福建優(yōu)質(zhì)PP微孔發(fā)泡定制

聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價值：微孔發(fā)泡材料的韌性高沉唠、疲勞壽命長、比強度高苛败、熱穩(wěn)定性高满葛、介電常數(shù)低径簿。除此之外還有質(zhì)輕、隔熱纱扭、吸震牍帚、隔音、價格低廉等特點乳蛾。這是因為這種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細裂縫小得多的孔徑暗赶，這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端，所以不會降低塑料的強度肃叶。因此蹂随，在汽車、航天航空和其他各種運輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價值因惭。聚丙烯微孔發(fā)泡通過研究熔體流動速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)岳锁，低熔體流動速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機械性能。日本Sumitom化學(xué)公司利用幾種熔體流動速率不同的聚合物共混發(fā)泡蹦魔，制得了一種沖擊強度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材激率，這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間。聚丙烯微孔發(fā)泡材料成核劑改性聚丙烯材料：PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料勿决，它的結(jié)晶速度較慢慢乒躺，容易形成尺寸較大的球晶，導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差低缩，制品的外觀缺乏美感嘉冒，限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用。利用成核劑改性聚丙烯咆繁，是一種制備透明度高讳推，力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法，因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用玩般。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性银觅，適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性；且共聚PP的透明性比均聚PP好壤短。張廣平等采用2设拟，2-亞甲基-雙(4，6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑久脯，研究了成核劑對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：這種成核劑的佳質(zhì)量分數(shù)為0.4%镰吆。此時帘撰，復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃，結(jié)晶度增加3%~6%万皿，結(jié)晶速率顯著增加摧找；材料的模量提高了20%~30%核行，彎曲強度也提高了10%~20%。纖維增強聚丙烯材料：纖維增強聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一蹬耘，尤其是在汽車用塑料中芝雪。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用，在塑料中纖維長度需要大于LC综苔，既零界長度惩系，LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系。如果纖維的長度小于LC如筛，其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大堡牡。例如，玻纖增強PP中杨刨，玻璃纖維的零界長度為3.1 mm晤柄；而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中，LC可能降到0.9mm以下妖胀。對于普通的短玻纖增強塑料芥颈，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm，限制了制成品性能的提高赚抡。而在長玻纖增強塑料部件中爬坑，玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上，大大提高了制品的物理機械性能怕品。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價值由于長纖維增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長妇垢，它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右；比強度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高肉康；此外闯估，這種材料的加工流動性好，制品外觀光亮吼和、無塌坑等缺陷涨薪，制品的成型收縮率也小。的研究成果表明炫乓，長玻纖增強聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時刚夺，LFG/PP的拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度明顯高于SFG/PP末捣。

福建優(yōu)質(zhì)PP微孔發(fā)泡定制

與傳統(tǒng)注塑制品相比侠姑，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少箩做、尺寸穩(wěn)定性好莽红、成型周期短等一系列優(yōu)點。目前，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安吁，具有操作簡單醉蚁、效率高、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件鬼店，且能耗少网棍，符合節(jié)約材料，降低成本這一發(fā)展理念妇智，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求滥玷。然而，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)生大量變形俘陷，泡孔尺寸分布不均勻罗捎，所得制品表面存在大量的氣痕、銀紋等缺陷拉盾，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺桨菜，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應(yīng)用。國家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團隊采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置捉偏，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響倒得。研究發(fā)現(xiàn)，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夭禽，改善了泡孔的形態(tài)霞掺。實驗方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP、發(fā)泡劑(AC)讹躯、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行塑化菩彬。然后打開氣體反壓裝置，在型腔中分別注入固定的GCP為0潮梯，0.2骗灶，0.4，0.6秉馏，0.8 MPa的氣體耙旦，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進行發(fā)泡，冷卻后萝究，取出PP發(fā)泡樣品免都。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后，熔體壓力瞬間達到值帆竹。隨著GCP從0增加至0.8 MPa绕娘，熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，注射完成后栽连，隨著氣體的排出业舍，熔體壓力瞬間下降，隨著冷卻收縮升酣，熔體壓力逐漸趨于0 MPa舷暮。由此可知，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力噩茄，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境下面。 GCP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時，由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率绩聘，泡孔發(fā)生流動剪切變形沥割，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時間和作用力較大，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形凿菩，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象机杜，泡孔形貌極不規(guī)則，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小衅谷，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)椒拗。同時發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大获黔，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小蚀苛，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，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大玷氏，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布堵未。當(dāng)GCP達到0.8 MPa時，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)盏触，此時整體泡孔的變形較小渗蟹。這是因為GCP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動剪切作用，GCP值越大赞辩，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大雌芽，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形诗宣。GCP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響GCP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示膘怕。可知召庞，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個樣品厚度的10.9%岛心；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高篮灼，GCP為0.8 MPa時忘古，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诅诱，從63.7%下降到45.4%髓堪，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。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計干旁，如下圖所示驶沼，泡孔的平均長度隨著GCP的增加，整體呈現(xiàn)減小的趨勢争群，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大回怜，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度换薄，即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距玉雾，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計轻要，見圖c复旬，隨著GCP的增加，當(dāng)GCP為0.2 MPa時泡孔直徑略有減小冲泥，但隨著GCP的進一步增大驹碍，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大柏蘑，使得泡孔的成核臨界能壘升高幸冻，泡孔的成核速率下降，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱咳焚，更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長洽损，因此熔體壓力越大，泡孔直徑越大革半。GCP提高了充模時的熔體壓力碑定，有效地降低了泡孔的變形，且隨著GCP的升高又官，泡孔直徑增大延刘，泡孔密度下降，發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變六敬。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa碘赖，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影響的泡孔數(shù)減小外构，減小了泡孔受到的流動剪切力普泡。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%审编，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304撼班，泡孔的平均長度增大。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌垒酬，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動時的阻力砰嘁，提高了注塑充模階段的熔體壓力件炉，使得臨界成核點后移，泡孔的成核長大在充模后進行矮湘，進而改善了制品泡孔的形貌斟冕。

福建優(yōu)質(zhì)PP微孔發(fā)泡定制

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”板祝，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種宫静。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)院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破券时，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)化和強化技術(shù)。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類伏伯￠俣矗化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用说搅，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高炸枣，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑弄唧，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)适肠，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)，而且CO2進入聚合物后會引起熔點候引、表面張力和黏度下降侯养、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澄干。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物逛揩，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)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔麸俘，可操作窗口窄辩稽。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从媚。為了攻克這一難題逞泄，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院拜效、浙江新恒泰喷众、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系拂檩、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)化侮腹、強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)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新稻励。趙玲介紹父阻，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡愈涩，既可突破結(jié)晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型加矛÷耐瘢基于這一發(fā)泡機制，他們開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料斟览，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑毁腿。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施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡苛茂、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)計已烤，保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場妓羊，實現(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)胯究。利用上述創(chuàng)新技術(shù)，項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置躁绸，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套裕循、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%净刮，成品率提高到99%以上剥哑，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元淹父、利稅1.09億元株婴。此外，該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件弹灭、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文

福建優(yōu)質(zhì)PP微孔發(fā)泡定制

概述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP督暂，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/cm3)穷吮。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在逻翁，MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖捡鱼、隔熱和吸聲等性能八回，可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具驾诈、箱包缠诅、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA乍迄、PU管引、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的替代物闯两。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褥伴，在高溫高壓下將二氧化碳氣體導(dǎo)入聚丙烯材料基體谅将，并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡重慢，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料饥臂。發(fā)泡過程清潔無污染，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保似踱。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)隅熙，因此可回收循環(huán)使用。聚丙烯（PP）本身是無毒材料核芽，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料囚戚。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)生等級要求較高的領(lǐng)域狞洋。也可應(yīng)用于兒童拼圖弯淘、玩具等對產(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泡沫吉懊，EVA泡沫。PP是半結(jié)晶聚合物假勿，其熔點一般150~170℃借嗽。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS转培、PU發(fā)泡材料恶导，MPP的使用溫度可達120℃，因此MPP特別適合高溫包裝浸须、高溫保溫等領(lǐng)域惨寿。MPP集增強、隔熱和降噪為一體删窒，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域裂垦，如汽車、軌道交通肌索，船舶蕉拢，風(fēng)機葉片等。輕質(zhì)高強的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用诚亚，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫晕换、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用站宗。 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)下闸准，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小梢灭。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料夷家，更加降低制品重量和體積蒸其。(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的超薄片材瘾英，而片材表面不會穿孔枣接，可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在缺谴，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板但惶，提高漫反射率。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流湿蛔，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞膀曾。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)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)阳啥。(5) 輕質(zhì)高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用添谊。6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護性能察迟，可應(yīng)用于液晶面板等防要求較高的包裝領(lǐng)域斩狱。