衢州優(yōu)質(zhì)泡沫定制廠家

概述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡(jiǎn)稱MPP疮跑，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微米组贺，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在祖娘，MPP具有優(yōu)異的減震失尖、緩沖、隔熱和吸聲等性能渐苏，可廣泛應(yīng)用于包裝掀潮、交通工具、箱包琼富、體育器材等領(lǐng)域仪吧，是傳統(tǒng)EVA、PU鞠眉、PS發(fā)泡材料薯鼠、EPE和EPP的替代物。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械蹋，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體出皇，并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡哗戈，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料郊艘。發(fā)泡過(guò)程清潔無(wú)污染，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保唯咬。發(fā)泡過(guò)程PP材料未發(fā)生交聯(lián)纱注，因此可回收循環(huán)使用。聚丙烯（PP）本身是無(wú)毒材料胆胰，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料狞贱。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)域煮剧。也可應(yīng)用于兒童拼圖斥滤、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域将鸵，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫，EVA泡沫佑颇。PP是半結(jié)晶聚合物顶掉，其熔點(diǎn)一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE挑胸、PS痒筒、PU發(fā)泡材料，MPP的使用溫度可達(dá)120℃茬贵，因此MPP特別適合高溫包裝簿透、高溫保溫等領(lǐng)域。MPP集增強(qiáng)解藻、隔熱和降噪為一體老充，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域，如汽車螟左、軌道交通啡浊，船舶，風(fēng)機(jī)葉片等胶背。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用巷嚣，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)泡沫等钳吟，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用廷粒。 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，由于泡孔較小红且，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小坝茎。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直焙。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控景东，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材砂轻，而片材表面不會(huì)穿孔奔誓，可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在搔涝，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板厨喂，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)流庄呈，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞蜕煌。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)诬留。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用斜纪。6) 同樣由于其微米尺度的泡孔贫母，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能，可應(yīng)用于液晶面板等防要求較高的包裝領(lǐng)域盒刚。

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摘 要：聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能腺劣，PP屬于結(jié)晶型聚合物，在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)因块，存在結(jié)晶區(qū)橘原，相態(tài)為固態(tài)，難以發(fā)泡涡上；而溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)趾断，熔體強(qiáng)度急劇下降，導(dǎo)致泡孔聚并和破裂吩愧。目前芋酌，關(guān)于超臨界二氧化碳制備PP微孔發(fā)泡材料的研究主要聚焦于改善PP的發(fā)泡行為，通過(guò)添加納米顆裂慵眩或聚合物來(lái)調(diào)控PP的結(jié)晶方式隔嫡，采用直接合成、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度甘穿，以及改進(jìn)發(fā)泡方法來(lái)獲得PP微孔發(fā)泡材料腮恩。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有良好的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能温兼，剛性高于聚乙烯（PE）發(fā)泡材料秸滴，抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯（PS），耐熱溫度130 ℃募判，而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃荡含；此外，PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好届垫，即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀释液。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居、包裝装处、交通误债、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場(chǎng)需求。超臨界二氧化碳由于無(wú)毒妄迁、價(jià)廉寝蹈、不易燃以及在聚合物中相對(duì)高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑，因此登淘，用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注箫老。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為、提高其熔體強(qiáng)度黔州、改進(jìn)發(fā)泡方法等方面綜述了近年來(lái)用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進(jìn)展耍鬓。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物阔籽，在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時(shí)，由于晶區(qū)的存在牲蜀，發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散仿耽，因此溶解度低；而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻各薇，從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響项贺，無(wú)法得到泡孔均一的發(fā)泡材料。Doroudiani等發(fā)現(xiàn)峭判，在高結(jié)晶度聚合物中無(wú)法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu)开缎，而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到。.2 晶區(qū)尺寸結(jié)晶型聚合物的泡孔密度高于非晶型聚合物林螃，是因?yàn)槠渚^(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低奕删，有利于泡孔成核。一般而言疗认，晶區(qū)面積小完残，結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸；而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核横漏，甚至導(dǎo)致無(wú)法發(fā)泡谨设。張純等研究PP微孔發(fā)泡時(shí)發(fā)現(xiàn)，PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核缎浇、長(zhǎng)大和定型扎拣。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)，熔體強(qiáng)度急劇下降素跺，導(dǎo)致在熔點(diǎn)以上進(jìn)行PP發(fā)泡時(shí)二蓝，泡孔發(fā)生破裂和聚并，因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃指厌。因此刊愚，要制備泡孔均一分布、泡孔尺寸小踩验、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品鸥诽，需要解決PP在低溫時(shí)晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴(kuò)散、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過(guò)程中PP熔體強(qiáng)度低等問(wèn)題晰甚。一般從三方面考慮：一是改變PP的結(jié)晶行為衙传，使PP能在較低的溫度發(fā)泡决帖；二是對(duì)PP進(jìn)行改性厕九，獲得高熔體強(qiáng)度PP（HMSPP）；三是改進(jìn)發(fā)泡方法地回。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無(wú)機(jī)納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能扁远，碳納米纖維俊鱼、碳納米管、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來(lái)改變PP的結(jié)晶行為畅买，在PP發(fā)泡時(shí)起異相成核作用并闲。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法，利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為谷羞，減小晶體尺寸帝火，而且由于碳納米纖維與PP基體不相容，因此為泡孔成核提供了更多異相成核點(diǎn)湃缎，從而得到晶體尺寸小犀填、密度高的發(fā)泡材料。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對(duì)納米材料發(fā)泡的影響嗓违，結(jié)果表明：當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%九巡，能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu)，但泡孔尺寸分布不均一蹂季，有大面積的未發(fā)泡區(qū)域冕广；當(dāng)碳納米纖維含量提高時(shí)，PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降偿洁，使二氧化碳的溶解度提高撒汉，泡孔均一；當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時(shí)涕滋，泡孔結(jié)構(gòu)為均一神凑，泡孔尺寸小。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn)何吝，納米材料的尺寸溉委、幾何形狀對(duì)結(jié)晶行為也有影響，并且得到纖維含量越高爱榕，泡孔尺寸越小的結(jié)論瓣喊。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復(fù)合體系的儲(chǔ)能模量，并且可以明顯影響PP的結(jié)晶黔酥。Rizvi等采用機(jī)械共混藻三，將聚四氟乙烯（PTFE）微纖添加到PP發(fā)泡體系。結(jié)果表明：PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核跪者，且PTFE對(duì)二氧化碳有親和性棵帽，提高了二氧化碳溶解度，PP泡孔密度大幅提高渣玲。Luo Yiwei等分別對(duì)比了球狀和纖維狀聚對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBT）與PP復(fù)合材料的發(fā)泡逗概。結(jié)果表明：球狀和纖維狀PBT作為異相成核劑促進(jìn)了PP的結(jié)晶，提高了PP的結(jié)晶密度忘衍，密集的晶體作為泡孔成核劑逾苫，減小了泡孔尺寸卿城，提高了泡孔密度。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度铅搓，一種行之有效的方法就是對(duì)PP進(jìn)行改性以得到HMSPP瑟押，從而加寬發(fā)泡溫度范圍。目前星掰，獲得HMSPP的方法通常有直接合成多望、共混擠出、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等氢烘。3.1 直接合成采用傳統(tǒng)的Zeigler-Natta催化劑和茂金屬催化劑能制備高線性和高規(guī)整聚合物便斥，但很難得到支化聚合物。Langston等將對(duì)-（3-丁基）苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑威始，與茂金屬催化劑結(jié)合枢纠，制備了相對(duì)分子質(zhì)量高、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)整的長(zhǎng)支鏈PP（LCBPP）黎棠。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α晋渺，ω-二烯單體制備LCBPP。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體脓斩，然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP木西。用這種方法制備LCBPP的相對(duì)分子質(zhì)量分布大于5，且零剪切黏度也有所提高随静。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過(guò)共混提高PP的支化程度八千，從而提高熔體強(qiáng)度。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體燎猛，從而獲得LCBPP恋捆。其原理是引發(fā)劑分解產(chǎn)生的自由基捕獲PP分子主鏈中叔碳上的氫原子，然后通過(guò)控制反應(yīng)溫度重绷、單體濃度等使失去氫原子的不穩(wěn)定叔碳自由基與其他自由基反應(yīng)沸停，形成長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)。Nam等通過(guò)加入過(guò)氧化物引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體反應(yīng)共混得到LCBPP昭卓，通過(guò)流變性能證明長(zhǎng)支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度愤钾，并獲得了較好的發(fā)泡性能。Gotsis使用過(guò)氧化二碳酸酯對(duì)線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP候醒，熔體強(qiáng)度和拉伸性能都明顯提升能颁，有效抑制泡孔的聚并和破裂。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑倒淫，與馬來(lái)酸酐（MAH）接枝PP反應(yīng)共混伙菊，得到具有較高模量、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP，能改善發(fā)泡行為占业。另外在熔融態(tài)時(shí)绒怨，只加入過(guò)氧化物和PP纯赎，會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解谦疾，為了提高接枝效率，通常會(huì)加入給電子體（如苯乙烯犬金、秋蘭姆等）抑制副反應(yīng)念恍。此外，通過(guò)緩慢釋放過(guò)氧化物的自由基以及超臨界流體作為塑化劑降低操作溫度的方法都可以有效抑制分子鏈的降解晚顷。

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聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱峰伙、隔音、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能该默，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用在包裝瞳氓、建筑、汽車等行業(yè)栓袖。PP在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降匣摘，低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)，所以PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)難度大裹刮，目前只有少數(shù)國(guó)家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)音榜，因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。文中從制備工藝捧弃、發(fā)泡裝備赠叼、性能改進(jìn)、表征方法等方面綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外PP珠粒發(fā)泡的研究動(dòng)態(tài)违霞，并對(duì)該領(lǐng)域今后的研究方向進(jìn)行了展望聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕嘴办、抗沖緩震、耐腐蝕买鸽、隔熱隔音等優(yōu)良的特性户辞，與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比，PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)在于它的自由成型性癞谒，發(fā)泡珠粒均勻的尺寸與穩(wěn)定的發(fā)泡倍率使其非常適合模塑成型底燎，可以生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)以及高維尺寸精度的制品。早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的珠粒發(fā)泡產(chǎn)品是聚苯乙烯 發(fā)泡珠粒(EPS)弹砚，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)双仍。其中，EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE桌吃，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS朱沃，此外其耐老化、耐腐蝕性也非常優(yōu)異，是非常環(huán)保的材料逗物，因此 EPP被廣泛應(yīng)用于包裝搬卒、建筑、汽車等行業(yè)翎卓，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長(zhǎng)十分迅速契邀。鑒于世界各國(guó)對(duì)EPP材料研究的重視，本文從EPP的生產(chǎn)工藝失暴、裝備坯门、性能改進(jìn)以及表征手段等方面介紹了近年來(lái)EPP的研究進(jìn)展與動(dòng)態(tài)。 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機(jī)理 PP 珠粒發(fā)泡的機(jī)理為過(guò)飽和氣體法逗扒。如下圖所示古戴，注入的發(fā)泡劑在高溫或高壓環(huán)境下溶解在聚合物熔體中形成飽和的均相體系，然后通過(guò)快速卸壓或者溫度驟升造成熱力學(xué)的不穩(wěn)定來(lái)形成過(guò)飽和體系矩肩，這個(gè)階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離现恼，氣泡開(kāi)始成核并大量生長(zhǎng)，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為發(fā)泡珠粒黍檩。聚丙烯發(fā)泡珠粒的生產(chǎn)方法目前工業(yè)化生產(chǎn)EPP的工藝有2種:一種是反應(yīng)釜法叉袍，反應(yīng)釜法也是目前應(yīng)用廣泛的EPP的工業(yè)化生產(chǎn)工藝;另一種是擠出法工藝，相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng)釜法而言建炫，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛畦韭。反應(yīng)釜法: 反應(yīng)釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應(yīng)釜中，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高肛跌，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)間后打開(kāi)泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒艺配。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同，又可分為無(wú)水法與有水法2種:前者的反應(yīng)釜中不加入液體的分散介質(zhì)衍慎，PP顆粒會(huì)堆積在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個(gè)顆粒中转唉，所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解，釜內(nèi)壓力一般需要在10MPa以上;后者是先將PP顆粒分散在水中稳捆，發(fā)泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中赠法，所需壓力約2～6MPa。反應(yīng)釜法的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制乔夯、發(fā)泡倍率高砖织、泡孔結(jié)構(gòu)好、可二次發(fā)泡末荐，缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高侧纯。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3、平均泡孔直徑為 200μm的EPP甲脏。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中眶熬，升溫到稍低于發(fā)泡的溫度妹笆，保溫一段時(shí)間后再升溫到發(fā)泡溫度，繼續(xù)保溫一段時(shí)間娜氏，打開(kāi)高壓釜放出分散體到大氣中拳缠，放出物料的同時(shí)繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫Ρ３衷诜懦鑫锪锨暗膲毫Α：髮⒌玫降陌l(fā)泡珠粒洗滌贸弥、離心分離后在空氣中靜置老化窟坐，這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝。改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)也能在一定程度上改善EPP的性能茂腥。Hossieny等采用 CO2為發(fā)泡劑用下圖中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備了 EPP狸涌，該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模切省，卸壓時(shí)PP通過(guò)排料口模進(jìn)入收集裝置中最岗，實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過(guò)程中的泡孔形態(tài)與熔融、結(jié)晶行為以及口模長(zhǎng)度對(duì)發(fā)泡倍率的影響朝捆。結(jié)果表明般渡，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少，增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比芙盘，密度降低;而增加口模的長(zhǎng)度則會(huì)減小其體積膨脹比驯用，密度增加。國(guó)內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開(kāi)發(fā)出了實(shí)驗(yàn)室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)儒老，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜與收集釜蝴乔，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8～60倍的發(fā)泡珠粒。如何拓寬PP的發(fā)泡溫度區(qū)間以及壓縮釜壓發(fā)泡流程的時(shí)間也是研究的重點(diǎn)方向驮樊。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑薇正，用下圖中的無(wú)水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm，泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP囚衔。其工藝改進(jìn)在于在降溫到發(fā)泡溫度的過(guò)程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變挖腰，恒溫一段時(shí)間后再放出珠粒進(jìn)行冷卻，其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃练湿，工藝流程時(shí)間約為 2.5 h猴仑。反應(yīng)釜法重要的工藝在于要使發(fā)泡劑能充分溶解到 PP顆粒中，所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的溫度肥哎、壓力以及保壓時(shí)間等辽俗，適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)保壓時(shí)間與增大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟篡诽，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用崖飘，探索新的生產(chǎn)工藝條件和生產(chǎn)裝備來(lái)降低其成本是今后研究所需解決的問(wèn)題。擠出法: 擠出法生產(chǎn)EPP是在傳統(tǒng)擠出發(fā)泡 裝置后連接一個(gè)水下切粒裝置霞捡，如下圖坐漏。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過(guò)擠出機(jī)均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡，發(fā)泡的材料通過(guò)水下切粒裝置被切割定型成尺寸均一的發(fā)泡珠粒。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)赊琳、效率高街夭、珠粒尺寸均勻，缺點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程中的工藝參數(shù)難以控制躏筏，此外由于PP在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾乎不流動(dòng)板丽，而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后，熔體強(qiáng)度又急劇下降趁尼，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃)埃碱，擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高，一般要用改性的熔體強(qiáng)度較高的 PP酥泞，這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展砚殿。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝。采用丁烷作發(fā)泡劑芝囤，高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原料似炎，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍，直徑為3～5mm悯姊，密度為15～100kg/m3的EPP羡藐，便由于后期成型蒸汽壓力較大，而大規(guī)模推廣受到限制悯许。在PP中加入無(wú)機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度仆嗦，得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)，從而改進(jìn)EPP的性能先壕。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑瘩扼，用單螺桿擠出發(fā)泡加入了納米粘土的均聚線性聚丙烯(LPP)，得 到了發(fā)泡倍率為20倍启上，泡孔密度為108～109cm-3的發(fā)泡材料邢隧。實(shí)驗(yàn)表明，納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強(qiáng)度冈在，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度倒慧，還能夠增加氣泡成核點(diǎn)，誘導(dǎo)發(fā)生異相成核包券，從而得到泡孔密度纫谅、體積膨脹比都較大的 EPP。采用雙階擠系統(tǒng)能夠使PP與發(fā)泡劑得到更好的塑化與混合溅固，此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過(guò)程中各階段的溫度付秕，缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng)侍郭，用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%询吴、3%掠河、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP，研究表明猛计，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系唠摹，此外終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會(huì)隨著釋壓速率的增大而增加。另外奉瘤，隨著CO2 注入量的增加勾拉，聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加，但泡孔密度則是先增大后減小盗温。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)藕赞、高效的生產(chǎn)工藝，是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向卖局。目前需要解決的問(wèn)題在與開(kāi)發(fā)適用于擠出發(fā)泡的低成本高熔體強(qiáng)度的PP斧蜕，此外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2的應(yīng)用也是今后的發(fā) 展方向，超臨界流體發(fā)泡劑的高溶解性可以縮短聚合物/氣體體系的飽和時(shí)間吼驶，增加成核密度惩激，得到微孔的發(fā)泡材料店煞。其中超臨界CO2的實(shí)現(xiàn)條件(tc=30.98℃蟹演，pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑，此外其還具有無(wú)毒顷蟀、不易燃酒请、化學(xué)惰性等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注鸣个，是替代傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡劑的選擇羞反。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場(chǎng)合的不同，對(duì)性能的要求也不同囤萤，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能昼窗，建筑材料則需要良好的隔音、隔熱性能涛舍，而汽車部件則需要更好的剛性等澄惊，通常需要對(duì)EPP的性能進(jìn)行改進(jìn)來(lái)適 應(yīng)不同的需求。改進(jìn)EPP性能的方法有2種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工藝富雅，二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性掸驱。前者主要是通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)中的工藝流程、控制條件或者發(fā)泡裝備等來(lái)改進(jìn) EPP 的性能没佑，這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與形態(tài)毕贼，有利于得到泡孔直徑更小、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品蛤奢，但由于對(duì)材料本身的改變不大鬼癣，所以對(duì) EPP力學(xué)性能的改善作用有限;而后者則是通過(guò)改性PP原料 進(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能陶贼，PP 的改性方法主要有化學(xué)交聯(lián)、物理共混待秃、熔融支化等骇窍，通過(guò)對(duì)原料的改性，不但能夠提高其熔體強(qiáng)度锥余、降低其發(fā)泡難度腹纳、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)也能有目的地改進(jìn)EPP的力學(xué)性能驱犹，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向嘲恍。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性、改善其緩沖性能雄驹，有企業(yè)改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝佃牛。首先在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力，其次是將顆粒從反應(yīng)釜中放出的同時(shí)使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加医舆，避免了顆粒在管道中粘結(jié)俘侠，此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進(jìn)一步膨脹，后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩蔬将，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固爷速，提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性。此工藝可以制備密度為 0.11～0.30g/cm3 霞怀，發(fā)泡倍率為30～60惫东，閉孔含量為90% ，泡孔尺寸為150～300μm的EPP毙石。將 PP 與無(wú)機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法廉沮，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響，納米碳酸鈣的比表面積大徐矩，在發(fā)泡過(guò)程在 能起到異相成核的作用滞时，從而使 EPP 的泡孔密度增大，泡孔直徑減小;但同時(shí)也會(huì)使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄滤灯。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)坪稽、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來(lái)改性聚丙烯，并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP力喷。實(shí)驗(yàn) 表明三者都能使聚丙烯出現(xiàn)接枝或者交聯(lián)結(jié)構(gòu)從而增 強(qiáng)線性聚丙烯的熔體強(qiáng)度刽漂，對(duì)比而言，HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果弟孟，其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好贝咙。

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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，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微米拂募，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)庭猩。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在窟她，MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖蔼水、隔熱和吸聲等性能震糖，可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具趴腋、箱包吊说、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA优炬、PU颁井、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的替代物蠢护。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雅宾，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)其成核葵硕、發(fā)泡眉抬，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)污染懈凹，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保蜀变。發(fā)泡過(guò)程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用蘸劈。丙烯（PP）本身是無(wú)毒材料昏苏，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)療器械威沫、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域。也可應(yīng)用于兒童拼圖洼专、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域棒掠，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫，EVA泡沫屁商。PP是半結(jié)晶聚合物烟很，其熔點(diǎn)一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE蜡镶、PS雾袱、PU發(fā)泡材料，MPP的使用溫度可達(dá)120℃官还，因此MPP特別適合高溫包裝芹橡、高溫保溫等領(lǐng)域。MPP集增強(qiáng)望伦、隔熱和降噪為一體林说，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域煎殷，如汽車、軌道交通腿箩，船舶豪直，風(fēng)機(jī)葉片等。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用珠移，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫弓乙、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用钧惧。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)下唆貌，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小垢乙。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料锨咙，更加降低制品重量和體積。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控追逮，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材酪刀，而片材表面不會(huì)穿孔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝钮孵。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在骂倘，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率巴席。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流历涝，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)泡材料具有較低的漾唉、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)荧库。(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赵刑，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能分衫，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展般此，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代蚪战，越來(lái)越多的汽車零部件開(kāi)始采用改性塑料替代金屬制件。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史铐懊，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)志邀桑，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能科乎，提高了汽車的美觀舒適度壁畸。P以密度小、性價(jià)比高喜喂、具有優(yōu)異的耐熱性能瓤摧、耐化學(xué)藥品腐蝕性竿裂、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)用照弥。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)腻异。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大这揣、技術(shù)要求高悔常，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(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛给赞、更有效机打、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性片迅。聚丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體残邀，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限柑蛇，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上芥挣，可以明顯減輕重量和成型的周期，大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力耻台，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小空免、平直度高，沒(méi)有縮水盆耽，尺寸穩(wěn)定蹋砚，成型視窗大等特點(diǎn)，特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨(dú)具優(yōu)勢(shì)摄杂，成為近年來(lái)注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向坝咐。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。隨著汽車輕量化的發(fā)展匙姜，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑畅厢，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%氮昧，卡車、工程機(jī)械車占20% 浦楣，客車袖肥、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料振劳。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想椎组，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本历恐，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用寸癌；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體专筷，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)蒸苇，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下磷蛹，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 溪烤，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 味咳。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)泡等檬嘀，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件槽驶，如車身門板、尾門鸳兽、風(fēng)道等掂铐；擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等揍异；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等全陨。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% ，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)高50%的減重蒿秦，注射壓力降低約30%～50% 烤镐，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%棍鳖，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性炮叶，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)高30%的節(jié)能，并且能改善制品的翹曲變形性渡处，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活镜悉。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能，作為汽車車頂医瘫，可降低汽車的質(zhì)量侣肄，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化醇份。