江西專業(yè)MPP板材廠家

年來綜合性能優(yōu)異滑沧、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速度快的品種巍实。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)滓技，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)化和強化技術(shù)棚潦。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類令漂。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叠必，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^高荚孵，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑纬朝，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)收叶，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玄组、表面張力和黏度下降滔驾、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俄讹。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物哆致，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患膛，可操作窗口窄摊阀。因，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踪蹬。為了攻克這一難題胞此，趙玲團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院跃捣、浙江新恒泰漱牵、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系疚漆、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)化酣胀、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)新娶聘。趙玲介紹闻镶，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡，既可突破結(jié)晶的制約丸升，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型铆农。基于這一發(fā)泡機制狡耻，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)泡專用料墩剖，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)泡倍率夷狰，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)泡涛碑、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孵淘、溫度場和速度場，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)歹篓。利用上述創(chuàng)新技術(shù)瘫证，項目團(tuán)隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置揉阎，實現(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)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置背捌，生產(chǎn)效率提高25%毙籽，成品率提高到99%以上，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)毡庆，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元坑赡、利稅1.09億元。此外么抗，該團(tuán)隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件毅否、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。趙玲表示蝇刀，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強螟加，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)吞琐，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成捆探。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)飾站粟、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域黍图，還可滿足兒童玩具、食品奴烙、醫(yī)療助被、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能缸沃，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域恰起，如新能源汽車動力電池墊片、5G通信微波中繼天線罩趾牧、高檔汽車音響振膜检盼、防彈衣背板等。

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發(fā)泡塑料發(fā)泡塑料是通過物理或者化學(xué)的方式使塑料內(nèi)部產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)而得到的一類塑料翘单。這種塑料具有質(zhì)輕吨枉、隔熱、緩沖哄芜、絕緣貌亭、防腐、價格低廉等優(yōu)點认臊。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成發(fā)泡塑料圃庭，常見的發(fā)泡塑料有聚苯乙烯、聚氨酯、聚烯烴剧腻。三大發(fā)泡塑料對比聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡聚丙烯簡介發(fā)泡聚丙烯是以聚丙烯為基礎(chǔ)樹脂制備的發(fā)泡塑料拘央。與常用發(fā)泡塑料相比，發(fā)泡聚丙烯具有諸多優(yōu)點书在。發(fā)泡聚丙烯原料由于普通聚丙烯較低的熔體強度無法保證氣泡增長時泡孔壁所承受的拉伸應(yīng)力灰伟，所以發(fā)泡用聚丙烯需要采用高熔體強度聚丙烯(HMSPP)。提高聚丙烯熔體強度的方法包括物理共混和化學(xué)改性兩類方法儒旬。目前生產(chǎn)高熔體強度聚丙烯原料的廠家有巴塞爾(Basell)栏账、北歐化工(Borealis)、陶氏化學(xué)栈源、韓國三星挡爵、埃克森美孚等凉翻，具備聚丙烯發(fā)泡技術(shù)的廠家有JSP和Kaneka以及BASF了讨、Berstorff公司。國內(nèi)很多科研院所對發(fā)泡技術(shù)進(jìn)行了較多研究制轰，部分廠家實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)前计，如鎮(zhèn)海煉化、燕山石化樹脂研究所垃杖、武漢富蒂亞男杈，但產(chǎn)品質(zhì)量與國外相比仍有較大差距。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：高熔體強度聚丙烯發(fā)泡调俘、交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡伶棒、共混體系發(fā)泡工藝。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)用前景彩库，但技術(shù)開發(fā)難度大肤无，聚丙烯發(fā)泡工藝關(guān)鍵技術(shù)在于通過調(diào)整過程溫度來控制聚丙烯發(fā)泡穩(wěn)定性和發(fā)泡倍率。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骇钦，耐油性好宛渐，這使得它在一次性包裝市場中比難降解的發(fā)泡聚苯乙烯餐具有明顯的優(yōu)勢。2.保溫隔熱發(fā)泡聚丙烯材料是一種新型的隔熱材料眯搭，耐溫能力強窥翩，通常可承受溫度范圍在-40～110℃鳞仙，在短時間內(nèi)可承受130℃高溫寇蚊。3.汽車行業(yè)發(fā)泡聚丙烯材料近年來在汽車行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨擴大，可以大幅降低汽車重量棍好，節(jié)省油耗仗岸。4.建筑領(lǐng)域防水保護(hù)材料允耿、地板緩沖材料、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)用前景爹梁，但技術(shù)開發(fā)難度很大右犹，目前國內(nèi)尚未有其相關(guān)的、可工業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)姚垃，核心技術(shù)主要掌握在JSP和ANEKA這兩家公司手中。

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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)保呢盼忌？這可不一定积糯，塑料具有重量輕，不易受水和陽光影響的特點谦纱，適合制作容器看成，但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解，容易造成大量垃圾跨嘉，因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器川慌，但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大祠乃。首先因為紙張?zhí)焐滤沃兀龅剿蜁浕瑳]辦法單獨承裝液體亮瓷，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琴拧，所以摸起來感覺滑滑的。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計就會造成回收的難題嘱支，紙加塑料淋膜的設(shè)計當(dāng)被送到回收廠時蚓胸，如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離，不能分離就無法重新回收材料再利用除师，而被放在自然環(huán)境中也因為是復(fù)合材料很難被分解沛膳，所以紙杯基本上只能焚燒。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汛聚，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锹安，耐熱，抗腐蝕又安全贞岭，還可以在微波爐內(nèi)加熱八毯，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器瞄桨，并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用话速。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出，吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量芯侥，將二氧化碳或氮氣注入到特殊的塑化裝置中泊交，使氣體與原料充分混合乳讥，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，利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化廓俭，緩沖吸震云石，吸音，保溫等特點研乒，廣泛應(yīng)用于包裝汹忠，建筑建材等行業(yè)。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雹熬，在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木宽菜，這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的，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)制成泡沫塑料竿报。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后铅乡，人們對這種微孔新型塑料日益感興趣，并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)烈菌。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)可以分為兩種阵幸。一種是物理發(fā)泡劑，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳芽世，氮氣挚赊，氨氣等氣體，并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)捂襟，而且在氣態(tài)時在塑料中的擴散速度會低于在空氣中的擴散速度咬腕。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑，它是一種當(dāng)受熱后就會釋放如氮氣葬荷，二氧化碳等的物質(zhì)涨共，釋放氣體的速度能夠控制，化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨宠漩，碳酸氫鈉等举反。發(fā)泡工藝發(fā)泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中扒吁，再經(jīng)過降壓釋放出氣體火鼻，從而就能在成型的塑料中形成很多小孔，這種發(fā)泡法由于成本較低雕崩，發(fā)泡后對不會留下殘余物魁索，并且對發(fā)泡塑料性能不會改變。另一種是化學(xué)發(fā)泡法盼铁，這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡粗蔚，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)泡饶火。 后一種是機械發(fā)泡鹏控，使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中致扯，然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后当辐，發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡（氣泡核）抖僵，隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加，氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大缘揪，隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低耍群，氣泡也會停止增長并且慢慢成型，這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔找筝。所以不管采用什么發(fā)泡工藝世吨，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核，氣泡核膨脹呻征，氣泡固化成型這個過程。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)泡膜罢浇，也就是我們常說的珍珠棉陆赋，將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點，如防震嚷闭，防潮攒岛，韌性好等，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胞锰。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯灾锯，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合，通過管道將其吸入到擠出機入料口嗅榕，同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑顺饮。在擠出機中需要加溫讓原料熔化，再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡凌那，然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜兼雄。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開，展平后收成卷帽蝶，這樣就可切割后包裝產(chǎn)品了赦肋。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機在上面印上需要的圖案或者文字。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀励稳，后通過機器壓封成包裝袋佃乘，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡驹尼，能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便趣避，還能起到包裝保護(hù)的功能，現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬扶欣，也具有這樣的性能鹅巍，它就像金屬的氣泡包裝材料千扶。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，它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬骆捧，它比合金鋼要輕70%澎羞，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量，具備防輻射敛苇，防彈妆绞，防火的能力，在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用枫攀，也許將來我們就能用到這種氣泡金屬括饶。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率来涨，推動材料和能源消耗的下降图焰，以及材料性能的提升，成本降低蹦掐，有些可以通過輕量化實現(xiàn)技羔，而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向。那些用于包裝卧抗，汽車藤滥，建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡，輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展社裆，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用拙绊，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。

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日常生活中泳秀，當(dāng)人們購買兒童玩具标沪、家具用品等塑料制品時，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味晶默、綠色環(huán)保谨娜，近年來綜合性能優(yōu)異、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”磺陡，日益受到熱捧趴梢，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。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)币他。在5月19日召開的上海市科技獎勵大會上坞靶，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)化和強化”項目斬獲科技進(jìn)步獎一等獎。跳轉(zhuǎn)閱讀→化工醫(yī)藥企業(yè)HR注意啦蝴悉，這里有近千位化學(xué)化工醫(yī)藥專業(yè)的海內(nèi)外本碩博畢業(yè)生等你招聘~聚丙烯微孔發(fā)泡鎖定新材料發(fā)展重點領(lǐng)域布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領(lǐng)域彰阴，發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段。隨著航天航空拍冠、國防尿这、能源簇抵、交通、包裝射众、電器碟摆、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱叨橱、隔音典蜕、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切罗洗。聚丙烯作為產(chǎn)量大愉舔、增長量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一伙菜，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)域的熱點與難點轩缤。2016年，由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項贩绕。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝典奉，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。據(jù)趙玲介紹丧叽，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類」悖化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留踊淳、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陕靠，已逐漸被禁止和限制使用迂尝；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，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全剪芥。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候垄开、火災(zāi)危險、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端税肪，超臨界流體溉躲，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)益兄，而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點锻梳、表面張力和粘度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化净捅，可以制備微孔甚至納米泡孔材料疑枯。聚丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制蛔六，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品荆永；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔废亭，可操作窗口窄。因此具钥，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豆村。為了攻克這一難題，近年來氓拼，華理趙玲團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通你画、中石化北化院、浙江新恒泰桃漾、鎮(zhèn)海煉化等單位坏匪，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)化撬统、強化和工程化等系列工作适滓，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)泡機制，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)泡專用料恋追，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/添加劑凭迹；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大幅減小了高壓設(shè)備體積苦囱；釜壓發(fā)泡嗅绸、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、溫度場和速度場撕彤，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)鱼鸠。

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央廣網(wǎng)上海9月17日消息（記者唐奇云 通訊員張婷）日常生活中，當(dāng)人們購買兒童玩具羹铅、家具用品等塑料制品時蚀狰，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保职员，近年來綜合性能優(yōu)異麻蹋、可回收及易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”，日益受到熱捧焊切，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種扮授。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)。在第22屆工博會高校展區(qū)专肪，華東理工大學(xué)化工學(xué)院教授趙玲領(lǐng)銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項目糙箍，聚焦的正是輕量化聚丙烯發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用。該項目也是2019年度上海市科技進(jìn)步獎一等獎項目牵祟。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實驗裝置（央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學(xué)供圖）鎖定新材料發(fā)展重點領(lǐng)域深夯，布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領(lǐng)域，發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段。隨著航天航空咕晋、國防雹拄、能源、交通掌呜、包裝滓玖、電器、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展质蕉，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱势篡、隔音、絕緣模暗、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切禁悠。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長量快兑宇、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一碍侦，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)域的熱點與難點。016年隶糕，由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項瓷产，該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝，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)工作枚驻。據(jù)趙玲介紹濒旦，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類≡俚牵化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留疤估、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霎冯，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^高钞瀑，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全沈撞。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險雕什、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端缠俺，超臨界流體，特別是超臨界CO2贷岸，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)壹士，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偿警、表面張力和粘度下降躏救、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。聚丙烯是結(jié)晶聚合物盒使，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制崩掘，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少办，可操作窗口窄苞慢。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英妓。為了攻克這一難題挽放，近年來華理趙玲團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院蔓纠、浙江新恒泰辑畦、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系贺纲、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)化航闺、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”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)泡機制猴誊，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)泡專用料潦刃，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；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率懈叹，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積乖杠；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)計保證了均勻的壓力場澄成、溫度場和速度場胧洒，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)。

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當(dāng)前墨状，作為制約人類生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水資源受到更大程度的保護(hù)卫漫，水污染治理也得到了高度的重視。由于工業(yè)廢水中常含有多種有毒物質(zhì)肾砂，對環(huán)境和人體有很大危害列赎，因此要開發(fā)綜合利用，采取科學(xué)的凈化措施才可排放镐确，化害為利包吝。工業(yè)廢水中存在一定的有害污染物質(zhì)。研究表明源葫，造成水污染的污染物中诗越，重金屬占據(jù)主導(dǎo)地位，一些重金屬對人體健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅息堂。尤其是化工廢水中有些含有如氰嚷狞、酚、砷、汞感耙、鎘或鉛等有毒或劇毒的物質(zhì)褂乍，以及無機酸、堿類等刺激性即硼、腐蝕性的物質(zhì)逃片，在一定的濃度下對生物和微生物產(chǎn)生毒性影響。環(huán)境中的銅離子很容易通過食物鏈進(jìn)入人體中只酥，會引起頭痛褥实、呼吸困難、引起血管內(nèi)溶血裂允、損傷神經(jīng)系統(tǒng)损离，對人體健康造成嚴(yán)重的威脅。聚乙烯醇微孔發(fā)泡材料聚丙烯微孔發(fā)泡基于這些危害绝编，發(fā)泡材料因特有的吸附過濾功能成為工業(yè)污水處理設(shè)備中的目標(biāo)用材僻澎。在工業(yè)污水處理工程中，聚乙烯醇（PVA）是常用的高分子聚合物十饥，其具有良好的水溶性窟勃、黏附性、機械性能和穩(wěn)定性逗堵，廣泛應(yīng)用于紡織秉氧、食品和醫(yī)藥等行業(yè)。近些年來蜒秤，聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料多被用到工業(yè)污水和城市廢水處理的研究應(yīng)用中汁咏。在有關(guān)公開的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料用于污水處理的研究中，多以聚乙烯醇為原料作媚，配以甲醛攘滩、淀粉、半纖維素纸泡、竹炭漂问、聚丙烯酸、生物炭弟灼、海泡石、水滑石冒黑、坡縷石水等聚合物田绑，再經(jīng)發(fā)泡處理制備。不僅具有強吸水性抡爹，而且能夠通過吸附污漬實現(xiàn)凈化除污掩驱。可以有效處理工業(yè)廢水中的各種有害物質(zhì)（生物毒性或致癌性），為社會倡導(dǎo)的高效欧穴、節(jié)能的處理水體污染措施找到了可行性方案民逼。針對污水處理的實際需求，本文僅限于對幾種公開的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料類型做有關(guān)介紹涮帘，如淀粉基拼苍、碳納米管改性的水凝膠、聚乙烯醇縮甲醛调缨、聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖疮鲫、生物炭等材質(zhì)的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料。淀粉基聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料適用于污水處理 弦叶。該類發(fā)泡材料主要由包含半纖維素和海泡石的材料制備而成俊犯。利用半纖維素增強、增韌的作用伤哺，以及海泡石優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能燕侠，將半纖維素和海泡石穿插于聚乙烯醇與淀粉形成的水凝膠材料中，再經(jīng)發(fā)泡處理而成立莉。具有比表面積大绢彤，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，過濾分離和吸附效率好桃序，同時具有優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能杖虾，能吸附廢水中的懸浮顆粒和污漬，并有脫除異味和脫色的效果媒熊，適用于污水處理技術(shù)奇适。 用碳納米管改性的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料可以對工業(yè)污水中的重金屬進(jìn)行吸附。發(fā)明思路是鑒于碳納米管具有管狀結(jié)構(gòu)和大的比表面積芦鳍，其高吸附能力和很高的表面活性嚷往，使它成為獨特的多功能吸附劑。該版本的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料柠衅，是利用腐殖酸和海泡石的增強作用皮仁，將腐殖酸和海泡石均勻的穿插于聚乙烯醇、甲基丙烯酸和聚乙二醇形成的三維網(wǎng)狀水凝膠材料中菲宴，形成對重金屬離子吸附效率好贷祈、吸附量大，而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固喝峦、力學(xué)性能優(yōu)異的水凝膠發(fā)泡材料势誊。試驗表明，凈化去污能力好谣蠢，不僅可以處理城市生活廢水和畜禽養(yǎng)殖廢水粟耻，同時還可以處理工業(yè)廢水查近，如電鍍、紡織挤忙、印染霜威、化工、制藥等工業(yè)排放的廢水册烈，特別是不易生物處理的廢水戈泼，并且可以回收廢水中的貴金屬、稀有金屬等茄厘。此外本發(fā)泡材料還是殺菌藥物的優(yōu)良載體矮冬，適用于需要殺菌的場合。聚乙烯醇縮甲醛海綿 傳統(tǒng)的污水處理材料很多不可降解次哈，容易對周圍環(huán)境造成污染胎署。天然高分子材料對生物無毒，傳質(zhì)性能好窑滞，但強度低琼牧，厭氧條件下易被微生物分解，壽命短哀卫。合成高分子材料強度高巨坊，化學(xué)穩(wěn)定性好，但傳質(zhì)性能差此改。因此趾撵，將天然高分子材料秸稈纖維和合成高分子材料聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料——聚乙烯醇縮甲醛（PVFM）發(fā)泡材料用來處理污水,既能有良好的傳質(zhì)性能。又能擁有強度高共啃、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點占调。該實驗中采用機械打泡法和化學(xué)發(fā)泡法制備的聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料孔分布良好,孔徑重復(fù)率性，對廢水的 COD 和氨氮都有較高的去除能力移剪，穩(wěn)定后COD去除效果可達(dá)90%以上究珊，氨氮去除效果可達(dá)96%以上。因此也可作為污水處理的潛在方案纵苛。圖源：河北科技大學(xué) 聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料的制備進(jìn)一步豐富了工業(yè)廢水處理中的解決方案剿涮。聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料具有豐富的開孔結(jié)構(gòu)，較好的力學(xué)強度和耐磨性攻人，以及生物相容性取试。被用作清潔材料、過濾材料怀吻、吸收劑和功能性的吸附材料瞬浓。殼聚糖是含多種整合機的天然生物聚合物，能通過整合作用或離子交換除去廢水中的金屬離子和燃料等有害物質(zhì)烙博。通過這兩種材料制備的聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料含有一定量的氨基瑟蜈，且孔徑較大，接觸面積較大渣窜，克服了傳統(tǒng)吸附劑及殼聚糖對重金屬離子吸附速率較慢的缺點铺根。實驗表明，聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料吸附金屬離子后可以在幾分鐘內(nèi)快速解吸附乔宿，經(jīng)過5次循環(huán)之后位迂，對 Pb2+ 和 Cu2+仍然表現(xiàn)出相對良好的吸附能力∠耆穑可見是一種能用于污水處理的理想吸附劑掂林。該方法操作方便，吸附后處理簡單坝橡，豐富了為工業(yè)廢水處理提供依據(jù)和方法泻帮。圖源：高分子材料工程國家重點實驗室（四川大學(xué)） 我國大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠出水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不高，出水中仍含有較多的污染物質(zhì)计寇，進(jìn)入水體后會造成水體富營養(yǎng)化锣杂，對環(huán)境造成一定的影響。填料的性能直接決定污染物去除率番宁，傳統(tǒng)的填料或多或少存在著比表面積小元莫、掛膜困難、生物量比較少且生物膜易脫落蝶押，處理效率不高等問題踱蠢。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料，可以作為污水處理填料應(yīng)用棋电，比表面積大茎截，掛膜快，具有良好的親水性親生物性离陶，表面生物量大且種類豐富稼虎，污泥量少不堵塞，與傳統(tǒng)填料相比有著巨大優(yōu)勢招刨，在污水處理廠提標(biāo)改造及改擴建領(lǐng)域具有重大意義霎俩。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料 圖源：浙江工業(yè)大學(xué)相較于傳統(tǒng)的技術(shù)，如將聚合物吸附填料直接共混于樹脂中沉眶，或者直接用吸附性物質(zhì)制成復(fù)合吸附劑打却，研究新型的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料成為污水處理綠色發(fā)展的重要方向。國內(nèi)外的聚乙烯醇發(fā)泡技術(shù)發(fā)展均比較成熟谎倔，并且得到了一定規(guī)模應(yīng)用柳击，對解決工業(yè)污水處理、建設(shè)環(huán)保型社會做了應(yīng)有之義片习。目前捌肴，針對聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用蹬叭，各大專業(yè)院校和研究所以及污水處理公司都有研究，制作材料技術(shù)状知、裝備和價格也具有普惠性和實用性秽五，但仍需要在今后的實際工業(yè)污水處理中對材料的性能進(jìn)行規(guī)模化驗證和優(yōu)化饥悴。