡既可以突破結(jié)晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機(jī)制舔琅,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,以及能有效改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑洲劣;CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率备蚓,氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積课蔬;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)保證了均勻的壓力場(chǎng)郊尝、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)购笆,成功實(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)。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)虚循,項(xiàng)目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬(wàn)立方模壓發(fā)泡裝置,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造样傍;新建了4套横缔、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬(wàn)立方的釜壓發(fā)泡裝置,生產(chǎn)效率提高25%衫哥,成品率提高到99%以上茎刚;發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn);2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億撤逢,利稅1.09億膛锭。隨著應(yīng)用市場(chǎng)快速開拓,2019年共推廣新建了13套裝置蚊荣,市場(chǎng)占有率高和競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)初狰。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實(shí)用新型專利8件互例;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文奢入,“國(guó)外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為∠边叮”科技查新表明腥光,模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國(guó)內(nèi)外新穎性糊秆。
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近年來(lái)綜合性能優(yōu)異武福、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)速度快的品種痘番。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)捉片,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)夫偶。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類界睁。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留兵拢、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)臭氧層有破壞作用翻斟,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说铃。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑访惜,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)嘹履,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),而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)债热、表面張力和黏度下降砾嫉、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窒篱。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物焕刮,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)法保持完整泡孔墙杯,可操作窗口窄配并。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高镐。為了攻克這一難題溉旋,趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通、中石化北化院嫉髓、浙江新恒泰观腊、鎮(zhèn)海煉化等單位,在合適物料體系算行、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)化梧油、強(qiáng)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(chǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新州邢。趙玲介紹婶溯,在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡,既可突破結(jié)晶的制約偷霉,又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型迄委。基于這一發(fā)泡機(jī)制类少,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)泡專用料叙身,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(guò)程效率和發(fā)泡倍率硫狞,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)泡信轿、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),保證了均勻的壓力場(chǎng)残吩、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)财忽,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)。利用上述創(chuàng)新技術(shù)泣侮,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)泡裝置即彪,實(shí)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(wàn)~6萬(wàn)立方米的釜壓發(fā)泡裝置活尊,生產(chǎn)效率提高25%隶校,成品率提高到99%以上漏益,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn),2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元深胳、利稅1.09億元绰疤。此外,該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件舞终、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