衢州靠譜MPP聚丙烯微孔發(fā)泡定制

摘要:采用不飽和聚酯對(duì)線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性锋勺。改性后的聚丙烯形成了一種微交聯(lián)結(jié)構(gòu)蚀瘸，其中凝膠含量約為10%，且凝膠的交聯(lián)點(diǎn)之間平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到3.0×105庶橱。這種微交聯(lián)的聚丙烯和未改性的線型聚丙烯相比贮勃，具有相近的剪切黏度和熔體流動(dòng)速率，但熔體彈性明顯增加苏章，且有應(yīng)變硬化行為寂嘉，其拉伸黏度是本體聚丙烯的10倍。因此枫绅，微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入改善了聚丙烯的發(fā)泡性能泉孩。以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑，在不加入成核劑的條件下并淋，得到了泡孔密度為1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料寓搬。普通線型聚丙烯發(fā)泡的溫度區(qū)間只有4℃。因此县耽，普通線型聚丙烯須經(jīng)過改性提高熔體強(qiáng)度句喷，使氣泡核增長時(shí)泡孔結(jié)構(gòu)可以維持到結(jié)晶過程的發(fā)生。通常有4種方法提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度:增加聚丙烯的相對(duì)分子質(zhì)量兔毙，拓寬相對(duì)分子質(zhì)量分布(或者引入超高分子量尾端)唾琼，引入長支鏈結(jié)構(gòu)以及形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。其中長支鏈的引入雖然改善了PP發(fā)泡性能瞒御，但是會(huì)引起線型聚丙烯成核速率降低父叙，在制備高泡孔密度的泡沫時(shí)，必須加入納米成核劑。而Zha和Xing的研究結(jié)果顯示以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑利用交聯(lián)聚烯烴制備發(fā)泡材料時(shí)趾唱，在沒有使用成核劑的條件下涌乳，均得到了高泡孔密度的泡沫材料。雖然交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入可以明顯改善聚丙烯的發(fā)泡性能甜癞，但同時(shí)也使得聚丙烯的剪切黏度大幅上升夕晓，引起加工困難，并由于三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在使得發(fā)泡塑料無法回收再利用悠咱，應(yīng)用上受到限制蒸辆。近年來一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)在聚烯烴中可以引入“微交聯(lián)”結(jié)構(gòu)，在保持聚烯烴原有的剪切黏度下析既，提高聚烯烴的熔體彈性和拉伸黏度躬贡，并改善聚烯烴發(fā)泡性能。本文采用一種自制的不飽和聚酯對(duì)線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性眼坏，在聚丙烯中引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu)拂玻，并且對(duì)形成的微交聯(lián)進(jìn)行了表征，同時(shí)測試了改性聚丙烯的流變行為宰译。后利用超臨界二氧化碳在高壓釜內(nèi)對(duì)改性聚丙烯的發(fā)泡性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)檐蚜。聚丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)部分1.1 試劑與儀器線型均聚聚丙烯PP T36F:重均相對(duì)分子質(zhì)量(-Mw)=292050，相對(duì)分子質(zhì)量分布寬度(MWD)=4.2,熔體指數(shù)(MFI)=2.5沿侈，齊魯石化公司;不飽和聚酯(ULP):-Mn=1700～2500闯第，自制;過氧化二異丙苯(DCP):純度99%，苯乙烯(St):純度99%:上鹤菏茫化學(xué)試劑廠;二氧化碳:純度99%咳短，上海凌峰試劑廠。平板旋轉(zhuǎn)流變儀Thermo Hakke6.0和密煉機(jī)Haake Ｒheocord90型:Thermo Scientific公司(德國);ARES旋轉(zhuǎn)流變儀:TA Instrument 公司(美國);掃描電鏡:型-JSM-6360LV蛛淋，日本電子公司(日本)诲泌。1.2 實(shí)驗(yàn)過程聚丙烯的改性:不飽和聚酯的結(jié)構(gòu)參見Fig.1。聚丙烯改性按以下步驟進(jìn)行:稱取PP粒料100.0g铣鹏、不飽和聚酯2.5g、過氧化二異丙苯0.1g和苯乙烯2.0g哀蘑，混合诚卸，加入密煉機(jī)中，170℃绘迁，轉(zhuǎn)速30r/min的條件下合溺，熔融反應(yīng)6.0min。然后停止攪拌缀台，在氮?dú)鈿夥障?70℃熱處理15min棠赛。反應(yīng)過程大致如Fig.2。聚丙烯的發(fā)泡過程:將高壓釜用CO2沖洗后，放入5gPP樣品睛约。關(guān)閉高壓釜鼎俘，充入CO2使釜內(nèi)壓力達(dá)到6MPa。高壓釜在油浴中升溫至170℃辩涝，維持30min以保證聚丙烯熔融和CO2溶解在聚丙烯內(nèi)贸伐。緩慢調(diào)節(jié)壓力至所需要發(fā)泡壓力15MPa，保持30min后怔揩，迅速打開閥門泄壓捉邢，并將高壓釜放入冰水混合物中冷卻后取出發(fā)泡樣品。結(jié)果與討論2.1復(fù)數(shù)黏度2種PP樣品的復(fù)數(shù)黏度隨角頻率的變化見Fig.3商膊。2條基本相重合的曲線表明引入的微交聯(lián)結(jié)構(gòu)并沒有引起改性PP黏度增加伏伐。為了比較2種PP剪切黏度的變化，通過Cross方程對(duì)兩曲線進(jìn)行擬合晕拆。從Tab.1中可以看到藐翎，交聯(lián)改性并沒有引起改性后聚丙烯零剪切黏度的急劇增加，且熔體指數(shù)略有下降潦匈，這主要是因?yàn)槲⒔宦?lián)結(jié)構(gòu)交聯(lián)點(diǎn)間的平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到了3.0×105阱高，遠(yuǎn)高于聚丙烯的臨界纏結(jié)相對(duì)分子質(zhì)量(5600)。但由于微交聯(lián)而形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)茬缩，使得熔體松弛時(shí)間和熔體彈性增加赤惊，所以改性后PP的特征松弛時(shí)間卻增加為原來的7.4倍。而剪切變稀指數(shù)從0.55降為0.46凰锡，剪切變稀行為有所減弱未舟。2.2儲(chǔ)能模量和損耗角根據(jù)線性粘彈性理論，在末端低頻率區(qū)域掂为，只有長的松弛時(shí)間對(duì)熔體的低頻末端儲(chǔ)能模量有貢獻(xiàn)裕膀，所以儲(chǔ)能模量和末端角頻率有以下的關(guān)系:Fig.4(A)顯示，改性后PP的儲(chǔ)能模量為未改性PP的2倍勇哗，儲(chǔ)能模量曲線末端的斜率也從1.51下降到0.87昼扛，改性后PP的熔體彈性明顯增強(qiáng)。損耗角同樣對(duì)熔體彈性的改變很敏感欲诺。Fig.4(B)顯示抄谐，未改性PP損耗角的正切值曲線隨角頻率減小而迅速抬升，而改性后PP損耗角正切值在低頻末端區(qū)緩慢變化并趨于平緩扰法。相同頻率下?lián)p耗角正切值越小蛹含，熔體彈性行為越明顯。Winter和Chambon的研究表明塞颁，在臨界凝膠點(diǎn)浦箱，損耗角正切值為一常數(shù)與角頻率無關(guān)吸耿，并符合以下比例關(guān)系:式中:n———松弛指數(shù)。Fig.4(B)中損耗角正切值與角頻率還存在一定的依賴關(guān)系酷窥，鄭強(qiáng)等在研究過氧化物交聯(lián)的低密度聚乙烯的體系中也發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象咽安，并認(rèn)為是由于測試的非平衡態(tài)導(dǎo)致了這一情況的發(fā)生。2.3 法向應(yīng)力差聚合物熔體受到剪切作用時(shí)竖幔，由于法向應(yīng)力差的的作用板乙，呈現(xiàn)彈性行為。通過比較法向應(yīng)力差拳氢，可知聚合物熔體彈性的大小募逞。采用定剪切速率掃描法來測試改性前后PP熔體彈性行為的改變。由Fig.5可以看到馋评，改性后PP的法相應(yīng)力差明顯提高放接，熔體彈性增強(qiáng)。2.4 瞬時(shí)拉伸黏度Fig.6是在應(yīng)變速率接近發(fā)泡時(shí)拉伸應(yīng)變速率0.1s－1時(shí)留特，2種PP的瞬時(shí)拉伸黏度隨應(yīng)變變化的曲線纠脾，圖中虛線是線型聚丙烯3ηo曲線。由于拉伸應(yīng)變速率較大蜕青，純PP的拉伸黏度曲線在還沒有進(jìn)入穩(wěn)態(tài)流動(dòng)區(qū)域前就已經(jīng)斷裂苟蹈，且沒有應(yīng)變硬化現(xiàn)象發(fā)生。而改性PP有明顯的應(yīng)變硬化行為右核，瞬時(shí)拉伸黏度向上抬起偏移了3η0曲線慧脱，大瞬時(shí)拉伸黏度是純PP的10倍，達(dá)到5.6×105Pa·s贺喝。交聯(lián)點(diǎn)之間的鏈段被拉伸是改性聚丙烯發(fā)生應(yīng)變硬化行為的原因菱鸥。2.5 發(fā)泡行為應(yīng)變硬化行為對(duì)聚丙烯發(fā)泡性能有重要的影響。采用超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑躏鱼，在反應(yīng)釜中考察了改性PP的發(fā)泡性能氮采。工藝條件為溫度170℃、壓力15MPa染苛。從Fig.7A中可以看到鹊漠，純PP發(fā)泡后呈現(xiàn)大部分的未發(fā)泡區(qū)域和一些串孔的泡孔，基本沒有可見的泡孔結(jié)構(gòu)茶行。說明純PP的熔體強(qiáng)度不夠贸呢，無法支持發(fā)泡時(shí)氣體擴(kuò)散引起的膨脹應(yīng)力，在泡孔沒有進(jìn)入固化和定型階段時(shí)拢军，PP熔體氣泡壁已經(jīng)破裂。Fig.7B中顯示怔鳖，改性PP發(fā)泡后茉唉，可以看到細(xì)密的氣泡孔布滿整個(gè)橫截面，泡孔呈現(xiàn)出多邊形的結(jié)構(gòu)。利用圖形分析軟件分析得到的泡孔大小和泡孔密度列在Tab.2度陆。改性后微交聯(lián)PP的泡孔直徑在10μm右艾凯，泡孔密度達(dá)到1.1×109cm－3。微交聯(lián)使得改性PP具有應(yīng)變硬化行為懂傀，不僅增加了PP的熔體強(qiáng)度趾诗，同時(shí)熔體在承受拉伸應(yīng)力時(shí)，熔體形變變得均勻蹬蚁，使得熔體不容易斷裂恃泪，因此改性PP的發(fā)泡性能得到明顯改善。非常高的泡孔密度也說明發(fā)泡時(shí)有很高的成核速率犀斋，具體原因尚需更多的研究贝乎。利用不飽和聚酯對(duì)線型聚丙烯進(jìn)行了熔融接枝改性，得到一種具有微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚丙烯叽粹。這種微交聯(lián)的聚丙烯在顯著增加聚丙烯的熔體彈性以及拉伸黏度的同時(shí)览效，沒有使剪切黏度劇烈增加，使得在改善發(fā)泡性能的同時(shí)虫几，保持了聚丙烯的加工性能锤灿。改性后的PP以超臨界CO2為發(fā)泡劑發(fā)泡，在不加入任何成核劑的條件下辆脸，可以得到發(fā)泡倍率25.6倍但校，泡孔密度1.1×109cm－3的微孔泡沫塑料。

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聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價(jià)值：微孔發(fā)泡材料的韌性高每强、疲勞壽命長始腾、比強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性高空执、介電常數(shù)低浪箭。除此之外還有質(zhì)輕、隔熱辨绊、吸震奶栖、隔音、價(jià)格低廉等特點(diǎn)门坷。這是因?yàn)檫@種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細(xì)裂縫小得多的孔徑宣鄙，這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端，所以不會(huì)降低塑料的強(qiáng)度默蚌。因此冻晤，在汽車、航天航空和其他各種運(yùn)輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價(jià)值绸吸。聚丙烯微孔發(fā)泡通過研究熔體流動(dòng)速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)鼻弧，低熔體流動(dòng)速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機(jī)械性能设江。日本Sumitom化學(xué)公司利用幾種熔體流動(dòng)速率不同的聚合物共混發(fā)泡，制得了一種沖擊強(qiáng)度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材攘轩，這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間叉存。聚丙烯微孔發(fā)泡材料成核劑改性聚丙烯材料：PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料，它的結(jié)晶速度較慢慢度帮，容易形成尺寸較大的球晶歼捏，導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差，制品的外觀缺乏美感笨篷，限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用瞳秽。利用成核劑改性聚丙烯，是一種制備透明度高冕屯，力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法寂诱，因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性安聘，適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性痰洒；且共聚PP的透明性比均聚PP好。張廣平等采用2浴韭，2-亞甲基-雙(4丘喻，6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑，研究了成核劑對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響念颈。結(jié)果表明：這種成核劑的佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%泉粉。此時(shí)，復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃榴芳，結(jié)晶度增加3%~6%嗡靡，結(jié)晶速率顯著增加；材料的模量提高了20%~30%窟感，彎曲強(qiáng)度也提高了10%~20%讨彼。纖維增強(qiáng)聚丙烯材料：纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一，尤其是在汽車用塑料中柿祈。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用哈误，在塑料中纖維長度需要大于LC，既零界長度躏嚎，LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系蜜自。如果纖維的長度小于LC，其增強(qiáng)效果與一般的粉末填料區(qū)別不大卢佣。例如重荠，玻纖增強(qiáng)PP中，玻璃纖維的零界長度為3.1 mm虚茶；而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中戈鲁，LC可能降到0.9mm以下尾膊。對(duì)于普通的短玻纖增強(qiáng)塑料，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm荞彼，限制了制成品性能的提高。而在長玻纖增強(qiáng)塑料部件中待笑，玻璃纖維的殘留長度可以達(dá)到3mm以上鸣皂，大大提高了制品的物理機(jī)械性能。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價(jià)值由于長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長暮蹂，它的沖擊強(qiáng)度比普通的纖維增強(qiáng)材料高了4倍左右寞缝；比強(qiáng)度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高；此外仰泻，這種材料的加工流動(dòng)性好荆陆，制品外觀光亮、無塌坑等缺陷集侯，制品的成型收縮率也小被啼。的研究成果表明，長玻纖增強(qiáng)聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強(qiáng)聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時(shí)棠枉，LFG/PP的拉伸強(qiáng)度浓体、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度明顯高于SFG/PP。

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聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱辈讶、隔音命浴、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能，近年來被廣泛應(yīng)用在包裝贱除、建筑生闲、汽車等行業(yè)。PP在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降月幌，低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)碍讯，所以PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)難度大，目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)飞醉，因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注冲茸。文中從制備工藝、發(fā)泡裝備缅帘、性能改進(jìn)轴术、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(dòng)態(tài)，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)輕钦无、抗沖緩震逗栽、耐腐蝕、隔熱隔音等優(yōu)良的特性失暂，與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比彼宠，PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢在于它的自由成型性鳄虱，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凭峡。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)拙已，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)。其中摧冀，EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE倍踪，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS，此外其耐老化索昂、耐腐蝕性也非常優(yōu)異建车，是非常環(huán)保的材料，因此 EPP被廣泛應(yīng)用于包裝椒惨、建筑缤至、汽車等行業(yè)，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速康谆。鑒于世界各國對(duì)EPP材料研究的重視领斥，本文從EPP的生產(chǎn)工藝、裝備秉宿、性能改進(jìn)以及表征手段等方面介紹了近年來EPP的研究進(jìn)展與動(dòng)態(tài)戒突。 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)理為過飽和氣體法。如下圖所示描睦，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膊存，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(gè)階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離忱叭，氣泡開始成核并大量生長隔崎，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)釜法韵丑，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爵卒，相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng)釜法而言，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛撵彻。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)釜中钓株，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)間后打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒陌僵。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同轴合，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(huì)堆積在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個(gè)顆粒中碗短，所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解受葛，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，所需壓力約2～6MPa总滩。反應(yīng)釜法的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制纲堵、發(fā)泡倍率高、泡孔結(jié)構(gòu)好闰渔、可二次發(fā)泡席函，缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3冈涧、平均泡孔直徑為 200μm的EPP向挖。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中，升溫到稍低于發(fā)泡的溫度炕舵，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)間跟畅，打開高壓釜放出分散體到大氣中咽筋，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)泡珠粒洗滌徊件、離心分離后在空氣中靜置老化奸攻，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的性能虱痕。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睹耐，該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模，卸壓時(shí)PP通過排料口模進(jìn)入收集裝置中部翘，實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔融硝训、結(jié)晶行為以及口模長度對(duì)發(fā)泡倍率的影響。結(jié)果表明新思，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少窖梁，增加飽和壓力會(huì)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(huì)減小其體積膨脹比夹囚，密度增加纵刘。國內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開發(fā)出了實(shí)驗(yàn)室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜與收集釜荸哟，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8～60倍的發(fā)泡珠粒假哎。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。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑鞍历，用下圖中的無水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm舵抹，泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP。其工藝改進(jìn)在于在降溫到發(fā)泡溫度的過程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變堰燎，恒溫一段時(shí)間后再放出珠粒進(jìn)行冷卻掏父，其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃，工藝流程時(shí)間約為 2.5 h秆剪。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顆粒中赊淑，所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的溫度爵政、壓力以及保壓時(shí)間等，適當(dāng)?shù)匮娱L保壓時(shí)間與增大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解陶缺。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟钾挟，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饱岸。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)水下切粒裝置掺出，如下圖。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機(jī)均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡苫费，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)泡珠粒汤锨。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)、效率高百框、珠粒尺寸均勻闲礼，缺點(diǎn)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(diǎn)時(shí)幾乎不流動(dòng)铐维，而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后柬泽，熔體強(qiáng)度又急劇下降，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃)嫁蛇，擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高锨并，一般要用改性的熔體強(qiáng)度較高的 PP，這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展睬棚。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝第煮。采用丁烷作發(fā)泡劑，高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原料抑党，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍空盼，直徑為3～5mm，密度為15～100kg/m3的EPP新荤，便由于后期成型蒸汽壓力較大揽趾，而大規(guī)模推廣受到限制。在PP中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度苛骨，得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)篱瞎，從而改進(jìn)EPP的性能。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑痒芝，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)俐筋，得 到了發(fā)泡倍率為20倍，泡孔密度為108～109cm-3的發(fā)泡材料严衬。實(shí)驗(yàn)表明澄者，納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強(qiáng)度，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度，還能夠增加氣泡成核點(diǎn)粱挡，誘導(dǎo)發(fā)生異相成核赠幕，從而得到泡孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP询筏。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榕堰，此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的溫度，缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高嫌套。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng)逆屡，用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%、3%踱讨、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP魏蔗，研究表明，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系痹筛，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沫勿。另外，隨著CO2 注入量的增加味混，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诫惭。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)翁锡、高效的生產(chǎn)工藝，是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向夕土。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(qiáng)度的PP馆衔，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)間怨绣，增加成核密度角溃，得到微孔的發(fā)泡材料。其中超臨界CO2的實(shí)現(xiàn)條件(tc=30.98℃篮撑，pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑减细，此外其還具有無毒、不易燃赢笨、化學(xué)惰性等優(yōu)點(diǎn)未蝌，近年來受到了廣泛的關(guān)注，是替代傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡劑的選擇茧妒。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場合的不同萧吠，對(duì)性能的要求也不同，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能桐筏，建筑材料則需要良好的隔音纸型、隔熱性能，而汽車部件則需要更好的剛性等，通常需要對(duì)EPP的性能進(jìn)行改進(jìn)來適 應(yīng)不同的需求狰腌。改進(jìn)EPP性能的方法有2種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工藝除破，二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性。前者主要是通過改進(jìn)生產(chǎn)中的工藝流程癌别、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能皂岔，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展姐、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品躁垛，但由于對(duì)材料本身的改變不大，所以對(duì) 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(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能圾笨，PP 的改性方法主要有化學(xué)交聯(lián)教馆、物理共混、熔融支化等擂达，通過對(duì)原料的改性土铺，不但能夠提高其熔體強(qiáng)度、降低其發(fā)泡難度板鬓、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)悲敷，同時(shí)也能有目的地改進(jìn)EPP的力學(xué)性能，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向俭令。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性后德、改善其緩沖性能，有企業(yè)改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝抄腔。首先在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力瓢湃，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，避免了顆粒在管道中粘結(jié)赫蛇，此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進(jìn)一步膨脹绵患，后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固悟耘，提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性落蝙。此工藝可以制備密度為 0.11～0.30g/cm3 ，發(fā)泡倍率為30～60暂幼，閉孔含量為90% 掘殴，泡孔尺寸為150～300μm的EPP。將 PP 與無機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法粟誓，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響奏寨，納米碳酸鈣的比表面積大，在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用鹰服，從而使 EPP 的泡孔密度增大病瞳，泡孔直徑減小;但同時(shí)也會(huì)使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄揽咕。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯套菜，并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP亲善。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，對(duì)比而言逗柴，HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果蛹头，其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好。

衢州靠譜MPP聚丙烯微孔發(fā)泡定制

近日戏溺，有網(wǎng)友在國家發(fā)展改革委官網(wǎng)留言詢問“’一次性發(fā)泡塑料餐具’是否包括‘可生物降解發(fā)泡塑料餐具’渣蜗？比如用可生物降解的聚乳酸PLA發(fā)泡塑料材料制成的餐具，是否也在禁止之列旷祸？”發(fā)改委回答：“凡發(fā)泡塑料餐具均在禁止生產(chǎn)和銷售之列耕拷。”這份答復(fù)看似簡單托享，卻隱藏著數(shù)個(gè)值得深思的問題骚烧，深挖之下，細(xì)思極恐闰围！1赃绊、一次性發(fā)泡塑料餐具 ≠ 一次性塑料餐具，可降解的一次性塑料餐具是否允許使用羡榴？國家發(fā)展委和改革委員會(huì)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》中碧查，關(guān)于一次性塑料餐具和一次性發(fā)泡塑料餐具有不同的規(guī)定：關(guān)于一次性發(fā)泡塑料餐具：禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具；關(guān)于一次性塑料餐具：到2020年底炕矮，全國范圍餐飲行業(yè)禁止使用不可降解一次性塑料吸管；地級(jí)以上城市建成區(qū)者冤、景區(qū)景點(diǎn)的餐飲堂食服務(wù)肤视，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。到2022年底涉枫，縣城建成區(qū)邢滑、景區(qū)景點(diǎn)餐飲堂食服務(wù)，禁止使用不可降解一次性塑料餐具愿汰。到2025年困后，地級(jí)以上城市餐飲外賣領(lǐng)域不可降解一次性塑料餐具消耗強(qiáng)度下降30%。一次性發(fā)泡餐具：聚丙烯微孔發(fā)泡在飲食業(yè)和食品包裝業(yè)中衬廷，一次性發(fā)泡餐具使用為廣泛的材料是聚苯乙烯摇予，通常采用含氯氟烴(CFC)或烴類(HC)發(fā)泡劑發(fā)泡，制成各種餐飲具如快餐盒吗跋、湯碗侧戴、方便面碗宁昭、生鮮托盤等。這些材料構(gòu)成了嚴(yán)重的環(huán)境問題酗宋。中國曾于1999年积仗、2005年以及2011年三次將一次性發(fā)泡塑料餐具列入工藝落后或產(chǎn)品落后目錄而遭淘汰。原因是：一些發(fā)泡餐具廠使用工業(yè)塑膠廢棄物作為原材料蜕猫，摻雜少量的新料寂曹，再配一定量的滑石粉，生產(chǎn)出一次性發(fā)泡餐盒回右。盡管使用再生料生產(chǎn)發(fā)泡餐具有節(jié)約資源等優(yōu)勢隆圆，但是來源不明的工業(yè)塑膠廢棄物存在眾多安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)；發(fā)泡塑料餐具用完廢棄后難于回收利用楣黍；一次性發(fā)泡餐具對(duì)是否有雙酚A匾灶、苯乙烯單體、二聚體租漂、三聚體阶女、二噁英等毒性單體析出存在爭議；在生產(chǎn)過程中使用的發(fā)泡劑哩治，有的會(huì)破壞大氣臭氧層秃踩，有的存在嚴(yán)重安全隱患。2013年2月26日业筏，國家發(fā)改委發(fā)布第21號(hào)令憔杨，對(duì)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）》有關(guān)條目進(jìn)行局部調(diào)整，其中之一便是在淘汰類產(chǎn)品目錄中刪除了一次性發(fā)泡塑料餐具（簡稱發(fā)泡餐具）蒜胖。終消别，2020年1月16日發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》明確禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具。一次性塑料餐具：一次性餐具按原材料來源台谢、生產(chǎn)工藝寻狂、降解方式、回收水平分為以下三大類：1朋沮、生物降解類：如紙制品（含紙漿模塑型蛇券、紙板涂膜型）、食用粉模塑型樊拓、植物纖維模塑型等纠亚；2、光/生物降解性材料類：光/生物降解塑料（非發(fā)泡）型筋夏，如光生物降解PP類蒂胞；3、易于回收利用材料類：如聚丙烯類(PP)条篷、高抗沖聚苯乙烯類(HIPS)啤誊、雙向拉伸聚苯乙烯(BOPS)岳瞭、天然無機(jī)礦物填充聚丙烯復(fù)合材料制品等。也就是說一次性發(fā)泡塑料餐具僅僅是一次性塑料餐具中的一個(gè)種類蚊锹。禁止的是一次性發(fā)泡餐具瞳筏，而不是完全禁止一次性塑料餐具，可降解的一次性塑料餐具是允許生產(chǎn)和銷售的牡昆。2姚炕、可生物降解的一次性塑料餐具是否需要“發(fā)泡成型”？采用的發(fā)泡劑是否同樣對(duì)環(huán)境有害丢烘？發(fā)泡是使塑料產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)的過程柱宦。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料，常的樹脂有：聚苯乙烯樹脂播瞳、聚氨酯樹脂掸刊、聚氯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂赢乓、脲甲醛樹脂忧侧、酚醛樹脂等。發(fā)泡劑：CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中牌芋，它終將散逸蚓炬、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)。再者躺屁，HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來肯夏，因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成。因而犀暑，需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料驯击。可降解餐盒使用材料分兩種：一種是天然材料制成的可降解天然材料餐盒耐亏，如紙制品徊都、秸稈、淀粉等苹熏，可降解碟贾，也稱之為環(huán)保產(chǎn)品币喧；另一種是以塑料為主要成分的可降解塑料餐盒轨域，加入淀粉、光敏劑等物質(zhì)制成（此類一次性餐盒的制造原料是可降解塑料杀餐，所謂可降解塑料就是在塑料的生產(chǎn)過程中加入一定量的添加劑干发，如光敏劑、淀粉等原料史翘。這樣枉长，可降解塑料制品在使用完冀续，并廢棄在大自然中暴露三個(gè)月后，可由完整的形狀分解成碎片必峰，因而至少在視覺上改善了環(huán)境洪唐。但這項(xiàng)技術(shù)的缺陷是，這些碎片不能繼續(xù)降解吼蚁，只不過是由大片變成小片塑料凭需，不能從根本上勝任消除白色污染的任務(wù)。發(fā)泡劑：CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中肝匆，它終將散逸粒蜈、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)。再者旗国，HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來枯怖，因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成。因而能曾，需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料度硝。目前，常用的可降解塑料聚乳酸（PLA）餐盒是需要發(fā)泡的借浊，至于其他可降解塑料是否需要發(fā)泡塘淑，發(fā)泡劑是否污染環(huán)境，還需要更專業(yè)的解答蚂斤，請?jiān)谙路搅粞曰驋呙瓒S碼存捺，分享您的觀點(diǎn)：按【姓名+公司名+職務(wù)】格式，發(fā)送備注3曙蒸、如果《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》中禁止生產(chǎn)和銷售的超薄塑料購物袋捌治、農(nóng)用地膜，一次性塑料棉簽纽窟，塑料微珠全都使用可生物降解材料肖油，是否允許生產(chǎn)和銷售？目前還沒有明確的答案臂港，您怎么看森枪？4、可降解塑料真的環(huán)保嗎审孽？可降解塑料中也會(huì)使用發(fā)泡劑破壞環(huán)境县袱，此外花費(fèi)大量成本和時(shí)間使用可降解塑料，但可降解塑料混雜在傳統(tǒng)塑料中佑力，無法回收利用式散，只能用傳統(tǒng)方法掩埋焚燒處理，究竟該使用可降解塑料還是建設(shè)塑料閉環(huán)打颤，采用可回收性設(shè)計(jì)暴拄，這是一個(gè)值得思索的問題漓滔。