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隨著國內大煉化項目纺铭、PDH項目陸續(xù)上馬寇钉，國內聚丙烯（PP）市場成為群雄角力之地。新建項目投產舶赔，PP產能仍將快速增長扫倡，預計到2023年我國PP產能將超過3500萬噸，自給率將近90%竟纳。屆時撵溃，高性能產品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏。高性能PP成投資熱土2020年已經有三家企業(yè)成功投產聚丙烯裝置锥累，浙江石化缘挑、恒力石化、利和知信揩悄。近一個月卖哎，聚烯烴行業(yè)掀起了新一波高性能PP投資熱潮：4月22日鬼悠，總投資約100億美元的吧拘裕克森美孚廣東惠州乙烯項目正式動工，項目包括乙烯裝置和高端PE焕窝、PP等生產裝置蹬挺，采用已經成功應用、先進的專有工藝和催化劑技術生產高性能聚合物它掂。聚丙烯微孔發(fā)泡5月17日巴帮，總投資約56億美元的中海殼牌惠州三期乙烯項目合作框架協(xié)議簽約，項目產品包括聚α烯烴虐秋、高碳合成醇榕茧、茂金屬PE、共聚PP等客给，共14規(guī)模生產裝置用押。18日，徐州海天石化集團年產10萬噸高性能PP樹脂項目“云簽約”靶剑，落戶大慶龍鳳區(qū)蜻拨。高性能產品研發(fā)能力不足我國已投入生產的高端聚丙烯專用樹脂有：三元共聚聚丙烯薄膜專用料F5606池充、管材專用料、薄壁注塑料M50T缎讼、高熔體強度薄膜專用料收夸、丙丁共聚膜料、低溫抗沖注塑專用料血崭、氫調法高流動注塑料卧惜、高透明注塑專用料、抗菌系列專用料夹纫、低灰分PP序苏、快速成型PP、透明PP專用料等捷凄。但由于我國高端聚丙烯產品研發(fā)能力不足忱详，且同質化嚴重，一些高性能和特殊性能產品跺涤，如茂金屬PP（mPP）匈睁、特種雙向拉伸聚丙烯（BOPP）膜、流延聚丙烯（CPP）膜等仍需大量進口來滿足國內市場需求桶错。我國mPP年消費量約10萬噸航唆，除燕山石化少量供應市場，基本依賴進口院刁，主要用于生產醫(yī)用或食品用高透明PP制品糯钙、食品包裝薄膜、無紡布退腥、超細旦丙綸纖維等領域任岸。具有高拉伸速度與幅寬、超薄狡刘、超透及更好低溫熱封性能的特種BOPP薄膜享潜、電工膜、電容器膜嗅蔬、鍍鋁膜等PP薄膜料以及汽車和家電用PP注塑料的年進口量均超百萬噸剑按。PP管材料的年進口量約50萬噸。高性能PP開發(fā)方向1抗菌PP此次新冠肺炎疫情的肆虐澜术，推動汽車生產商聚焦抗菌PP在內飾件中的應用艺蝴，這或將成為車用PP下一個熱點應用領域。2玻纖增強PP長玻纖增強PP材料因具備更高的強度鸟废、剛度猜敢、韌度、尺寸穩(wěn)定性，廣泛應用于儀表骨架板锣枝、車門組合件厢拭、前端組件、車身門板模塊撇叁、車頂面板供鸠、座椅骨架等汽車部件上。長玻纖增強PP材料在120℃時的高溫疲勞強度是普通玻纖增強PP材料的2倍陨闹，甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強尼龍材料高10%楞捂，具有作為結構件所需的耐久性和可靠性。氣味散發(fā)耐刮擦PP隨著人們對汽車品質的追求趋厉，車用PP材料需要滿足的已不僅僅是力學性能寨闹，還有對外觀、環(huán)保等方面的高要求君账。目前市場上低氣味散發(fā)PP材料多被Basell繁堡、北歐化工等公司產品壟斷，國產替代進口任務艱巨乡数。制造高抗刮擦汽車內飾件材料一方面要采用國外表面硬度較高的PP原料椭蹄，另一方面需要添加助劑提升材料表面的爽滑度。但助劑在體系內受熱會有小分子散發(fā)影響車內空氣質量净赴，同時又會出現(xiàn)表面遷移現(xiàn)象绳矩，影響內飾件外觀。因此玖翅，問題核心仍取決于PP基材的性能翼馆。

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近年來綜合性能優(yōu)異、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”金度，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種应媚。超臨界二氧化碳(CO2)發(fā)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術，近日華東理工大學化工學院趙玲教授團隊在該技術領域取得了實質性突破审姓，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)化和強化技術珍特。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類祝峻∧拢化學發(fā)泡劑存在化學殘留、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莱找，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高酬姆，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑奥溺，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術作為綠色制造技術辞色，已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產業(yè)關鍵共性技術，而且CO2進入聚合物后會引起熔點浮定、表面張力和黏度下降相满、結晶行為改變等一系列變化层亿，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。丙烯微孔發(fā)聚丙烯是結晶聚合物立美，低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制匿又，很難制備高發(fā)泡倍率產品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄建蹄。因此碌更，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。為了攻克這一難題洞慎，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通痛单、中石化北化院、浙江新恒泰劲腿、鎮(zhèn)海煉化等單位旭绒，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)化焦人、強化和工程化等系列工作快压，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)化構建流場結構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術創(chuàng)新。趙玲介紹垃瞧，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡蔫劣，既可突破結晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結構和外形尺寸穩(wěn)定成型个从÷龃保基于這一發(fā)泡機制，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)泡專用料嗦锐，以及能改善泡孔結構和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑嫌松。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減小了高壓設備體積;同時釜壓發(fā)泡奕污、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優(yōu)化設計萎羔，保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場碳默，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產贾陷。利用上述創(chuàng)新技術，項目團隊建設了2套年產3萬立方米模壓發(fā)泡裝置嘱根，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板制造;新建了4套髓废、優(yōu)化改造了3套年產4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置，生產效率提高25%该抒，成品率提高到99%以上慌洪，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產，2016~2018年新增產值3.31億元、利稅1.09億元冈爹。此外涌攻，該團隊已獲得授權發(fā)明專利8件、實用新型專利8件;相關研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文频伤。趙玲表示癣漆，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術通用性強，除聚丙烯外剂买，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產惠爽，多種熱塑性聚合物及其復合材料的中試已經完成。采用該技術生產的聚丙烯發(fā)泡專用料瞬哼，除可應用于汽車零部件和內飾婚肆、緩沖包裝等傳統(tǒng)領域，還可滿足兒童玩具坐慰、食品较性、醫(yī)療、家居用品等領域對綠色材料的需求结胀。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能赞咙，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應用于更多的新興領域，如新能源汽車動力電池墊片糟港、5G通信微波中繼天線罩攀操、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等秸抚。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展速和，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剥汤。塑料在汽車上的應用已有近50年的歷史颠放，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設計和制造水平高低的一個重要標志，塑料飾件的大量應用吭敢，促進了汽車的減重節(jié)能碰凶，提高了汽車的美觀舒適度。P以密度小鹿驼、性價比高欲低、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學藥品腐蝕性蠢沿、剛性伸头、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用。近來更是有把汽車內飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢舷蟀。由于高性能基礎樹脂的開發(fā)生產周期長、投資巨大、技術要求高野宜，且需要高精尖的集成先進綜合技術扫步，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效匈子、更經濟河胎、更實用的改性。聚丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體虎敦，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔游岳。微發(fā)泡注塑成型技術突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限，在基本保證制品性能的基礎上其徙，可以明顯減輕重量和成型的周期胚迫，大大降低機臺的鎖模力，并具有內應力和翹曲小唾那、平直度高访锻，沒有縮水，尺寸穩(wěn)定闹获，成型視窗大等特點期犬，特別是在生產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發(fā)展的一個重要方向避诽。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件龟虎。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沙庐，目前其在汽車內飾上的應用也越來越多遣总，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車轨功、工程機械車占20% 旭斥，客車、商務車占35% 古涧。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料垂券。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質量很不理想，僅適合于需要表面覆皮的高端車羡滑，不僅增加了制造成本菇爪，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應用；而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體柒昏，化學發(fā)泡劑為氣源凳宙，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散內壓的作用下职祷，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡氏涩，且其理想的泡孔直徑應 <50μm 届囚，但目前國內行業(yè)實際生產的微發(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)泡是尖、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等意系，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內外飾件，如車身門板饺汹、尾門蛔添、風道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條兜辞、頂棚等迎瞧；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風管等。利用微發(fā)泡技術可使PP制品的質量減少約10%～20% 逸吵，較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)高50%的減重凶硅，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 胁塞，循環(huán)周期減少10%～15%咏尝，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)能啸罢，并且能改善制品的翹曲變形性编检，使產品和模具的設計更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學性能扰才，作為汽車車頂允懂，可降低汽車的質量，同時其還可用于汽車的內飾件衩匣，有利于汽車的輕量化蕾总。

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2020年我國聚丙烯表觀消費量將首度突破3000萬噸，恒力石化琅捏、浙江石化生百、利和知信、中科煉化相繼投產柄延，聚丙烯規(guī)模增加達到215萬噸/年蚀浆，國內聚丙烯市場正在走入產能過剩階段。2020年1-5月份搜吧，國內聚丙烯市場運行情況如何呢市俊？市場價格走勢新冠疫情影響下，一季度國內兩桶油合成樹脂庫存量持續(xù)超過160萬噸滤奈。二季度市場需求端逐漸恢復摆昧，供應端有生產降負荷操作，兩者剪刀差作用下蜒程，市場供需端矛盾有所緩解绅你。纖維料需求持續(xù)強勁伺帘，二季度末聚丙烯價格上漲。半年內拉絲均價在7186.32元/噸勇吊，較去年同期下跌17.81%曼追，低融共聚均價在7708.68元/噸窍仰，較去年同期下跌17.61%汉规。聚丙烯微孔發(fā)泡裝置開工負荷及產量概況2-5月企業(yè)開工負荷穩(wěn)步回升，同時驹吮，上半年未進入檢修集中期针史，對整體開工負荷恢復影響不大。1　2020年1-5月國內聚丙烯裝置停車檢修情況統(tǒng)計表2020年2碟狞、3啄枕、4月份裝置檢修損失量均交去年同期有明顯增長。2020年2月份國內聚丙烯裝置檢修損失量34.60萬噸族沃，環(huán)比增195.64%频祝。內外新增聚丙烯裝置投產情況表2　國內新增聚丙烯裝置投產一覽圖片中科煉化剛剛于6月份投產，下半年仍有371萬噸的計劃新增產能脆淹，隨著時間后移常空，市場供給壓力將逐步增大。表3　國外聚丙烯裝置投產一覽圖片越南曉星裝置已開啟對華銷售盖溺，阿曼石化30萬噸聚丙烯裝置于6月初試車漓糙，正式投產或于2020年3季度末。需求端變化烘嘱、塑料制品產量變化年上半年來說昆禽，塑料制品產量并無明顯增長，其主要原因是中美貿易摩擦影響國內塑料制品的出口情況以及突發(fā)的公共衛(wèi)生事件蝇庭，對國內醉鳖、國外市場需求的雙重打擊。中國外需市場恢復不足哮内，國外需求仍有很大不確定性盗棵。國內“地攤經濟”將有可能帶動需求增加。2牍蜂、下游主要行業(yè)開工情況 3漾根、聚丙烯出口情況情影響下，出防護用品出口大幅增加外鲫竞，多數(shù)領域表現(xiàn)遜色辐怕。聚丙烯月出口數(shù)量或在2.5-3.3萬噸內區(qū)間震蕩。四从绘、不同來源制聚丙烯成本利潤情況 2020年聚丙烯企業(yè)的利潤較2019年大相徑庭寄疏，多數(shù)生產企業(yè)盈利水平較去年出現(xiàn)明顯的擴大是牢。由于低油價的影響，油制聚丙烯的利潤水平較2019年大幅上提陕截，其中在4月利潤持續(xù)2020年上半年的情況來看驳棱，油制PP的利潤均值1872.23元/噸，較去年同期上漲50.09%农曲，值39元/噸附近社搅，創(chuàng)6年來新低，但值接近4400元/噸乳规。煤制PP的利潤均值1660.41元/噸形葬，較去年同期下跌38.25%。PDH制PP利潤均值1251.81元/噸暮的，較去年同期下跌32.55%笙以。外采甲醇制聚丙烯企業(yè)受甲醇價格低位影響，盈利得到較大改善冻辩，2020年外采甲醇制聚丙烯平均盈利水平1252.88元/噸猖腕，較去年上漲43.74%。新冠疫情改變了國內聚烯烴市場的需求格局恨闪，市場供需端壓力將集中在4季度展現(xiàn)倘感。著國內大煉化項目、PDH項目陸續(xù)上馬凛剥，國內聚丙烯（PP）市場成為群雄角力之地侠仇。新建項目投產，PP產能仍將快速增長犁珠，預計到2023年我國PP產能將超過3500萬噸逻炊，自給率將近90%。屆時犁享，高性能品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏余素。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比，微孔發(fā)泡注塑制品具有質量更輕炊昆、翹曲和內部殘余應力更少桨吊、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點凤巨。目前视乐，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術中應用為廣泛的工藝之一，具有操作簡單敢茁、效率高佑淀、能夠生產復雜制件，且能耗少彰檬，符合節(jié)約材料伸刃，降低成本這一發(fā)展理念谎砾，滿足發(fā)泡產品市場化的需求。然而捧颅，欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內部泡孔易發(fā)生大量變形景图，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕碉哑、銀紋等缺陷挚币，制約了其力學性能的提高和外觀視覺，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應用谭梗。國家復合改性聚合物材料工程技術研究中心的何力團隊采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置忘晤，利用化學欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響宛蚓。研究發(fā)現(xiàn)激捏，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)凄吏。實驗方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP远舅、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痕钢。然后打開氣體反壓裝置图柏，在型腔中分別注入固定的GCP為0，0.2任连，0.4蚤吹，0.6，0.8 MPa的氣體随抠，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進行發(fā)泡裁着，冷卻后，取出PP發(fā)泡樣品拱她。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后二驰，熔體壓力瞬間達到值。隨著GCP從0增加至0.8 MPa秉沼，熔體內部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa桶雀，注射完成后，隨著氣體的排出唬复，熔體壓力瞬間下降矗积，隨著冷卻收縮，熔體壓力逐漸趨于0 MPa敞咧。由此可知棘捣，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境妄均。 GCP對泡孔質量的影響在沒有施加氣體反壓時柱锹，由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率哪自，泡孔發(fā)生流動剪切變形，導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禁熏，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形壤巷，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象，泡孔形貌極不規(guī)則瞧毙，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小胧华，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)。同時發(fā)現(xiàn)宙彪，隨著GCP的增大矩动，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小，熔體內部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉變释漆，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大悲没，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布。當GCP達到0.8 MPa時男图，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)示姿，此時整體泡孔的變形較小。這是因為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逊笆，GCP值越大栈戳，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大，泡孔受到熔體的約束力大难裆，泡孔不易發(fā)生變形子檀。GCP對泡孔結構參數(shù)的影響GCP對泡孔結構參數(shù)的影響如下圖所示∧烁辏可知褂痰，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%；隨著GCP的增大偏化，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高脐恩，GCP為0.8 MPa時，升高至26.7%侦讨。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驶冒，從63.7%下降到45.4%，這說明GCP可以減小泡孔變形層韵卤，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍骗污。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計，如下圖所示沈条，泡孔的平均長度隨著GCP的增加需忿，整體呈現(xiàn)減小的趨勢，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的增大而減小屋厘，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度涕烧，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汗洒。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計议纯，見圖c，隨著GCP的增加溢谤，當GCP為0.2 MPa時泡孔直徑略有減小瞻凤，但隨著GCP的進一步增大，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm世杀。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大阀参，使得泡孔的成核臨界能壘升高，泡孔的成核速率下降瞻坝，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱蛛壳，更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長，因此熔體壓力越大湿镀，泡孔直徑越大炕吸。GCP提高了充模時的熔體壓力，有效地降低了泡孔的變形勉痴，且隨著GCP的升高，泡孔直徑增大树肃，泡孔密度下降蒸矛，發(fā)泡材料的質量減少整體趨于不變。結論隨著GCP從0增加至0.8 MPa胸嘴，熔體內部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa雏掠，使充模過程中受流動影響的泡孔數(shù)減小，減小了泡孔受到的流動剪切力劣像。隨著GCP的增大乡话，泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304耳奕，泡孔的平均長度增大绑青。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動時的阻力屋群，提高了注塑充模階段的熔體壓力闸婴，使得臨界成核點后移，泡孔的成核長大在充模后進行芍躏，進而改善了制品泡孔的形貌邪乍。

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央廣網上海9月17日消息（記者唐奇云 通訊員張婷）日常生活中，當人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時庇楞，都會十分在意其材質是否無毒無味榜配、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異吕晌、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”芥牌，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種聂使。超臨界CO2（二氧化碳）發(fā)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術壁拉。在第22屆工博會高校展區(qū)，華東理工大學化工學院教授趙玲領銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項目柏靶，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用弃理。該項目也是2019年度上海市科技進步獎一等獎項目。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實驗裝置（央廣網發(fā) 華東理工大學供圖）鎖定新材料發(fā)展重點領域屎蜓，布局綠色制造新技術輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領域痘昌，發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段。隨著航天航空炬转、國防辆苔、能源、交通扼劈、包裝驻啤、電器、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展荐吵，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱骑冗、隔音、絕緣先煎、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切贼涩。聚丙烯作為產量大、增長量快薯蝎、應用領域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一遥倦，其高品質發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領域的熱點與難點。016年占锯，由華東理工大學牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎材料技術提升與產業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術”獲準立項袒哥，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用基礎—共性技術—產業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作烟央。據(jù)趙玲介紹统诺，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類∫杉螅化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留粮呢、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，已逐漸被禁止和限制使用啄寡；一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高豪硅，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候挺物、火災危險懒浮、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端，超臨界流體识藤，特別是超臨界CO2砚著，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產業(yè)關鍵共性技術痴昧，而且CO2進入聚合物后會引起熔點稽穆、表面張力和粘度下降、結晶行為改變等一系列變化赶撰，可以制備微孔甚至納米泡孔材料舌镶。聚丙烯是結晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制豪娜，很難制備高發(fā)泡倍率產品餐胀；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄瘤载。因此否灾，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。為了攻克這一難題惕虑，近年來華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通坟冲、中石化北化院、浙江新恒泰溃蔫、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系琳猫、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)化伟叛、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)化構建流場結構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術創(chuàng)新優(yōu)勢：根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡既可以突破結晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結構和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制脐嫂，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)泡專用料统刮，以及能有效改善泡孔結構和表觀形態(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)泡倍率账千，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設備體積侥蒙；釜壓發(fā)泡、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優(yōu)化設計保證了均勻的壓力場匀奏、溫度場和速度場鞭衩，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。