福建優(yōu)質(zhì)MPP片材定制

隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展姻氨，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为牍。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史哼绑，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志岩馍，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能抖韩，提高了汽車的美觀舒適度蛀恩。PP以密度小、性價(jià)比高茂浮、具有優(yōu)異的s耐熱性能双谆、耐化學(xué)藥品腐蝕性、剛性席揽、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)用顽馋。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)周期長幌羞、投資巨大寸谜、技術(shù)要求高，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)属桦，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛熊痴、更有效、更經(jīng)濟(jì)聂宾、更實(shí)用的改性果善。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，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔系谐。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限巾陕，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上，可以明顯減輕重量和成型的周期纪他，大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力鄙煤，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高止喷，沒有縮水馆类，尺寸穩(wěn)定，成型視窗大等特點(diǎn)弹谁，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)勢乾巧，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件预愤。隨著汽車輕量化的發(fā)展沟于，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多植康，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%旷太，卡車、工程機(jī)械車占20% ，客車供璧、商務(wù)車占35% 存崖。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想睡毒，僅適合于需要表面覆皮的高端車来惧，不僅增加了制造成本，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用演顾；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體供搀，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)钠至，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下葛虐，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 棉钧，但目前國內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm 屿脐。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等掰盘，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件摄悯，如車身門板、尾門愧捕、風(fēng)道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條申钩、頂棚等次绘；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% 撒遣，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重邮偎，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 义黎，循環(huán)周期減少10%～15%禾进，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能廉涕，并且能改善制品的翹曲變形性泻云，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能狐蜕，作為汽車車頂宠纯，可降低汽車的質(zhì)量，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件层释，有利于汽車的輕量化婆瓜。福特微發(fā)泡發(fā)動(dòng)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，形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)，既節(jié)約了塑材廉白，又減輕了重量个初，而且不會(huì)影響零件的任何性能。目前已應(yīng)用車型有：C-MAX猴蹂、Grand C-MAX勃黍、S-MAX、蒙迪歐和Galaxy等晕讲。綜上所述覆获，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：1. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產(chǎn)品所驗(yàn)證的技術(shù)瓢省、有廣范的市場弄息、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勤婚、更省料的產(chǎn)品設(shè)計(jì))摹量。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機(jī)——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馒胆。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展缨称，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祝迂。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史睦尽，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志，塑料飾件的大量應(yīng)用型雳，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能当凡，提高了汽車的美觀舒適度。聚丙烯微孔發(fā)泡PP以密度小纠俭、性價(jià)比高沿量、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性冤荆、剛性朴则、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。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢钓简。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長乌妒、投資巨大、技術(shù)要求高涌庭，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)芥被，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效坐榆、更經(jīng)濟(jì)拴魄、更實(shí)用的改性。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匹中。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限夏漱，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上，可以明顯減輕重量和成型的周期顶捷，大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力挂绰，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高服赎，沒有縮水葵蒂，尺寸穩(wěn)定，成型視窗大等特點(diǎn)重虑，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)勢践付，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件缺厉。隨著汽車輕量化的發(fā)展永高，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多提针，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%命爬，卡車、工程機(jī)械車占20% 辐脖，客車饲宛、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料揖曾。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想落萎，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本炭剪，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翔脱，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源奴拦，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)壓的作用下届吁，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡错妖，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ，但目前國內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm 疚沐。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡暂氯、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)外飾件亮蛔，如車身門板痴施、尾門、風(fēng)道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條辣吃、頂棚等动遭；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% 神得，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重厘惦，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 哩簿，循環(huán)周期減少10%～15%宵蕉，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性，較傳統(tǒng)材料可實(shí)30%的節(jié)能节榜，并且能改善制品的翹曲變形性羡玛，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能全跨，作為汽車車頂缝左，可降低汽車的質(zhì)量，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件浓若，有利于汽車的輕量化渺杉。福特微發(fā)泡發(fā)動(dòng)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，形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)挪钓，既節(jié)約了塑材是越，又減輕了重量，而且不會(huì)影響零件的任何性能碌上。目前已應(yīng)用車型有：C-MAX倚评、Grand C-MAX、S-MAX馏予、蒙迪歐和Galaxy等天梧。上所述，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛霞丧，

福建優(yōu)質(zhì)MPP片材定制

摘要:長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料呢岗，在滿足汽車零部件性能的同時(shí)，對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)蛹尝，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞后豫。文章主要介紹了PP-LGF在汽車儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了薄壁注塑突那、物理發(fā)泡挫酿、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實(shí)現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景愕难。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來早龟，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展惫霸，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展。然而拄衰，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重它褪，通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)翘悉，其中茫打，使用質(zhì)量更輕的非金屬材料替代傳統(tǒng)金屬材料的研究在近年來也取得了較大進(jìn)展[1]。運(yùn)用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)妖混、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法老赤。在眾多的復(fù)合材料中，長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價(jià)格制市、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞抬旺。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比，PPLGF在強(qiáng)度祥楣、剛度开财、翹曲度、耐疲勞误褪、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢责鳍，因此，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量及成本的降低兽间。1 長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料性能特點(diǎn)長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種历葛，即熔融浸漬、溶液浸漬嘀略、粉末浸漬恤溶、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法帜羊。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm～15mm咒程，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%，粒子中玻纖的保留長度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示讼育，相較于玻纖保留長度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料孵坚，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能窥淆、抗沖擊性能、耐蠕變性能等特點(diǎn)巍杈，更加適合應(yīng)用于汽車領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件忧饭。此外，如表1所示筷畦，隨著纖維含量的增加词裤，PP-LGF的性能也隨之提高刺洒。圖1 PP-LGF（左）和PP-SGF（右）中玻纖分布情況Fig. 1 Distribution of glass fiber in PP-LGF (left)and PP-LGF (right)表1 不同玻纖含量PP-LGF材料和PP-SGF材料性能對(duì)比Table 1 Comparison of properties of PP-LGF and PP-SGF with different glass fiber content2 長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量吼砂，中逆航、高檔車型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層渔肩。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件因俐，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性周偎，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料抹剩，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)蓉坎，可提升儀表板吸能性能澳眷，同時(shí)可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計(jì)厚度由3mm～3.5mm降低到1.8mm～2.5mm，從而降低儀表板骨架重量蛉艾，推動(dòng)汽車內(nèi)飾輕量化钳踊。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡勿侯、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面拓瞪，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄罐监，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法吴藻，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比，PP-LGF材料運(yùn)用薄壁注塑工藝制造的儀表板骨架產(chǎn)品壁厚一般為2.5mm左右弓柱，整體減重可達(dá)約25%沟堡。該工藝的投入成本較低，重量優(yōu)勢明顯矢空。目前航罗，該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中，如吉利屁药、大眾粥血、上汽、福特等均有應(yīng)用酿箭，一般選擇PPLGF20材料复亏，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm。然而缭嫡，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問題缔御，首先是該工藝的模具成本較高，使用薄壁注塑妇蛀，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)耕突，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高笤成。其次，注塑工藝管控和注塑精度要求高眷茁，因?yàn)镻P-LGF中長玻纖分布的各向異性[3]炕泳，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重，尺寸穩(wěn)定性較差上祈。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝培遵，它是以熱塑性材料為基體，通過將超臨界流體（二氧化碳或氮?dú)猓?溶解到熱熔膠中形成單相溶體雇逞，并保持在高壓力下荤懂，然后，通過開關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔塘砸，由于溫度和壓力降低引發(fā)分子的不穩(wěn)定性從而在產(chǎn)品內(nèi)部形成從十到幾十微米不等的封閉氣泡微孔[4-5]节仿，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明，1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化掉蔬。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短廊宪、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好、翹曲低女轿、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣箭启。MuCell工藝使用超臨界流體，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動(dòng)性蛉迹。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段傅寡，縮短成型周期，同時(shí)北救，可使壓力分布均勻荐操，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力，降低因長玻纖各項(xiàng)異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲珍策，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性托启。另外，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕攘宙，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充屯耸，降低材料密度，產(chǎn)品重量減輕蹭劈，較同材質(zhì)實(shí)體疗绣，重量可降低5%～10%。目前铺韧，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝持痰，骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm，相較于實(shí)心材料重量降低了10%祟蚀，此外工窍，長城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高前酿，工藝難度大患雏，同時(shí)相關(guān)研究表明，使用該工藝對(duì)儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)罢维，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右淹仑，基本滿足性能要求，減重超過8%肺孵，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降匀借，不能滿足要求。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%平窘。2.3 化學(xué)發(fā)泡化學(xué)發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝（core-back）（如圖2所示）吓肋，二者均是在注塑過程中，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機(jī)發(fā)泡劑瑰艘，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體是鬼，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)，以降低材料密度紫新，減輕產(chǎn)品重量[6]均蜜。其中，core-back工藝因使用了二次開模芒率，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡囤耳，發(fā)泡的倍率更高，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多偶芍，產(chǎn)品的減重比更大充择。一般來說，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實(shí)心材料在5%～8%左右腋寨，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%聪铺，具體根據(jù)退模行程決定。同物理發(fā)泡工藝一樣萄窜，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)铃剔，減少產(chǎn)品翹曲變形，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性查刻，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件键兜。目前，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝穗泵，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm普气，重量降低了約40%，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝佃延。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴现诀，開模的周期較長夷磕，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高，而且該工藝的技術(shù)難度較高仔沿，后期調(diào)試周期較長坐桩，產(chǎn)品的綜合成本較高。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴封锉，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯绵跷，減重效果低于薄壁注塑工藝，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝成福。圖2 二次開模發(fā)泡示意

福建優(yōu)質(zhì)MPP片材定制

聚丙烯( PP) 珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱碾局、隔音、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能奴艾，近年來被廣泛應(yīng)用在包裝净当、建 筑、汽車等行業(yè)握侧。PP 在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降蚯瞧，低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)，所以 PP 珠 粒發(fā)泡的技術(shù)難度大品擎，目前只有少數(shù)國家掌握了 PP 珠粒發(fā)泡的技術(shù)埋合，因此 PP 珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān) 注。文中從制備工藝萄传、發(fā)泡裝備甚颂、性能改進(jìn)、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)秀菱，并對(duì)該領(lǐng)域 今后的研究方向進(jìn)行了展望振诬。聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕、抗沖緩震衍菱、 耐腐蝕赶么、隔熱隔音等優(yōu)良的特性，與傳統(tǒng)的直接成 型工藝相比脊串，PP 珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢在于它的自由成 型性辫呻，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 維尺寸精度的制品琼锋。 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)放闺，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚 丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)。其中缕坎，EPP 的熱穩(wěn)定性要優(yōu) 于 EPE怖侦，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS，此外其耐老化、耐腐 蝕性也非常優(yōu)異匾寝，是非常環(huán)保的材料搬葬，因此 EPP 被廣 泛應(yīng)用于包裝、建筑旗吁、汽車等行業(yè)踩萎，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速。鑒于世界各國對(duì) EPP 材料研究的重視很钓，本文從 EPP 的生產(chǎn)工藝、裝備董栽、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)码倦。聚丙烯微孔發(fā)泡 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 Fig. 1 所示锭碳，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袁稽，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 離擒抛，氣泡開始成核并大量生長推汽，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:一種是以日 本的 JSP 株式會(huì)社與 Kaneka 公司為代表的反應(yīng)釜 法歧沪，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 以 德 國 Berstorff 公 司 與 BASF 公 司等為代表的擠出法工藝歹撒，相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng) 釜法而言，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛诊胞。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)釜中暖夭，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)泡珠粒撵孤。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同迈着，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)顆粒中邪码，所以為 了使發(fā)泡劑更好地溶解裕菠，釜內(nèi)壓力一般需要在 10 MPa 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 顆粒中闭专，所需壓力約2 ～ 6 MPa奴潘。反應(yīng)釜法 的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制、發(fā)泡倍率高喻圃、泡孔結(jié)構(gòu) 好萤彩、可二次發(fā)泡，缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高斧拍。 日本 JSP 公司的專利介紹的生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn) 密度低于 0. 045 g /cm3 雀扶、平均泡孔直徑為 200 μm 的 EPP。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)泡的溫度愚墓，保溫一段時(shí)間后再升溫到 發(fā)泡溫度予权，繼續(xù)保溫一段時(shí)間，打開高壓釜放出分散體 到大氣中浪册，放出物料的同時(shí)繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫?保持在放出物料前的壓力扫腺。后將得到的發(fā)泡珠粒洗 滌、離心分離后在空氣中靜置老化村象，這是目前工業(yè)化 成熟的 EPP 生產(chǎn)工藝笆环。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。Hossieny 等 采 用 CO2 為 發(fā) 泡 劑 用 Fig. 2 中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備了 EPP厚者，該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模躁劣，卸壓時(shí) PP 通過排料口模進(jìn)入 收集裝置中，實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔 融库菲、結(jié)晶行為以及口模長度對(duì)發(fā)泡倍率的影響账忘。結(jié)果 表明，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少熙宇， 增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比鳖擒，密度降 低;而增加口模的長度則會(huì)減小其體積膨脹比，密度增 加烫止。 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)蒋荚，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 珠粒烈拒。 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)方向圆裕。丁杰等采用 CO2 作發(fā)泡劑，用 Fig． 3 中的無水法發(fā)泡裝置制備了 小泡孔直徑 為 9. 55 μm荆几，泡 孔 密 度 小 于1． 5 × 109 cm － 3 的 EPP吓妆。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，恒溫一段時(shí)間后再放 出珠粒進(jìn)行冷卻吨铸，其 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間約50 ℃行拢，工藝 流程時(shí)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，所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的 溫度诞吱、壓力以及保壓時(shí)間等舟奠，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。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟房维，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用沼瘫，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。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)水下切粒裝置咙俩，如 Fig. 4 ［14］耿戚。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)泡湿故，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。擠出法可連續(xù)生 產(chǎn)膜蛔、效率高坛猪、珠粒尺寸均勻，缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中的工藝 參數(shù)難以控制皂股，此外由于 PP 在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾 乎不流動(dòng)墅茉，而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后，熔體強(qiáng)度又急劇下降呜呐，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為 4 ℃ )就斤，擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高，一般要用改性的熔 體強(qiáng)度較高的 PP蘑辑，這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展战转。 德國 Berstorff 公司研發(fā)的 Schaumex ○RBEADS 生 產(chǎn)線是目前比較成熟的擠出法生產(chǎn)發(fā)泡珠粒的工藝。 采用丁烷作發(fā)泡劑以躯，高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原 料，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約 60 倍啄踊，直徑為3 ～ 5 mm忧设，密度 為15 ～ 100 kg /m3 的 EPP 。 在 PP 中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度颠通， 得到更 好 的 泡 孔 結(jié) 構(gòu)址晕，從 而 改 進(jìn) EPP 的 性 能。Nofar ［18］等采用 5% 的超臨界 CO2 作發(fā)泡劑顿锰，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)谨垃，得 到了發(fā)泡倍率為 20 倍，泡孔密度為108 ～ 109 cm － 3 的發(fā) 泡材料硼控。實(shí)驗(yàn)表明刘陶，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)泡的工藝難度牢撼，還 能夠增加氣泡成核點(diǎn)匙隔，誘導(dǎo)發(fā)生異相成核，從而得到泡 孔密度熏版、體積膨脹比都較大的 EPP纷责。與德國 Berstorff 公司的單階擠出系統(tǒng)相比，雙階 擠出系統(tǒng)能夠使 PP 與發(fā)泡劑得到更好的塑化與混 合撼短，此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的 溫度再膳，缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高。Lee ［19］等采用 Fig. 6 中的 雙階擠出系統(tǒng)曲横，用不同劑量的超臨界 CO2 (Wt = 1% 喂柒， 3% ，5% )作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的 HMSPP，研究表 明胳喷，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系湃番，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。另外吭露，隨著 CO2 注入量的增加吠撮，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讲竿。擠出法生產(chǎn) EPP 作為連續(xù)泥兰、高效的生產(chǎn)工藝，是 今后 EPP 生產(chǎn)的發(fā)展方向题禀。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鞋诗，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)間迈嘹，增加成核密度削彬，得到微孔的 發(fā)泡材料。其中超臨界 CO2 的實(shí)現(xiàn)條件(t c = 30. 98 ℃ pc = 7. 4 MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界 流體發(fā)泡劑秀仲，此外其還具有無毒融痛、不易燃、化學(xué)惰性等 優(yōu)點(diǎn)神僵，近年來受到了廣泛的關(guān)注雁刷，是替代傳統(tǒng)化 學(xué)發(fā)泡劑的選擇。聚丙烯發(fā)泡珠粒改性PP 泡沫材料由于使用場合的不同保礼，對(duì)性能的要求 也不同沛励，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炮障、隔熱性能目派，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)不同的需求铝阐。改進(jìn) EPP 性能的方法有 2 種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工 藝址貌，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)中的工藝流程徘键、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能练对，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吹害、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn) 品螟凭，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)品的性能它呀，PP 的改性方法主要 有化學(xué)交聯(lián)螺男、物理共混棒厘、熔融支化等，通過對(duì)原料的改 性下隧，不但能夠提高其熔體強(qiáng)度奢人、降低其發(fā)泡難度、得到 更好的泡孔結(jié)構(gòu)淆院，同時(shí)也能有目的地改進(jìn) EPP 的力學(xué) 性能何乎，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)泡倍率與彈性土辩、改善其緩沖性 能支救，日本 Kaneka 公司改進(jìn)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)的壓力拷淘，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各墨，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(jìn)一 步膨脹启涯，后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩贬堵，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固，提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性结洼。此工藝可 以制備密度為 0． 11 ～ 0． 30g /cm3 扁瓢，發(fā)泡倍率為30 ～ 60， 閉孔含量為 90% 补君，泡孔尺寸為150 ～ 300 μm 的 EPP。將 PP 與無機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法昧互，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響挽铁，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敞掘，從而使 EPP 的泡孔密度增 大叽掘，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。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體———己二 醇二丙烯酸酯(HDDA)玖雁、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯更扁， 并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP。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)度赫冬，對(duì)比而言浓镜，HDDA 改性的聚 丙烯發(fā)泡效果好，其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率 都較好劲厌。

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摘要:采用不飽和聚酯對(duì)線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性膛薛。改性后的聚丙烯形成了一種微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中凝膠含量約為10%补鼻，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哄啄。這種微交聯(lián)的聚丙烯和未改性的線型聚丙烯相比雅任，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咨跌，且有應(yīng)變硬化行為沪么，其拉伸黏度是本體聚丙烯的10倍。因此锌半，微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入改善了聚丙烯的發(fā)泡性能禽车。以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑，在不加入成核劑的條件下拳喻，得到了泡孔密度為1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料哭当。普通線型聚丙烯發(fā)泡的溫度區(qū)間只有4℃。因此冗澈，普通線型聚丙烯須經(jīng)過改性提高熔體強(qiáng)度钦勘，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)量亚亲，拓寬相對(duì)分子質(zhì)量分布(或者引入超高分子量尾端)彻采，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)泡性能捌归，但是會(huì)引起線型聚丙烯成核速率降低肛响，在制備高泡孔密度的泡沫時(shí)，必須加入納米成核劑惜索。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)特笋，在沒有使用成核劑的條件下，均得到了高泡孔密度的泡沫材料巾兆。雖然交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入可以明顯改善聚丙烯的發(fā)泡性能猎物，但同時(shí)也使得聚丙烯的剪切黏度大幅上升，引起加工困難角塑，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蔫磨，應(yīng)用上受到限制。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)圃伶，在保持聚烯烴原有的剪切黏度下堤如，提高聚烯烴的熔體彈性和拉伸黏度，并改善聚烯烴發(fā)泡性能窒朋。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)行熔融接枝改性搀罢，在聚丙烯中引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且對(duì)形成的微交聯(lián)進(jìn)行了表征侥猩，同時(shí)測試了改性聚丙烯的流變行為魄揉。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)。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拭宁，相對(duì)分子質(zhì)量分布寬度(MWD)=4.2,熔體指數(shù)(MFI)=2.5洛退，齊魯石化公司;不飽和聚酯(ULP):-Mn=1700～2500瓣俯，自制;過氧化二異丙苯(DCP):純度99%，苯乙烯(St):純度99%:上罕樱化學(xué)試劑廠;二氧化碳:純度99%彩匕，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媒区，日本電子公司(日本)驼仪。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袜漩、不飽和聚酯2.5g绪爸、過氧化二異丙苯0.1g和苯乙烯2.0g，混合宙攻，加入密煉機(jī)中奠货，170℃，轉(zhuǎn)速30r/min的條件下座掘，熔融反應(yīng)6.0min递惋。然后停止攪拌，在氮?dú)鈿夥障?70℃熱處理15min溢陪。反應(yīng)過程大致如Fig.2萍虽。聚丙烯的發(fā)泡過程:將高壓釜用CO2沖洗后，放入5gPP樣品形真。關(guān)閉高壓釜杉编，充入CO2使釜內(nèi)壓力達(dá)到6MPa。高壓釜在油浴中升溫至170℃咆霜，維持30min以保證聚丙烯熔融和CO2溶解在聚丙烯內(nèi)王财。緩慢調(diào)節(jié)壓力至所需要發(fā)泡壓力15MPa，保持30min后裕便，迅速打開閥門泄壓，并將高壓釜放入冰水混合物中冷卻后取出發(fā)泡樣品见咒。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偿衰。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。為了比較2種PP剪切黏度的變化改览，通過Cross方程對(duì)兩曲線進(jìn)行擬合下翎。從Tab.1中可以看到，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宝当，且熔體指數(shù)略有下降视事，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，遠(yuǎn)高于聚丙烯的臨界纏結(jié)相對(duì)分子質(zhì)量(5600)庆揩。但由于微交聯(lián)而形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)俐东，使得熔體松弛時(shí)間和熔體彈性增加跌穗，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虏辫，剪切變稀行為有所減弱蚌吸。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)域砌庄，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)羹唠，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倍娄昆，儲(chǔ)能模量曲線末端的斜率也從1.51下降到0.87佩微，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萌焰。Fig.4(B)顯示哺眯，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杆怕。相同頻率下?lián)p耗角正切值越小族购，熔體彈性行為越明顯。Winter和Chambon的研究表明陵珍，在臨界凝膠點(diǎn)寝杖，損耗角正切值為一常數(shù)與角頻率無關(guān)，并符合以下比例關(guān)系:式中:n———松弛指數(shù)互纯。Fig.4(B)中損耗角正切值與角頻率還存在一定的依賴關(guān)系瑟幕，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，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)生留潦。2.3 法向應(yīng)力差聚合物熔體受到剪切作用時(shí)只盹，由于法向應(yīng)力差的的作用，呈現(xiàn)彈性行為兔院。通過比較法向應(yīng)力差殖卑，可知聚合物熔體彈性的大小。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坊萝。由Fig.5可以看到孵稽，改性后PP的法相應(yīng)力差明顯提高，熔體彈性增強(qiáng)十偶。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)菩鲜，2種PP的瞬時(shí)拉伸黏度隨應(yīng)變變化的曲線，圖中虛線是線型聚丙烯3ηo曲線惦积。由于拉伸應(yīng)變速率較大接校，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，且沒有應(yīng)變硬化現(xiàn)象發(fā)生狮崩。而改性PP有明顯的應(yīng)變硬化行為蛛勉，瞬時(shí)拉伸黏度向上抬起偏移了3η0曲線鹿寻，大瞬時(shí)拉伸黏度是純PP的10倍，達(dá)到5.6×105Pa·s董习。交聯(lián)點(diǎn)之間的鏈段被拉伸是改性聚丙烯發(fā)生應(yīng)變硬化行為的原因烈和。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)泡劑皿淋，在反應(yīng)釜中考察了改性PP的發(fā)泡性能招刹。工藝條件為溫度170℃、壓力15MPa窝趣。從Fig.7A中可以看到疯暑，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)哑舒。說明純PP的熔體強(qiáng)度不夠妇拯，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)洗鸵，PP熔體氣泡壁已經(jīng)破裂越锈。Fig.7B中顯示，改性PP發(fā)泡后膘滨，可以看到細(xì)密的氣泡孔布滿整個(gè)橫截面甘凭，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火邓。改性后微交聯(lián)PP的泡孔直徑在10μm右丹弱，泡孔密度達(dá)到1.1×109cm－3。微交聯(lián)使得改性PP具有應(yīng)變硬化行為铲咨，不僅增加了PP的熔體強(qiáng)度躲胳，同時(shí)熔體在承受拉伸應(yīng)力時(shí)，熔體形變變得均勻纤勒，使得熔體不容易斷裂坯苹，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)有很高的成核速率摇天，具體原因尚需更多的研究粹湃。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)的聚丙烯闸翅。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)，沒有使剪切黏度劇烈增加菊霜，使得在改善發(fā)泡性能的同時(shí)坚冀，保持了聚丙烯的加工性能。改性后的PP以超臨界CO2為發(fā)泡劑發(fā)泡鉴逞，在不加入任何成核劑的條件下记某，可以得到發(fā)泡倍率25.6倍司训，泡孔密度1.1×109cm－3的微孔泡沫塑料。