杭州優(yōu)質(zhì)MPP微孔發(fā)泡價(jià)格
發(fā)布時(shí)間:2021-12-17 01:23:53杭州優(yōu)質(zhì)MPP微孔發(fā)泡價(jià)格
摘要:利用化學(xué)改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機(jī)胸梆,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)泡料敦捧。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)劑碰镜、發(fā)泡劑的用量兢卵、擠出溫度等)。結(jié)果表明绪颖,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份秽荤,共聚PP為60.00份,過氧化二特丁烷為0.18份菠发,過氧化二異丙苯為0.02份王滤,改性劑為0.50份,碳酸鈣為0.50份滓鸠,發(fā)泡劑AC為 0.40份雁乡。以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μm,泡孔密度可達(dá)個(gè)/cm3糜俗。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)輕踱稍、耐高溫、綠色環(huán)保悠抹、易注射成型珠月、成型周期短和成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車輕量化的發(fā)展楔敌,PP發(fā)泡材料在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用越來越多啤挎。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卵凑,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]庆聘。化學(xué)微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米勺卢,封閉微孔泡以小于50μm 為佳伙判。目前國內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)水平大多在80~350μm,國外也只有美國黑忱、意大利宴抚、日本等少數(shù)幾個(gè)國家能生產(chǎn)。本工作利用化學(xué)改性非交聯(lián)法甫煞,以均聚PP和共聚PP共混物為基礎(chǔ)樹脂菇曲,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抚吠,泡孔密度可達(dá)個(gè)/cm3羊娃。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)埃跷,中國石化齊魯分公司蕊玷;共聚PP(記作PP2)邮利,MFR為2.0g/(10min),中國石化齊魯分公司垃帅;抗氧劑延届,168和1010,上海汽巴高橋化學(xué)有限公司贸诚;過氧化二特丁烷(DBP)方庭,過氧化二特丁烷(DBP),過氧化二異丙苯(DCP)酱固,二乙烯基苯械念,偶氮二甲酰胺(發(fā)泡劑AC),液體石蠟运悲,江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司龄减;發(fā)泡改性劑DMS-10,自制班眯。1.2 儀器設(shè)備 RC300C型轉(zhuǎn)矩流變儀希停,德國HAAKE公 司;CMT450料試驗(yàn) 機(jī)署隘,天水三斯有限公司宠能;∮25單螺桿擠出機(jī),德國BRABENDER公司磁餐;AH-2奧林巴斯顯微鏡违崇,日本奧林巴斯公司。1.3 試樣制備工藝 混料:將樹脂诊霹、過氧化物羞延、改性劑、抗氧劑畅哑、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量肴楷,投入10L高速攪拌機(jī)水由,低速混合1min荠呐,高速混合2min出料,料溫不 高于50℃砂客。擠出發(fā)泡:擠出機(jī)設(shè)置溫度180~200℃泥张,機(jī)頭溫度195℃,距機(jī)頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平鞠值,取樣待用媚创。1.4 測試表征拉伸強(qiáng)度按照GB/T1040.3—2006測試,采用4型試樣彤恶,拉伸速度為50mm/min钞钙;彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB/T9341—2000測試鳄橘,寬度25mm;沖擊強(qiáng)度按GB/T1843—2008測試芒炼;表觀密度按GB/T6343—2009測試瘫怜;泡孔密度按 照參考文獻(xiàn)[4]所述方法測試。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)樹脂本刽,DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑鲸湃,測試體系的熔體強(qiáng)度和觀察發(fā)泡片質(zhì)量,結(jié)果見表1子寓。表1暗挑,DBP/DCP對發(fā)泡片表面質(zhì)量的影響 注:擠出口模厚度0.6mm,寬度50mm斜友。由表1看出炸裆,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蝙寨,隨DCP含量增加晒衩,擠出片材表面質(zhì)量變差,泡孔變得不均勻墙歪;DCP雖有利于提高熔體強(qiáng)度听系,但比例不宜過大,以不超過引發(fā)劑總質(zhì)量分 數(shù)20%為宜虹菲。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度靠胜,擠出反應(yīng)時(shí),DCP和PP還沒有完全混合均勻就大量分解毕源,短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量PP自由基浪漠,導(dǎo)致 PP部分交聯(lián),形成局部高強(qiáng)度熔體霎褐,熔體強(qiáng)度的不均勻性導(dǎo)致發(fā)泡不均勻址愿,形成凹凸不平的表面。以PP1/PP2質(zhì)量比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂冻璃,選取 DBP/DCP質(zhì)量比90/10响谓,考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關(guān)系,結(jié)果見圖1省艳。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關(guān)系由圖1可看出娘纷,隨引發(fā)劑含量增加,單位體積泡孔數(shù)量先增加后基本不變跋炕;而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低赖晶,因此總引發(fā)劑含量不宜低于0.15份。這是由于當(dāng)引發(fā)劑含量低時(shí)辐烂,引發(fā)劑濃度不足遏插,PP接枝率不高捂贿,熔體強(qiáng)度不足,難以包裹住氣體胳嘲,泡孔較大眷蜓,并有部分泡孔破裂,導(dǎo)致發(fā)泡片密度較高胎围;隨引發(fā)劑含量增加吁系,PP接枝程度提高,熔體強(qiáng)度相應(yīng)增加白魂,氣泡在膨脹過程中汽纤,泡壁不易破裂,形成致密均勻的泡孔福荸,單位體積泡孔數(shù)量增加蕴坪,材料密度下降;隨引發(fā)劑含量進(jìn)一步提高敬锐,熔體強(qiáng)度高于氣泡膨脹的動(dòng)力背传,使氣泡不能充分膨脹,導(dǎo)致發(fā)泡片密度略有提高台夺。.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)系径玖。由圖2看出,起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加颤介,發(fā)泡材料表觀密度降低梳星,泡孔密度提高,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滚朵,部分未分解的發(fā)泡劑在熔體中也起了發(fā)泡成核劑的作用冤灾。但在發(fā)泡劑含量增加到0.5份時(shí),發(fā)泡材料表觀密度反而回升辕近,泡孔密度下降韵吨。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進(jìn)一步提高,熔體中氣體含量過多移宅,氣泡膨脹加劇归粉,導(dǎo)致部分泡孔破裂合并,氣體溢出吞杭,于是發(fā)泡材料表觀密度又提高盏浇,泡孔密度下降变丧。由圖2還可看出芽狗,發(fā)泡劑的合適用量為0.3~0.5份。
杭州優(yōu)質(zhì)MPP微孔發(fā)泡價(jià)格
什么是MPP痒蓬?MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯童擎,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微米滴劲,泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在顾复,MPP具有優(yōu)異的減震班挖、緩沖、隔熱和吸聲等性能芯砸,可廣泛應(yīng)用于包裝萧芙、交通工具、箱包假丧、體育器材等領(lǐng)域双揪,是傳統(tǒng)EVA、PU包帚、PS發(fā)泡材料渔期、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)渴邦。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物疯趟,加工窗口較窄,且難以得到封閉的泡孔結(jié)構(gòu)谋梭。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信峻,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)其成核瓮床、發(fā)泡站欺,形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過程清潔無污染纤垂,發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保矾策。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián),因此可回收循環(huán)使用峭沦。聚丙烯(PP)本身是無毒材料贾虽,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)療器械吼鱼、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領(lǐng)域蓬豁。也可應(yīng)用于兒童拼圖、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域菇肃,代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫地粪,EVA泡沫。 PP是半結(jié)晶聚合物琐谤,其熔點(diǎn)一般150~170℃蟆技。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS、PU發(fā)泡材料质礼,MPP的使用溫度可達(dá)120℃旺聚,因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域眶蕉。MPP集增強(qiáng)砰粹、隔熱和降噪為一體,也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域造挽,如汽車碱璃、軌道交通,船舶饭入,風(fēng)機(jī)葉片等厘贼。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫圣拄、PET結(jié)構(gòu)泡沫等嘴秸,特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用。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)下庇谆,由于泡孔較小岳掐,微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料饭耳,更加降低制品重量和體積串述。(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的超薄片材寞肖,而片材表面不會(huì)穿孔纲酗,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,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板新蟆,提高漫反射率觅赊。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流,從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞琼稻。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的吮螺、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用帕翻。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔鸠补,MPP具有極佳的表面保護(hù)性能,可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域嘀掸。 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紫岩,對MPP阻燃要求日益劇增,巴斯夫BASF無鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低睬塌,添加1%即可達(dá)到UL94 VTM-2阻燃等級泉蝌,對材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響歇万,NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外,它還有出色的光和熱穩(wěn)定性梨与,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)。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產(chǎn)品文狱,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粥鞋,延長MPP長時(shí)間在戶外暴曬的時(shí)間,防止材料老化降解瞄崇; BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外呻粹,同時(shí)還具有形態(tài)顆粒化苏研,加工方便等浊,潔凈,無粉塵污染等特點(diǎn)摹蘑。
杭州優(yōu)質(zhì)MPP微孔發(fā)泡價(jià)格
據(jù)調(diào)查筹燕,汽車整體重量每減少100千克,百公里油耗可降低0.3-0.6升衅鹿。隨著國家第二階段燃油指標(biāo)5L/100Kg要求,以及電動(dòng)汽車行程問題的凸顯撒踪,汽車材料輕量化已成行業(yè)潮流。目前大渤,在汽車非金屬材料輕量化領(lǐng)域制妄,發(fā)泡材料正在發(fā)揮理想作用,成為實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的環(huán)保解決方案泵三。具體到汽車非金屬材料輕量化領(lǐng)域耕捞,化學(xué)微發(fā)泡技術(shù)已成為主機(jī)廠及相關(guān)零件廠商競相研究的主要課題之一,諸如通用烫幕、寶馬俺抽、奔馳等汽車品牌在車門內(nèi)襯板、儀表板较曼、后門內(nèi)襯板凌埂、底護(hù)板等汽車內(nèi)飾中大范圍地應(yīng)用化學(xué)微發(fā)泡材料∈撸化學(xué)微發(fā)泡技術(shù)在汽車輕量化瞳抓、降低成本等方向會(huì)越來越重要。山東昊智新型材料科技有限公司(以下簡稱昊智新材料)化學(xué)發(fā)泡劑正在引領(lǐng)這個(gè)方向努力伏恐。聚丙烯微孔發(fā)泡所謂微發(fā)泡材料孩哑,指的是以材料為基體,內(nèi)部含有從幾十微米到幾百微米尺寸泡孔的多孔聚合物材料翠桦。微發(fā)泡主要分為超臨界氣體的物理發(fā)泡和發(fā)泡劑的化學(xué)發(fā)泡兩種横蜒。而就化學(xué)微發(fā)泡材料來說胳蛮,和普通塑料相比,其既能有效減重丛晌,又能減少注塑缺陷仅炊、提高注塑效率,還具備隔熱澎蛛、吸音抚垄、緩沖性能等特殊性能。在塑料微孔發(fā)泡和技術(shù)領(lǐng)域的多年探索和研究與開發(fā)中谋逻,昊智新材料已在該領(lǐng)域取得了實(shí)際應(yīng)用呆馁,專注于高性能環(huán)保型微孔發(fā)泡的化學(xué)發(fā)泡劑、特殊發(fā)泡樹脂毁兆、技術(shù)和工藝解決方案浙滤。自主開發(fā),生產(chǎn)和銷售的精細(xì)化學(xué)發(fā)泡劑用于合成樹脂和橡膠:例如PP气堕,PE纺腊,PS,ABS茎芭,PA摹菠,PVC,EVA骗爆,TPU次氨,TPE,TPR摘投,PPO等材料的擠出煮寡,注塑和吹塑、模壓成型工藝犀呼。實(shí)現(xiàn)成型產(chǎn)品的輕量化幸撕、節(jié)省成本、減少能耗和噪音外臂、減少浪費(fèi)坐儿、提高產(chǎn)品尺寸精度并縮短成型周期。注塑化學(xué)發(fā)泡劑宋光,其應(yīng)用于塑料內(nèi)飾件生產(chǎn)時(shí)貌矿,可使汽車內(nèi)飾件具有高度一致的泡孔結(jié)構(gòu),直徑縮小至60微米罪佳,并使材料減重7%逛漫,同時(shí)還具有節(jié)省原材料、提升隔熱和隔音性能赘艳、增加側(cè)壁硬度酌毡、增強(qiáng)表面紋理等功能克握。化學(xué)發(fā)泡劑應(yīng)用了專有的清除技術(shù)枷踏,可降低水菩暗、CO2和酸的影響,減小其對注塑模具的腐蝕旭蠕,并大限度地減少翹曲和縮痕停团。此外,其對產(chǎn)品外觀和性能均無不利影響下梢,而早期的化學(xué)發(fā)泡劑產(chǎn)品會(huì)影響汽車塑料件的表面光潔度客蹋,而使其應(yīng)用受限塞蹭。同時(shí)孽江,使用化學(xué)發(fā)泡母粒時(shí),設(shè)備基本上不用改動(dòng)就可以輕松實(shí)現(xiàn)發(fā)泡番电,避免了物理發(fā)泡帶來的巨額投資岗屏。昊智新材料在提升汽車輕量化上的應(yīng)用產(chǎn)品涉及發(fā)泡劑聚丙烯、聚丙烯發(fā)泡劑漱办、熱塑性彈性體發(fā)泡母粒这刷。熱塑性彈性體發(fā)泡母粒 圖源:山東昊智新材料成型發(fā)泡產(chǎn)品可用于實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的部件有:頭枕、儀表板娩井、門襯暇屋、方向盤、輪胎罩洞辣、行李倉內(nèi)襯咐刨、座位靠背裝飾、遮陽板扬霜、保險(xiǎn)杠芯材定鸟、空調(diào)阻隔板、地毯支撐材料著瓶、頂板联予、側(cè)護(hù)板、門內(nèi)板吸能保護(hù)墊材原、緩沖墊沸久、消音內(nèi)插件、后置發(fā)動(dòng)機(jī)分隔間余蟹、發(fā)動(dòng)機(jī)護(hù)罩麦向。除了應(yīng)用于汽車輕量化,化學(xué)微發(fā)泡技術(shù)還可以用于PE樹脂微孔發(fā)泡的典型應(yīng)用客叉。用于吹塑PE溫室薄膜诵竭,加入發(fā)泡母料的1.5%话告,吹塑發(fā)泡后產(chǎn)品密度為0.624g / cm3。
杭州優(yōu)質(zhì)MPP微孔發(fā)泡價(jià)格
摘 要:聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能卵慰,PP屬于結(jié)晶型聚合物沙郭,在溫度低于熔點(diǎn)時(shí),存在結(jié)晶區(qū)裳朋,相態(tài)為固態(tài)病线,難以發(fā)泡;而溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)鲤嫡,熔體強(qiáng)度急劇下降送挑,導(dǎo)致泡孔聚并和破裂。目前暖眼,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)泡行為惕耕,通過添加納米顆粒或聚合物來調(diào)控PP的結(jié)晶方式诫肠,采用直接合成司澎、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度,以及改進(jìn)發(fā)泡方法來獲得PP微孔發(fā)泡材料栋豫。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)性能挤安、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能,剛性高于聚乙烯(PE)發(fā)泡材料丧鸯,抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯(PS)蛤铜,耐熱溫度130 ℃,而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃丛肢;此外围肥,PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好,即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀摔踱。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居虐先、包裝、交通派敷、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場需求蛹批。超臨界二氧化碳由于無毒、價(jià)廉篮愉、不易燃以及在聚合物中相對高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑腐芍,因此,用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注试躏。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為猪勇、提高其熔體強(qiáng)度、改進(jìn)發(fā)泡方法等方面綜述了近年來用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進(jìn)展颠蕴。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物泣刹,在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時(shí)助析,由于晶區(qū)的存在,發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散椅您,因此溶解度低外冀;而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻,從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響掀泳,無法得到泡孔均一的發(fā)泡材料雪隧。Doroudiani等發(fā)現(xiàn),在高結(jié)晶度聚合物中無法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu)员舵,而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到脑沿。.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,是因?yàn)槠渚^(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低马僻,有利于泡孔成核庄拇。一般而言,晶區(qū)面積小巫玻,結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸丛忆;而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核祠汇,甚至導(dǎo)致無法發(fā)泡仍秤。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可很、長大和定型诗力。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn),熔體強(qiáng)度急劇下降我抠,導(dǎo)致在熔點(diǎn)以上進(jìn)行PP發(fā)泡時(shí)苇本,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℃菜拓。因此瓣窄,要制備泡孔均一分布、泡孔尺寸小纳鼎、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品俺夕,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)泡過程中PP熔體強(qiáng)度低等問題贱鄙。一般從三方面考慮:一是改變PP的結(jié)晶行為劝贸,使PP能在較低的溫度發(fā)泡;二是對PP進(jìn)行改性逗宁,獲得高熔體強(qiáng)度PP(HMSPP)映九;三是改進(jìn)發(fā)泡方法。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無機(jī)納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能瞎颗,碳納米纖維件甥、碳納米管捌议、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結(jié)晶行為,在PP發(fā)泡時(shí)起異相成核作用引有。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法禁灼,利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為,減小晶體尺寸轿曙,而且由于碳納米纖維與PP基體不相容弄捕,因此為泡孔成核提供了更多異相成核點(diǎn),從而得到晶體尺寸小导帝、密度高的發(fā)泡材料守谓。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對納米材料發(fā)泡的影響,結(jié)果表明:當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%您单,能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu)斋荞,但泡孔尺寸分布不均一,有大面積的未發(fā)泡區(qū)域虐秦;當(dāng)碳納米纖維含量提高時(shí)平酿,PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降,使二氧化碳的溶解度提高悦陋,泡孔均一蜈彼;當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時(shí),泡孔結(jié)構(gòu)為均一俺驶,泡孔尺寸小幸逆。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn),納米材料的尺寸暮现、幾何形狀對結(jié)晶行為也有影響还绘,并且得到纖維含量越高,泡孔尺寸越小的結(jié)論栖袋。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)能模量拍顷,并且可以明顯影響PP的結(jié)晶。Rizvi等采用機(jī)械共混塘幅,將聚四氟乙烯(PTFE)微纖添加到PP發(fā)泡體系昔案。結(jié)果表明:PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核,且PTFE對二氧化碳有親和性晌块,提高了二氧化碳溶解度爱沟,PP泡孔密度大幅提高。Luo Yiwei等分別對比了球狀和纖維狀聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)與PP復(fù)合材料的發(fā)泡匆背。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)晶呼伸,提高了PP的結(jié)晶密度,密集的晶體作為泡孔成核劑,減小了泡孔尺寸括享,提高了泡孔密度搂根。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度,一種行之有效的方法就是對PP進(jìn)行改性以得到HMSPP铃辖,從而加寬發(fā)泡溫度范圍剩愧。目前,獲得HMSPP的方法通常有直接合成娇斩、共混擠出仁卷、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等。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)整聚合物犬第,但很難得到支化聚合物锦积。Langston等將對-(3-丁基)苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑,與茂金屬催化劑結(jié)合歉嗓,制備了相對分子質(zhì)量高丰介、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對規(guī)整的長支鏈PP(LCBPP)。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α鉴分,ω-二烯單體制備LCBPP哮幢。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體,然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP志珍。用這種方法制備LCBPP的相對分子質(zhì)量分布大于5橙垢,且零剪切黏度也有所提高。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過共混提高PP的支化程度碴裙,從而提高熔體強(qiáng)度钢悲。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體点额,從而獲得LCBPP舔株。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,然后通過控制反應(yīng)溫度还棱、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)载慈,形成長支鏈結(jié)構(gòu)。Nam等通過加入過氧化物引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體反應(yīng)共混得到LCBPP珍手,通過流變性能證明長支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度办铡,并獲得了較好的發(fā)泡性能。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP琳要,熔體強(qiáng)度和拉伸性能都明顯提升寡具,有效抑制泡孔的聚并和破裂。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑稚补,與馬來酸酐(MAH)接枝PP反應(yīng)共混童叠,得到具有較高模量、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP课幕,能改善發(fā)泡行為厦坛。另外在熔融態(tài)時(shí)五垮,只加入過氧化物和PP,會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解杜秸,為了提高接枝效率放仗,通常會(huì)加入給電子體(如苯乙烯、秋蘭姆等)抑制副反應(yīng)撬碟。此外诞挨,通過緩慢釋放過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。
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近年來綜合性能優(yōu)異呢蛤、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”亭姥,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。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)顾稀,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)性突破达罗,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(qiáng)化技術(shù)。合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類静秆×溉啵化學(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(diǎn);物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用抚笔,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^高扶认,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑殊橙,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)辐宾,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(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)膨蛮、表面張力和黏度下降叠纹、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敞葛。聚丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物誉察,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)度不夠無法保持完整泡孔惹谐,可操作窗口窄持偏。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氨肌。為了攻克這一難題鸿秆,趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通、中石化北化院怎囚、浙江新恒泰卿叽、鎮(zhèn)海煉化等單位,在合適物料體系、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)化附帽、強(qiáng)化和工程化等系列工作埠戳,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(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新。趙玲介紹蕉扮,在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡整胃,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)定成型喳钟∑ㄊ梗基于這一發(fā)泡機(jī)制,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)泡專用料奔则,以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑蛮寂。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(shí)施減小了高壓設(shè)備體積;同時(shí)釜壓發(fā)泡易茬、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)酬蹋,保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場抽莱,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)范抓。利用上述創(chuàng)新技術(shù),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置食铐,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的領(lǐng)先制造;新建了4套匕垫、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%虐呻,成品率提高到99%以上象泵,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn),2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元斟叼、利稅1.09億元偶惠。此外,該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件犁柜、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論洲鸠。趙玲表示,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)馋缅,除聚丙烯外,還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)绢淀,多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成萤悴。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料,除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾皆的、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域覆履,還可滿足兒童玩具、食品、醫(yī)療硝全、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求栖雾。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能,聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域伟众,如新能源汽車動(dòng)力電池墊片析藕、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜凳厢、防彈衣背板等账胧。