惠州優(yōu)質(zhì)超臨界二氧化碳發(fā)泡廠家

隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展拷呆，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件疫粥。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史茬斧，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，塑料飾件的大量應(yīng)用梗逮，促進了汽車的減重節(jié)能项秉，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小慷彤、性價比高娄蔼、具有優(yōu)異的耐熱性能怖喻、耐化學(xué)藥品腐蝕性、剛性岁诉、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)用锚沸。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。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長涕癣、投資巨大哗蜈、技術(shù)要求高，且需要高精尖的集成先進綜合技術(shù)坠韩，所以現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛距潘、更有效、更經(jīng)濟只搁、更實用的改性音比。丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔须蜗。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上目溉，可以明顯減輕重量和成型的周期明肮，大大降低機臺的鎖模力，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小缭付、平直度高柿估，沒有縮水，尺寸穩(wěn)定陷猫，成型視窗大等特點秫舌，特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨具優(yōu)勢，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向绣檬。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件足陨。隨著汽車輕量化的發(fā)展，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑娇未，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多墨缘，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車零抬、工程機械車占20% 镊讼，客車、商務(wù)車占35% 平夜。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料蝶棋。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忽妒，不僅增加了制造成本玩裙，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用兼贸；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源献酗，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)寝受，注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡罕偎，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 很澄，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 。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡颜及、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等甩苛，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板俏站、尾門讯蒲、風(fēng)道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條肄扎、頂棚等墨林；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 犯祠，較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)高50%的減重旭等，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 衡载，循環(huán)周期減少10%～15%搔耕，同時還能提高汽車的節(jié)能性，較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)高30%的節(jié)能痰娱，并且能改善制品的翹曲變形性弃榨，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能梨睁，作為汽車車頂鲸睛，可降低汽車的質(zhì)量，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件坡贺，有利于汽車的輕量化腊凶。動機罩福特微發(fā)泡發(fā)動機罩：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，形成極為細微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)拴念，既節(jié)約了塑材钧萍，又減輕了重量，而且不會影響零件的任何性能政鼠。目前已應(yīng)用車型有：C-MAX风瘦、Grand C-MAX、S-MAX公般、蒙迪歐和Galaxy等万搔。綜上所述胡桨，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但需要注意：. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產(chǎn)品所驗證的技術(shù)瞬雹、有廣范的市場昧谊、但在中國應(yīng)用尚新。2. 微發(fā)泡能提供更高品質(zhì) (減少變形,提升平面度,圓度和尺寸的穩(wěn)定性,沒有縮水印) 和更低成本 (重量,成型周期和成型噸位減少酗捌、更省料的產(chǎn)品設(shè)計)呢诬。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機——高端應(yīng)用和節(jié)省成本。4. 并不是所有的制品都適合用微發(fā)泡技術(shù),需要配合尋找合適的制品胖缤。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比尚镰，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)力更少哪廓、尺寸穩(wěn)定性好狗唉、成型周期短等一系列優(yōu)點。目前涡真，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分俯，具有操作簡單、效率高哆料、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件缸剪，且能耗少，符合節(jié)約材料剧劝，降低成本這一發(fā)展理念橄登，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求抓歼。然而讥此，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，泡孔尺寸分布不均勻谣妻，所得制品表面存在大量的氣痕萄喳、銀紋等缺陷，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺蹋半，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應(yīng)用他巨。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，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)泡行為的影響减江。研究發(fā)現(xiàn)染突，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，改善了泡孔的形態(tài)辈灼。丙烯微孔發(fā)泡實驗方法將PP份企、發(fā)泡劑(AC)、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巡莹。然后打開氣體反壓裝置司志，在型腔中分別注入固定的GCP為0甜紫，0.2，0.4骂远，0.6囚霸，0.8?MPa的氣體，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進行發(fā)泡激才，冷卻后拓型，取出PP發(fā)泡樣品。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后贸营，熔體壓力瞬間達到大值吨述。隨著GCP從0增加至0.8?MPa，熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa钞脂，注射完成后揣云，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降冰啃，隨著冷卻收縮邓夕，熔體壓力逐漸趨于0?MPa。由此可知阎毅，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力焚刚，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。CP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時扇调，由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率矿咕，泡孔發(fā)生流動剪切變形，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狼钮，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形碳柱，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象，泡孔形貌極不規(guī)則熬芜，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小莲镣，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)。同時發(fā)現(xiàn)涎拉，隨著GCP的增大瑞侮，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變鼓拧，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大半火，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布。當(dāng)GCP達到0.8?MPa時季俩，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)钮糖，此時整體泡孔的變形較小。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种玛，GCP值越大藐鹤，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大瓤檐，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形娱节。GCP對結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示挠蛉。可知肄满，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%谴古；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高稠歉，GCP為0.8 MPa時掰担，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怒炸，從63.7%下降到45.4%带饱，這說明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍阅羹。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計勺疼，如下圖所示，泡孔的平均長度隨著GCP的增加捏鱼，整體呈現(xiàn)減小的趨勢执庐，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小导梆，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度轨淌，即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小看尼。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計递鹉，見圖c，隨著GCP的增加狡忙，當(dāng)GCP為0.2?MPa時泡孔直徑略有減小梳虽，但隨著GCP的進一步增大址芯，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm灾茁。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大，使得泡孔的成核臨界能壘升高谷炸，泡孔的成核速率下降北专，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱，更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長旬陡，因此熔體壓力越大拓颓，泡孔直徑越大。

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發(fā)泡塑木復(fù)合材料是將塑料母粒描孟、木粉驶睦、填料砰左、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合，于成型過程中在復(fù)合材料內(nèi)部引入泡孔而制成场航。發(fā)泡劑在塑木共混物相體系中形成的氣體相可通過溶解氣體的分離缠导、揮發(fā)性氣體的汽化或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的釋放等途徑實現(xiàn)。聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡塑木復(fù)合材料內(nèi)部良好的泡孔結(jié)構(gòu)有助于鈍化普通WPC中的裂紋尖端溉痢，阻止裂紋擴展僻造，因而可以克服普通塑木復(fù)合材料脆性較大、抗沖擊強度較小和材料伸長率較低的缺點孩饼。另外髓削，由于發(fā)泡塑木復(fù)合材料中含有大量泡孔，材料內(nèi)部空隙較大镀娶，制備時所用樹脂量大大削減立膛，相對節(jié)約了原料成本，也有效降低了材料的密度（約為未發(fā)泡塑木復(fù)合材料的50%梯码，可達0.6～1.0g/cm3）旧巾，材料的隔音、隔熱和緩沖效果也隨之提高忍些。此外鲁猩，因發(fā)泡材料自重輕，便于運輸罢坝、施工和安裝廓握，有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品。發(fā)泡塑木復(fù)合材料還是一種環(huán)保材料嘁酿，原料來源廣（回收的二次纖維和廢舊塑料均可）隙券，制造成本低廉，其本身還可多次回收再利用闹司，減少了塑料的使用量娱仔，降低了環(huán)境污染，也有益于保護森林資源游桩。盡管目前國內(nèi)一些包裝材料制造商及研究單位在努力研發(fā)發(fā)泡型純植物纖維緩沖包裝材料牲迫，但相比較而言，F(xiàn)W－PC因集合了木材與塑料兩者之長借卧，因而仍在性能上更具優(yōu)勢盹憎，如強度更高、耐水性能更好铐刘、價格更低廉陪每、應(yīng)用范圍更廣。聚丙烯（PP）價格適中，力學(xué)性能優(yōu)異檩禾，耐熱溫度相對較高挂签。PP基發(fā)泡材料的發(fā)泡體系性能和發(fā)泡機理的相關(guān)研究比較深入，制備工藝已基本成熟盼产。我國研究人員對聚丙烯基發(fā)泡塑木復(fù)合材料的研究較多竹握，采用的木質(zhì)材料包括木粉、農(nóng)作物廢料和竹粉等辆飘，例如注塑法得到的發(fā)泡塑木復(fù)合材料微孔結(jié)構(gòu)及其增韌改性進行研究啦辐，采用自制的塑木粒料和發(fā)泡粒料（比例9：1）在注塑成型機上進行成型，制備出具有不同微孔結(jié)構(gòu)的PP/木纖維復(fù)合材料蜈项。對材料綜合性能的測定結(jié)果表明：注射溫度為180℃芹关、保壓壓力為10 ＭＰａ時，所得發(fā)泡塑木復(fù)合材料的微孔平均孔徑為53μｍ紧卒，微孔密度為2.8×106個/ｃｍ3侥衬，微孔為“蜂窩”狀形貌。與未發(fā)泡的塑木復(fù)合材料相比跑芳，密度降低22%轴总，沖擊韌性提高60%。材料中的微孔改變了裂紋擴展方向博个，形成“臺階”怀樟、“分叉”，從而增加了裂紋的擴展路徑盆佣，同時可使周圍基體變形時容易產(chǎn)生強迫高彈形變往堡。另經(jīng)研究對木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料制備工藝與材料性質(zhì)之間的關(guān)系進行研究，采用化學(xué)發(fā)泡法共耍，利用注塑成型制備得到孔徑更小的木纖維/PP復(fù)合微孔發(fā)泡材料虑灰。該項研究結(jié)果表明，添加木纖維使復(fù)合材料的力學(xué)性能顯著提高痹兜，且材料的沖擊強度和彎曲強度高于未發(fā)泡材料穆咐，但后者的拉伸強度要高于木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料；復(fù)合微孔發(fā)泡材料的密度隨木纖維摻量的增加而增大字旭，但小于未發(fā)泡材料的密度对湃，而且當(dāng)木纖維摻量提高時，泡孔直徑先減后增谐算，木纖維摻量為5% 時熟尉，泡孔直徑小归露，為20.5μｍ洲脂。有研究顯示制備發(fā)泡塑木復(fù)合材料的主要原料選定為秸稈粉和PP，通過調(diào)整偶氮二甲酰胺（AC）發(fā)泡劑與乙烯－醋酸乙烯高聚物（EEVA）的比例、偶聯(lián)劑的種類和含量擠出工藝條件參數(shù)研究發(fā)泡工藝恐锦。結(jié)果表明：AC發(fā)泡劑含量為4份時往果，所得發(fā)泡材料密度小為0.95g/cm3，沖擊強度大為14.88KJ/m2一铅；當(dāng)EVA含量在12％時陕贮，材料的密度達到小，為0.84g/cm3潘飘，沖擊強度達到大肮之，為11.4KJ/m2；偶聯(lián)劑（馬來酸酐接枝聚丙烯卜录，MAH－ｇ－PP）為6份時戈擒，發(fā)泡材料的沖擊強度達到大，為11.56KJ/m2艰毒；制備發(fā)泡母粒時筐高，擠出機螺桿溫度為150℃ 時，密度達到0.94g/cm3丑瞧，沖擊強度達到12.04KJ/m2柑土。以竹粉和PP為原料采用注塑法制備了發(fā)泡塑木復(fù)合材料。實驗以乙烯辛烯共聚物（POE）和馬來酸酐接枝POE（POE－ｇ－MAH）作為復(fù)合材料的增韌劑绊汹。結(jié)果顯示：添加POE和POE－ｇ－MAH會略微降低材料拉伸強度和彎曲強度稽屏，但可明顯提高材料的缺口沖擊強度，二者用量分別為15%和8%西乖；采用8%POE－ｇ－MAH增韌的復(fù)合材料的缺口沖擊強度為8.55KJ/m2诫欠，提高了35.7%，可很好地應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件浴栽。環(huán)境掃描電鏡（ESEM）測定結(jié)果顯示荒叼，增韌后的復(fù)合材料斷裂形式轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。動態(tài)頻率掃描結(jié)果顯示典鸡，POOE對復(fù)合材料流變性能的影響較小被廓，而POE－ｇ－MAH增韌的復(fù)合材料的儲能模量和復(fù)數(shù)黏度明顯增大。

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聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱萝玷、隔音嫁乘、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能，近年來被廣泛應(yīng)用在包裝球碉、建筑蜓斧、汽車等行業(yè)。PP在其熔點溫度附近的熔體強度會急劇下降睁冬，低熔體強度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)挎春，所以PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)難度大看疙，目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)，因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注直奋。文中從制備工藝能庆、發(fā)泡裝備、性能改進脚线、表征方法等方面綜述了近年來國內(nèi)外PP珠粒發(fā)泡的研究動態(tài)搁胆，并對該領(lǐng)域今后的研究方向進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、抗沖緩震邮绿、耐腐蝕渠旁、隔熱隔音等優(yōu)良的特性，與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比船逮，PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢在于它的自由成型性一死，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，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傻唾。早實現(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)投慈，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)。其中冠骄，EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE伪煤，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS，此外其耐老化凛辣、耐腐蝕性也非常優(yōu)異抱既，是非常環(huán)保的材料，因此 EPP被廣泛應(yīng)用于包裝扁誓、建筑防泵、汽車等行業(yè)，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速蝗敢。鑒于世界各國對EPP材料研究的重視捷泞，本文從EPP的生產(chǎn)工藝、裝備寿谴、性能改進以及表征手段等方面介紹了近年來EPP的研究進展與動態(tài)锁右。 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機理 PP 珠粒發(fā)泡的機理為過飽和氣體法。如下圖所示讶泰，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咏瑟，然后通過快速卸壓或者溫度驟升造成熱力學(xué)的不穩(wěn)定來形成過飽和體系，這個階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離痪署，氣泡開始成核并大量生長码泞，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為發(fā)泡珠粒。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)釜法狼犯，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余寥，相對于工藝成熟的反應(yīng)釜法而言领铐，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛。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)釜中劈狐，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高罐孝，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時間后打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒呐馆。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同肥缔，又可分為無水法與有水法2種:前者的反應(yīng)釜中不加入液體的分散介質(zhì)，PP顆粒會堆積在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個顆粒中汹来，所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解续膳，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，發(fā)泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中收班，所需壓力約2～6MPa坟岔。反應(yīng)釜法的優(yōu)點是工藝條件容易控制、發(fā)泡倍率高摔桦、泡孔結(jié)構(gòu)好社付、可二次發(fā)泡，缺點是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高邻耕。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3鸥咖、平均泡孔直徑為 200μm的EPP。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中兄世，升溫到稍低于發(fā)泡的溫度啼辣，保溫一段時間后再升溫到發(fā)泡溫度，繼續(xù)保溫一段時間御滩，打開高壓釜放出分散體到大氣中鸥拧，放出物料的同時繼續(xù)通入氮氣使釜中壓力保持在放出物料前的壓力。后將得到的發(fā)泡珠粒洗滌削解、離心分離后在空氣中靜置老化富弦，這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝。改進生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)也能在一定程度上改善EPP的性能氛驮。Hossieny等采用 CO2為發(fā)泡劑用下圖中的實驗設(shè)備制備了 EPP舆声，該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個排料口模，卸壓時PP通過排料口模進入收集裝置中柳爽，實驗研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔融媳握、結(jié)晶行為以及口模長度對發(fā)泡倍率的影響。結(jié)果表明磷脯，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少蛾找，增加飽和壓力會提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比，密度降低;而增加口模的長度則會減小其體積膨脹比赵誓，密度增加打毛。國內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開發(fā)出了實驗室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)柿赊，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜與收集釜，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8～60倍的發(fā)泡珠粒幻枉。如何拓寬PP的發(fā)泡溫度區(qū)間以及壓縮釜壓發(fā)泡流程的時間也是研究的重點方向碰声。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑，用下圖中的無水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm熬甫，泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP胰挑。其工藝改進在于在降溫到發(fā)泡溫度的過程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變，恒溫一段時間后再放出珠粒進行冷卻椿肩，其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃瞻颂，工藝流程時間約為 2.5 h。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顆粒中郑象，所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的溫度贡这、壓力以及保壓時間等，適當(dāng)?shù)匮娱L保壓時間與增大壓力能有效促進發(fā)泡劑的溶解厂榛。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟盖矫，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用，探索新的生產(chǎn)工藝條件和生產(chǎn)裝備來降低其成本是今后研究所需解決的問題击奶。擠出法: 擠出法生產(chǎn)EPP是在傳統(tǒng)擠出發(fā)泡 裝置后連接一個水下切粒裝置辈双，如下圖。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡正歼，發(fā)泡的材料通過水下切粒裝置被切割定型成尺寸均一的發(fā)泡珠粒辐马。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)、效率高局义、珠粒尺寸均勻喜爷，缺點是生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)難以控制，此外由于PP在溫度低于熔點時幾乎不流動萄唇，而當(dāng)溫度高于熔點后檩帐，熔體強度又急劇下降，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃)另萤，擠 出法對 PP 的熔體強度要求較高湃密，一般要用改性的熔體強度較高的 PP，這些缺點限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展四敞。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝泛源。采用丁烷作發(fā)泡劑，高熔體強度聚丙烯(HMSPP)為原料忿危，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍达箍，直徑為3～5mm，密度為15～100kg/m3的EPP铺厨，便由于后期成型蒸汽壓力較大缎玫，而大規(guī)模推廣受到限制硬纤。在PP中加入無機填料能夠增強 PP 的熔體強度，得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)赃磨，從而改進EPP的性能筝家。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑，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)邻辉，得 到了發(fā)泡倍率為20倍溪王，泡孔密度為108～109cm-3的發(fā)泡材料。實驗表明恩沛，納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強度在扰，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度缕减，還能夠增加氣泡成核點雷客，誘導(dǎo)發(fā)生異相成核，從而得到泡孔密度桥狡、體積膨脹比都較大的 EPP搅裙。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，此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的溫度裹芝，缺點是設(shè)備成本較高部逮。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng)，用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%嫂易、3%兄朋、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP，研究表明怜械，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系颅和，此外終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會隨著釋壓速率的增大而增加。另外缕允，隨著CO2 注入量的增加峡扩，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障本。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)教届、高效的生產(chǎn)工藝，是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向驾霜。目前需要解決的問題在與開發(fā)適用于擠出發(fā)泡的低成本高熔體強度的PP案训，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/氣體體系的飽和時間粪糙，增加成核密度强霎，得到微孔的發(fā)泡材料。其中超臨界CO2的實現(xiàn)條件(tc=30.98℃猜旬，pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑脆栋，此外其還具有無毒倦卖、不易燃、化學(xué)惰性等優(yōu)點椿争，近年來受到了廣泛的關(guān)注怕膛，是替代傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡劑的選擇。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場合的不同秦踪，對性能的要求也不同褐捻，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能，建筑材料則需要良好的隔音椅邓、隔熱性能柠逞，而汽車部件則需要更好的剛性等，通常需要對EPP的性能進行改進來適 應(yīng)不同的需求景馁。改進EPP性能的方法有2種:一是改進生產(chǎn)工藝板壮，二是對 PP 原料進行改性。前者主要是通過改進生產(chǎn)中的工藝流程合住、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進 EPP 的性能绰精，這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與形態(tài)，有利于得到泡孔直徑更小透葛、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品笨使，但由于對材料本身的改變不大升熊，所以對 EPP力學(xué)性能的改善作用有限;而后者則是通過改性PP原料 進而改進終的 EPP 產(chǎn)品的性能漩氨，PP 的改性方法主要有化學(xué)交聯(lián)氏仗、物理共混撩嚼、熔融支化等牢贸，通過對原料的改性印屁，不但能夠提高其熔體強度凫岖、降低其發(fā)泡難度汪疮、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)门岔，同時也能有目的地改進EPP的力學(xué)性能爱致，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性寒随、改善其緩沖性能糠悯，有企業(yè)改進了釜壓生產(chǎn)工藝。首先在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力妻往，其次是將顆粒從反應(yīng)釜中放出的同時使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加互艾，避免了顆粒在管道中粘結(jié)，此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進一步膨脹讯泣，后者會使顆粒的冷卻速率變緩纫普，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固，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 昨稼，發(fā)泡倍率為30～60节视，閉孔含量為90% ，泡孔尺寸為150～300μm的EPP假栓。將 PP 與無機物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法寻行，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對 EPP 的影響，納米碳酸鈣的比表面積大匾荆，在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用拌蜘，從而使 EPP 的泡孔密度增大，泡孔直徑減小;但同時也會使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄牙丽。Zhang 等分別用 3 種多官能團單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)简卧、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯，并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP烤芦。實驗 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 強線性聚丙烯的熔體強度举娩，對比而言，HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果拍棕，其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好晓铆。

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