江西專業(yè)MPP發(fā)泡廠家
發(fā)布時間:2021-12-25 10:50:32江西專業(yè)MPP發(fā)泡廠家
近年來綜合性能優(yōu)異典蝌、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”曙砂,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)骏掀,近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團(tuán)隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(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)泡劑兩大類截驮⌒Τ拢化學(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葵袭,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^高涵妥,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑坡锡,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)蓬网,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)入聚合物后會引起熔點(diǎn)鹉勒、表面張力和黏度下降帆锋、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禽额。聚丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物锯厢,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脯倒,可操作窗口窄实辑。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藻丢。為了攻克這一難題剪撬,趙玲團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院悠反、浙江新恒泰残黑、鎮(zhèn)海煉化等單位,在合適物料體系问慎、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)化萍摊、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)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新如叼。趙玲介紹冰木,在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡,既可突破結(jié)晶的制約笼恰,又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型踊沸。基于這一發(fā)泡機(jī)制社证,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)泡專用料逼龟,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變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率追葡,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)泡腺律、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)計奕短,保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場匀钧,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)翎碑。利用上述創(chuàng)新技術(shù),項目團(tuán)隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置之斯,實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的領(lǐng)先制造;新建了4套日杈、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%佑刷,成品率提高到99%以上莉擒,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn),2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元瘫絮、利稅1.09億元涨冀。此外,該團(tuán)隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件檀何、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論蝇裤。趙玲表示,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)频鉴,除聚丙烯外稿茉,還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)恨豁,多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成行楞。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料命爬,除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域周荐,還可滿足兒童玩具狭莱、食品、醫(yī)療概作、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求腋妙。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)域讯榕,如新能源汽車動力電池墊片骤素、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜愚屁、防彈衣背板等济竹。
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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代霎槐,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件送浊。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史,目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的一個重要標(biāo)志丘跌,塑料飾件的大量應(yīng)用袭景,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能唁桩,提高了汽車的美觀舒適度。聚丙烯微孔發(fā)泡PP以密度小浴讯、性價比高朵夏、具有優(yōu)異的耐熱性能蔼啦、耐化學(xué)藥品腐蝕性榆纽、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)用捏肢。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢奈籽。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大鸵赫、技術(shù)要求高衣屏,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù),所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛辩棒、更有效狼忱、更經(jīng)濟(jì)、更實用的改性一睁。微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體钻弄,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)注塑的諸多局限者吁,在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上窘俺,可以明顯減輕重量和成型的周期,大大降低機(jī)臺的鎖模力复凳,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小瘤泪、平直度高,沒有縮水育八,尺寸穩(wěn)定对途,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)勢髓棋,成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向实檀。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)展仲锄,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑劲妙,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%儒喊,卡車镣奋、工程機(jī)械車占20% ,客車怀愧、商務(wù)車占35% 侨颈。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料余赢。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想,僅適合于需要表面覆皮的高端車哈垢,不僅增加了制造成本妻柒,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體耘分,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源举塔,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài),注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下求泰,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡央渣,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ,但目前國內(nèi)行業(yè)實際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80~350μm 渴频。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡芽丹、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件卜朗,如車身門板拔第、尾門、風(fēng)道等场钉;擠出微發(fā)泡適用于密封條蚊俺、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等惹悄。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 春叫,較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)50%的減重,注射壓力降低約30%~50% 泣港,鎖模力降低約20% 暂殖,循環(huán)周期減少10%~15%,同時還能提高汽車的節(jié)能性当纱,較傳統(tǒng)材料可實30%的節(jié)能呛每,并且能改善制品的翹曲變形性,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活坡氯。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能晨横,作為汽車車頂,可降低汽車的質(zhì)量箫柳,同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件手形,有利于汽車的輕量化。福特微發(fā)泡發(fā)動機(jī)罩:采用MuCell微發(fā)泡注塑成型技術(shù)在零件成型過程中充入氣泡悯恍,形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)库糠,既節(jié)約了塑材,又減輕了重量涮毫,而且不會影響零件的任何性能瞬欧。目前已應(yīng)用車型有:C-MAX贷屎、Grand C-MAX、S-MAX艘虎、蒙迪歐和Galaxy等唉侄。上所述,聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛野建,
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聚丙烯是丙烯加聚反應(yīng)而成的聚合物属划。系白色蠟狀材料,外觀透明而輕贬墩。密度為0.89~0.91g/cm3榴嗅,易燃,熔點(diǎn)165℃陶舞,在155℃左右軟化,使用溫度范圍為-30~140℃绪励。在80℃以下能耐酸肿孵、堿、鹽液及多種有機(jī)溶劑的腐蝕疏魏,能在高溫和氧化作用下分解停做。聚丙烯廣泛應(yīng)用于服裝、毛毯等纖維制品大莫、醫(yī)療器械蛉腌、汽車、自行車只厘、零件烙丛、輸送管道、化工容器等生產(chǎn)羔味,也用于食品河咽、藥品包裝。產(chǎn)品簡介特性聚丙烯簡稱PP赋元,是一種無色忘蟹、無臭、無毒搁凸、半透明固體物質(zhì)媚值。聚丙烯(PP)是一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹脂,為無色半透明的熱塑性輕質(zhì)通用塑料护糖。具有耐化學(xué)性褥芒、耐熱性、電絕緣性椅文、高強(qiáng)度機(jī)械性能和良好的高耐磨加工性能等喂很,這使得聚丙烯自問世以來惜颇,便迅速在機(jī)械、汽車少辣、電子電器凌摄、建筑、紡織漓帅、包裝锨亏、農(nóng)林漁業(yè)和食品工業(yè)等眾多領(lǐng)域得到廣泛的開發(fā)應(yīng)用。近年來忙干,隨著我國包裝器予、電子、汽車等工業(yè)的快速發(fā)展捐迫,極大地促進(jìn)了我國工業(yè)的發(fā)展乾翔。而且因為其具有可塑性,聚丙烯材料正逐步替代木制產(chǎn)品施戴,高強(qiáng)度韌性和高耐磨性能已逐步取代金屬的機(jī)械功能反浓。另外聚丙烯具有良好的接枝和復(fù)合功能,在混凝土赞哗、紡織雷则、包裝和農(nóng)林漁業(yè)方面具有巨大的應(yīng)用空間。小鼠以8g/kg劑量灌胃1~5次肪笋,未引起明顯中毒癥狀月劈。大鼠吸入聚丙烯加熱至210~220℃時的分解產(chǎn)物30次,每次2h藤乙,出現(xiàn)眼粘膜及上呼吸道刺激癥狀猜揪。與聚乙烯相同禁止用其再生制品盛裝食品。發(fā)展簡史1954年G·納塔首先將丙烯聚合成聚丙烯(采用鋁鈦的氯化物做催化劑)湾盒,并創(chuàng)立了定向聚合理論湿右,引起了人們的關(guān)注。1957年意大利的蒙特卡提尼公司和美國赫克勒斯(Hecules)公司分別建立了6000t/a和9000t/a的聚丙烯生產(chǎn)裝置罚勾。20世紀(jì)60年代后期到70年代中期聚丙烯進(jìn)入了大發(fā)展時期毅人。80年代至今,聚丙烯產(chǎn)量在合成樹脂中居于前列尖殃,現(xiàn)在僅低于聚乙烯丈莺,居第2位。中國于1962年開始研究聚丙烯生產(chǎn)工藝送丰。從20世紀(jì)80年代開始缔俄,聚丙烯在中國發(fā)展迅速。我國引進(jìn)了一些先進(jìn)的關(guān)于聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備,先后建立了燕山俐载、揚(yáng)子蟹略、遼陽等一批大中型聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施,各地也興建了大量小型散裝聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施遏佣,并對緩解供需矛盾起到了一定的作用挖炬。生產(chǎn)規(guī)模的大幅度增加,促使我國聚丙烯樹脂生產(chǎn)進(jìn)入了快速發(fā)展階段状婶。2012年意敛,我國PP生產(chǎn)能力達(dá)到1296.7萬t。2015年膛虫,我國PP產(chǎn)能為2013萬噸/年草姻。聚丙烯微孔發(fā)泡需現(xiàn)狀由于我國聚丙烯的供需差距較大,近年來稍刀,大多數(shù)新的大型煉油撩独、乙烯聯(lián)產(chǎn)項目和煤烯烴項目都配備了聚丙烯裝置,因此掉丽,未來中國聚丙烯產(chǎn)能將大幅增加跌榔。同時,還需要考慮那些小型的落后聚丙烯安裝技術(shù)捶障,尤其是間歇式小體法裝置將被逐步淘汰,估計等到2025年聚丙烯在我國的生產(chǎn)能力將達(dá)到更高的水平纲刀。隨著中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展项炼,對各種化工原料的需求不斷增加,導(dǎo)致了對聚丙烯的消耗量達(dá)到有史以來高水平示绊,因此我國將成為世界上聚丙烯消費(fèi)國家锭部。2003年,我國聚丙烯的消耗量已經(jīng)達(dá)到532萬噸面褐;2007年率先達(dá)到1000萬噸拌禾;2008年受金融危機(jī)影響,略降至1079萬噸展哭;目前(2018年)湃窍,在基礎(chǔ)設(shè)施投資和國內(nèi)需求的推動下,增長至1232萬噸匪傍。生產(chǎn)工藝聚丙烯樹脂是四大通用型熱塑性樹脂(聚乙烯您市、聚氯乙烯、聚丙烯役衡、聚苯乙烯)之一茵休,以丙烯為原料,乙烯為共聚單體通過聚合反應(yīng)生產(chǎn)制得。聚丙烯的生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷了溶劑法榕莺、溶液法俐芯,液相本體法(含液相氣相組合式)和氣相法幾個發(fā)展階段。世界上用于生產(chǎn)聚丙烯的工藝方法按類別劃分主要有以下幾大類:溶劑法钉鸯、溶液法吧史,液相本體法(含液相氣相組合式)和氣相法。各工藝特點(diǎn)簡介如下:溶劑聚合法溶劑法(又稱漿液法或泥漿法亏拉、淤漿法)是早采用的聚丙烯生產(chǎn)工藝扣蜻,但由于有脫灰和溶劑回收工序,流程長及塘,較復(fù)雜等缺點(diǎn)莽使,隨著催化劑研究技術(shù)的進(jìn)步,從八十年代起笙僚,溶劑法已趨于停滯狀態(tài)芳肌,逐漸為液相本體法所取代。工藝特點(diǎn):(1)丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中(如乙烷中)肋层,在催化劑作用下進(jìn)行溶劑聚合亿笤,聚合物以固體輸粒狀態(tài)懸浮在溶劑中,采用釜式攪拌反應(yīng)器栋猖;(2)有脫灰和溶劑回收工序净薛,流程長,較復(fù)雜蒲拉,裝置投資大肃拜,能耗高。但生產(chǎn)易控制雌团,產(chǎn)品質(zhì)量好燃领;(3)以離心過濾方法分離聚丙烯顆粒再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒。溶液聚合法工藝特點(diǎn):(1)使用高沸點(diǎn)直鏈烴作溶劑锦援,在高于聚丙烯熔點(diǎn)的溫度下操作猛蔽,所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布;(2)高溫氣提方法蒸發(fā)脫除溶劑得熔融聚丙烯灵寺,再擠出造粒得料產(chǎn)品曼库;(3)生產(chǎn)廠家只有美國柯達(dá)公司一家。相本體法含液相氣相組合式替久,液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝是聚丙烯生產(chǎn)中后期發(fā)展起來的新工藝凉泄。該生產(chǎn)工藝是聚丙烯1957年開始工業(yè)化生產(chǎn)七年之后問世的。采用液相本體法生產(chǎn)聚丙烯蚯根,是在反應(yīng)體系中不加任何其他溶劑后众,將催化劑直接分散在液相丙烯中進(jìn)行丙烯液相本體聚合反應(yīng)胀糜。聚合物從液相丙烯中不斷析出,以細(xì)顆粒狀懸浮在液相丙烯中蒂誉。隨著反應(yīng)時間的增長教藻,聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高。當(dāng)丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定程度時右锨,經(jīng)閃蒸回收未聚合的丙烯單體括堤,即得到粉料聚丙烯產(chǎn)品。這是一種比較簡單和先進(jìn)的聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)方法绍移。液相本體法工藝代表著八十年代國際上聚丙烯生產(chǎn)的新技術(shù)悄窃、新水平。工藝特點(diǎn):(1)系統(tǒng)中不加溶劑蹂窖,丙烯單體以液相狀態(tài)在釜式反應(yīng)器中進(jìn)行液相本體聚合轧抗,乙烯丙烯在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣相共聚;(2)流程簡單瞬测,設(shè)備少横媚、投資省,動力消耗及生產(chǎn)成本低月趟;(3)均聚采用釜式攪拌反應(yīng)器(Hypol工藝)灯蝴,或環(huán)管反應(yīng)器(Spheripol工藝),無規(guī)共聚和嵌段共聚均在攪拌式流化床中進(jìn)行孝宗。采用液相本體法的典型代表是BASELL公司的Spherizone液相本體法工藝穷躁。Spherizone是一種氣相循環(huán)技術(shù),采用齊格勒-納塔催化劑因妇,可生產(chǎn)出保持韌性和加工性能同時又具有高結(jié)晶度折砸、剛性和更加均一的聚合體。它可在單一反應(yīng)器中制得高度均一的多單體樹脂或雙峰均聚物沙峻。Spherizone循環(huán)反應(yīng)有二個互通的區(qū)域,不同的區(qū)域起到由其它工藝的氣相和液相環(huán)管反應(yīng)器所起的作用两芳。這兩個區(qū)域能產(chǎn)生具有不同相對分子質(zhì)量或單體組成分布的樹脂摔寨,擴(kuò)大了聚丙烯的性能范圍。該工藝的核心設(shè)備為MZCR(多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng))反應(yīng)器R230系統(tǒng)怖辆。該反應(yīng)器由提升管和下降管兩部分組成是复。在提升管內(nèi)聚合物通過反應(yīng)氣體向上吹,形成流化竖螃,并送入下降管的上部經(jīng)過旋風(fēng)分離器后淑廊,粉料在收集在下降管內(nèi)。反應(yīng)氣體由離心式壓縮機(jī)通過外部的管線循環(huán)特咆,反應(yīng)熱依靠在外部循環(huán)管線上的循環(huán)器冷卻器來移出季惩。反應(yīng)器產(chǎn)品通過安裝在下降管下部的閥門排出。排出的粉料經(jīng)過高壓和低壓脫氣后,在生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物時画拾,直接進(jìn)行汽蒸和干燥啥繁,得到粉料產(chǎn)品。生產(chǎn)抗沖產(chǎn)品時青抛,經(jīng)過高壓脫氣后的粉料排入氣相流化床反應(yīng)器旗闽。該反應(yīng)器仍采用Spheripol II氣相反應(yīng)器系統(tǒng)。共聚反應(yīng)器為立式圓筒式容器蜜另,上适室、下為球形封頭,下部為沸騰床举瑰,主體材料為不銹鋼捣辆,內(nèi)表面拋光。該工藝目前單線大生產(chǎn)能力已達(dá)45萬噸/年嘶居。MZCR(多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器)抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá) 22%(橡膠含量大于40%)罪帖,還可生產(chǎn)含乙烯和丁烯-1的三元共聚產(chǎn)品。氣相本體法工藝特點(diǎn):(1)系統(tǒng)不引入溶劑邮屁,丙烯單體以氣相狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)行氣相本體聚合整袁;(2)流程簡短,設(shè)備少佑吝、生產(chǎn)安全坐昙,生產(chǎn)成本低;(3)聚合反應(yīng)器有流化床(聯(lián)碳/殼牌UNIPOI工藝)芋忿、立式攪拌床(巴斯Novolen工藝)及臥式攪拌床(阿莫科/埃爾帕索工藝)炸客。采用氣相本體法的典型代表是DOW化學(xué)公司Unipol氣相工藝。Unipol氣相聚丙烯工藝是美國聯(lián)碳公司(UCCP)和殼牌公司于二十世紀(jì)八十年代開發(fā)的一種氣相流化床聚丙烯工藝戈钢,是將應(yīng)用在聚乙烯生產(chǎn)上的流化床工藝移植到聚丙烯生產(chǎn)中痹仙,并獲得成功。該工藝采用高效催化劑體系殉了,主催化劑為高效載體催化劑开仰,助催化劑為三乙基鋁、給電子體薪铜。UNIPOL工藝具有簡單众弓、靈活、經(jīng)濟(jì)和安全的特點(diǎn)隔箍;該工藝只用很少的設(shè)備就能生產(chǎn)出包括均聚物谓娃、無規(guī)共聚物和抗沖共聚物在內(nèi)的全范圍產(chǎn)品,可在較大操作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一蜒滩。因為使用的設(shè)備數(shù)量少而使維修工作量小滨达,裝置的可靠性提高奶稠。由于流化床反應(yīng)動力學(xué)本身的限制,加上操作壓力低使系統(tǒng)中物料的貯量減小弦悉,使得該工藝比其它工藝操作安全窒典,不存在事故失控時設(shè)備超壓的危險。此工藝沒有液體廢料排出稽莉,排放到大氣的烴類也很少瀑志,因此對環(huán)境的影響非常小,與其它工藝相比污秆,該工藝更容易達(dá)到環(huán)保劈猪、健康和安全的各種嚴(yán)格規(guī)范。該工藝的另一顯著特點(diǎn)是可以配合超冷凝態(tài)操作良拼,即所謂的超冷凝態(tài)氣相流化床工藝(SCM)战得。該技術(shù)通過將反應(yīng)器內(nèi)液相的比例提高到45%,可使現(xiàn)有的生產(chǎn)能力提高200%庸推。由于液體含量多少不是流化床不穩(wěn)定常侦、形成聚合物結(jié)塊的基本因素,因此該技術(shù)關(guān)鍵的操作變量是膨脹床的密度及膨脹松密度與沉降松密度的比例贬媒。由于超冷凝態(tài)操作能夠有效地移走反應(yīng)熱聋亡,它能使反應(yīng)器在體積不增加的情況下提高2倍以上的生產(chǎn)能力,對于投資的節(jié)省是非臣食耍可觀的坡倔。抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá)17% (橡膠含量大于30%)的抗沖共聚產(chǎn)品脖含。該工藝的核心設(shè)備為氣相流化床反應(yīng)器罪塔、循環(huán)氣壓縮機(jī)、循環(huán)氣冷卻器和擠壓造粒機(jī)組养葵。流化床反應(yīng)器是空心式容器,其頂部帶有擴(kuò)大段关拒,底部帶有分布器请契,一反應(yīng)器操作壓力為3.5MPaG,溫度67℃夏醉,第二反應(yīng)器操作壓力為2.1MPaG,溫度70℃涌韩;循環(huán)氣壓縮機(jī)為單級畔柔、恒速、離心式壓縮機(jī)臣樱。聚丙烯PP改性針對聚丙烯在低溫下的抗沖擊性能差靶擦、耐候性不佳腮考、表面裝飾性差以及在電、磁玄捕、光踩蔚、熱、燃燒等方面的功能性與實際需要的差距枚粘,對聚丙烯加以改性馅闽,成為當(dāng)前塑料加工發(fā)展為活躍的,取得成果為豐盛的領(lǐng)域馍迄。
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說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢福也?這可不一定,塑料具有重量輕攀圈,不易受水和陽光影響的特點(diǎn)暴凑,適合制作容器,但也因為這樣的特點(diǎn)使得塑料不易被大自然分解赘来,容易造成大量垃圾现喳,因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器,但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點(diǎn)犬辰,甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大嗦篱。首先因為紙張?zhí)焐滤龅剿蜁浕欠纾瑳]辦法單獨(dú)承裝液體默色,因此市面上常見的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜,所以摸起來感覺滑滑的狮腿。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計就會造成回收的難題腿宰,紙加塑料淋膜的設(shè)計當(dāng)被送到回收廠時,如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離缘厢,不能分離就無法重新回收材料再利用吃度,而被放在自然環(huán)境中也因為是復(fù)合材料很難被分解,所以紙杯基本上只能焚燒贴硫。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質(zhì)越單一越容易回收再利用椿每,現(xiàn)在有一種PP發(fā)泡塑料就具有這種易回收利用的特點(diǎn),耐熱英遭,抗腐蝕又安全间护,還可以在微波爐內(nèi)加熱,只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理挖诸,成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器汁尺,并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出多律,吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量痴突,將二氧化碳或氮?dú)庾⑷氲教厥獾乃芑b置中搂蜓,使氣體與原料充分混合,讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程辽装,利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化帮碰,緩沖吸震,吸音拾积,保溫等特點(diǎn)殉挽,廣泛應(yīng)用于包裝,建筑建材等行業(yè)殷勘。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史了此再,在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木,這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的玲销,從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料输拇。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后,人們對這種微孔新型塑料日益感興趣贤斜,并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)策吠。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)可以分為兩種。一種是物理發(fā)泡劑瘩绒,這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳猴抹,氮?dú)猓睔獾葰怏w锁荔,并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)蟀给,而且在氣態(tài)時在塑料中的擴(kuò)散速度會低于在空氣中的擴(kuò)散速度。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑阳堕,它是一種當(dāng)受熱后就會釋放如氮?dú)獍侠恚趸嫉鹊奈镔|(zhì),釋放氣體的速度能夠控制恬总,化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨前普,碳酸氫鈉等。發(fā)泡工藝發(fā)泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法壹堰,就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中拭卿,再經(jīng)過降壓釋放出氣體,從而就能在成型的塑料中形成很多小孔贱纠,這種發(fā)泡法由于成本較低峻厚,發(fā)泡后對不會留下殘余物,并且對發(fā)泡塑料性能不會改變谆焊。另一種是化學(xué)發(fā)泡法目木,這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡,是對加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡,還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進(jìn)行發(fā)泡刽射。 后一種是機(jī)械發(fā)泡,使用機(jī)械攪拌的方法使氣體混入材料中剃执,然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料誓禁。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后,發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡(氣泡核)肾档,隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加摹恰,氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大,隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低怒见,氣泡也會停止增長并且慢慢成型俗慈,這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔。所以不管采用什么發(fā)泡工藝遣耍,使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核闺阱,氣泡核膨脹,氣泡固化成型這個過程舵变。發(fā)泡膜包裝袋制造過程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜酣溃,也就是我們常說的珍珠棉,將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點(diǎn)纪隙,如防震赊豌,防潮,韌性好等绵咱,來看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來的碘饼。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯,首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合悲伶,通過管道將其吸入到擠出機(jī)入料口艾恼,同時在擠出機(jī)中還要加入發(fā)泡劑。在擠出機(jī)中需要加溫讓原料熔化拢切,再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡蒂萎,然后從機(jī)頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開淮椰,展平后收成卷五慈,這樣就可切割后包裝產(chǎn)品了。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機(jī)在上面印上需要的圖案或者文字主穗。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀泻拦,后通過機(jī)器壓封成包裝袋,這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了忽媒。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡争拐,能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便,還能起到包裝保護(hù)的功能晦雨,現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬架曹,也具有這樣的性能隘冲,它就像金屬的氣泡包裝材料。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的绑雄,它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬展辞,它比合金鋼要輕70%,能吸收超過普通鋼幾十倍的能量万牺,具備防輻射罗珍,防彈,防火的能力脚粟,在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用覆旱,也許將來我們就能用到這種氣泡金屬。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高核无,怎么提高可持續(xù)性以及提升效率扣唱,推動材料和能源消耗的下降,以及材料性能的提升厕宗,成本降低画舌,有些可以通過輕量化實現(xiàn),而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向已慢。那些用于包裝曲聂,汽車,建筑和日用消費(fèi)品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡佑惠,輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展朋腋,很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用,各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛膜楷。
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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展旭咽,發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用,因其具有的優(yōu)異機(jī)械性能和無毒(低毒)赌厅、絕熱穷绵、隔音、絕緣特愿、緩沖仲墨、輕量化等性能,在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機(jī)揍障。隨著國民對于環(huán)保目养、綠色、安全毒嫡、舒適要求愈加苛刻癌蚁,對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可(完全)降解、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧努释,成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)碘梢。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)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強(qiáng)化》項目斬獲科技進(jìn)步獎一等獎,發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷伐蒂,聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用痘系,包括新能源汽車動力電池墊片等等,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)用饿自。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、隔音龄坪、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性昭雌,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、汽車減震健田、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等烛卧。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料,如地板妓局、頂棚总放、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料好爬,這種材料耐候性能較差局雄,易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著存炮,對汽車輕量化提出了更高要求炬搭。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下穆桂,輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向宫盔。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局享完。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能灼芭。鋰電池在使用過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般又。在暴雨彼绷、淺灘、霧霾等極端條件下倒源,為滿足汽車行駛過程中動力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求苛预,特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動力電池上。例如:特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量笋熬、提升安全性热某,大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來保護(hù)單個電芯,可在一定時間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控。由于特斯拉在動力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用昔馋,大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應(yīng)用推廣筹吐。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下,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)域秘遏,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一丘薛。2018年,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)課題邦危。日常生活中洋侨,當(dāng)人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時倦蚪,都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味希坚、綠色環(huán)保,近年來綜合性能優(yōu)異陵且、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”裁僧,日益受到熱捧,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種慕购。聚丙烯作為產(chǎn)量大聊疲、增長量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一沪悲,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)获洲。其中,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)可训。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年昌妹,由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項項目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項。該項目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝握截,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)工作飞崖。據(jù)項目團(tuán)隊專家介紹,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類谨胞」掏幔化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(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)胯努;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用牢裳,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^高或價格昂貴叶沛,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全蒲讯。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險灰署、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端判帮,超臨界流體局嘁,特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù),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)晦墙,而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點(diǎn)悦昵、表面張力和粘度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化晌畅,可以制備微孔甚至納米泡孔材料但指。聚丙烯是結(jié)晶聚合物,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制抗楔,很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品棋凳;高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔,可操作窗口窄连躏。因此贫橙,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。了攻克這一難題反粥,近年來,團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通疲迂、中石化北化院才顿、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位尤蒿,在合適物料體系郑气、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、強(qiáng)化和工程化等系列工作腰池,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”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢:根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(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)制尾组,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/添加劑示弓;CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率讳侨,氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積;釜壓發(fā)泡奏属、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)計保證了均勻的壓力場跨跨、溫度場和速度場,成功實現(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)囱皿。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)勇婴,項目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置,實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造嘱腥;新建了4套耕渴、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置,生產(chǎn)效率提高25%齿兔,成品率提高到99%以上橱脸;發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)础米;2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億,利稅1.09億慰技。隨著應(yīng)用市場快速開拓椭盏,2019年共推廣新建了13套裝置,市場占有率高和競爭力強(qiáng)吻商。項目團(tuán)隊獲得授權(quán)發(fā)明專利8件掏颊、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文艾帐,“國外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為乌叶。”科技查新表明柒爸,模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平准浴,釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性。