衢州優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡廠家
發(fā)布時間:2022-02-06 01:29:41衢州優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡廠家
編者按:目前,塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右叉谜,在國外汽車上達(dá)到了15%至20%旗吁。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%,廣泛應(yīng)用于儀表板停局、電機(jī)支架很钓、座位板、空調(diào)風(fēng)罩董栽、門嵌飾板等內(nèi)外飾码倦。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進(jìn)行分析,以期為行業(yè)企業(yè)提供參考锭碳。標(biāo)題:微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化丙烯微孔發(fā)泡汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域袁稽,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。目前擒抛,塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右推汽,在國外汽車上達(dá)到了15%至20%。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%歧沪,廣泛應(yīng)用于儀表板歹撒、電機(jī)支架、座位板槽畔、空調(diào)風(fēng)罩栈妆、門嵌飾板等內(nèi)外飾。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代初被麻省理工學(xué)院提出,通常指孔徑小于10μm鳞尔、泡孔密度大于109個/cm3的發(fā)泡材料嬉橙,這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔,相對于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性寥假,在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用市框。本文中,筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進(jìn)行分析糕韧,以期為行業(yè)企業(yè)提供參考枫振。外注重工藝技術(shù)保護(hù)筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn),截至目前萤彩,全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請粪滤,其中國外有1700余件,美國雀扶、日本杖小、德國三國的相關(guān)專利申請量居前三位;國內(nèi)相關(guān)專利申請有2400多件愚墓,其中企業(yè)占1556件予权,其次是科研院所,從申請人分布地區(qū)來看浪册,廣東扫腺、江蘇、浙江等地的專利申請量較高村象。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟笆环、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù),該技術(shù)來源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利煞肾。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣咧织,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑籍救,發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔习绢,通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)。后來蝙昙,Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請共有33件闪萄,涉及微孔發(fā)泡工藝以及發(fā)泡設(shè)備結(jié)構(gòu)的研發(fā),旨在提高超臨界流體在聚合物中的溶解性以及控制超臨界流體的流量奇颠。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性败去,Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)、設(shè)置旋轉(zhuǎn)擠壓系統(tǒng)以及在加熱工作缸內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)的螺旋件等方法改進(jìn)烈拒;在超臨界流體計量控制上圆裕,Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設(shè)置儲料缸控制發(fā)泡劑計量广鳍、螺桿上添加超臨界流體的計量泵等解決手段∠抛保基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%赊时,減少材料消耗并縮短成型周期,成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案行拢。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請了較多專利祖秒,其早的相關(guān)專利申請是在1995年,申請的25件相關(guān)專利均為螺桿等機(jī)械結(jié)構(gòu)的技術(shù)改進(jìn)舟奠,其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)竭缝。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計量與混合模塊,使熔體/氣體混合物的均化過程獨(dú)立于塑化過程沼瘫,獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力抬纸,消除了翹曲和縮痕,較適用于汽車內(nèi)飾晕鹊。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機(jī)制造商松却,其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù),該技術(shù)工藝簡單溅话,采用液體發(fā)泡劑,通過密封螺桿加料段來使料斗和塑化裝置之間形成壓力腔歌焦,從而使發(fā)泡劑在壓力下引入飞几。該技術(shù)主要適用于纖維增強(qiáng)發(fā)泡材料,制得的發(fā)泡塑件多能減重30%独撇。阿博格公司的專利申請量不多屑墨,主要涉及注塑機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計,其中具有顆粒鎖結(jié)構(gòu)的注塑機(jī)是Profoam發(fā)泡工藝的關(guān)鍵技術(shù)纷铣。筆者認(rèn)為卵史,Trexel、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù)搜立,國內(nèi)企業(yè)在使用相關(guān)技術(shù)時必然面臨較高的專利許可費(fèi)用以躯。國內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國內(nèi)專利申請人中,南京聚隆科技股份有限公司(下稱聚隆科技)和會通新材料股份有限公司(下稱會通新材料)的相關(guān)專利申請量多啄踊,這兩個申請人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主忧设,涉及的技術(shù)均為通過原料選擇來提高發(fā)泡材料的熔體強(qiáng)度和流動性,以獲得泡孔均勻颠通、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品址晕。
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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代顿锰,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件谨垃。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史启搂,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)用刘陶,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能胳赌,提高了汽車的美觀舒適度。P以密度小易核、性價比高匈织、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性牡直、剛性缀匕、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系列材料的趨勢碰逸。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長乡小、投資巨大、技術(shù)要求高饵史,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)满钟,所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效胳喷、更經(jīng)濟(jì)湃番、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吭露,制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔吠撮。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)上讲竿,可以明顯減輕重量和成型的周期泥兰,大大降低機(jī)臺的鎖模力,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小题禀、平直度高鞋诗,沒有縮水,尺寸穩(wěn)定迈嘹,成型視窗大等特點削彬,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,成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向江锨。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件吃警。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啄育,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多酌心,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%,卡車挑豌、工程機(jī)械車占20% 安券,客車墩崩、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料侯勉。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想鹦筹,僅適合于需要表面覆皮的高端車,不僅增加了制造成本址貌,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用铐拐;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源练对,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)遍蟋,注入模腔后氣體在擴(kuò)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螟凭,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 虚青,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)泡螺男、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等棒厘,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件,如車身門板下隧、尾門奢人、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條淆院、頂棚等达传;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% 迫筑,較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)高50%的減重,注射壓力降低約30%~50% 宗弯,鎖模力降低約20% 脯燃,循環(huán)周期減少10%~15%,同時還能提高汽車的節(jié)能性蒙保,較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)高30%的節(jié)能辕棚,并且能改善制品的翹曲變形性,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活邓厕。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能逝嚎,作為汽車車頂,可降低汽車的質(zhì)量详恼,同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件补君,有利于汽車的輕量化。
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當(dāng)前昧互,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)挽铁,水污染治理也得到了高度的重視伟桅。由于工業(yè)廢水中常含有多種有毒物質(zhì),對環(huán)境和人體有很大危害叽掘,因此要開發(fā)綜合利用楣铁,采取科學(xué)的凈化措施才可排放,化害為利更扁。工業(yè)廢水中存在一定的有害污染物質(zhì)盖腕。研究表明,造成水污染的污染物中浓镜,重金屬占據(jù)主導(dǎo)地位溃列,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。尤其是化工廢水中有些含有如氰竖哩、酚哭廉、砷、汞相叁、鎘或鉛等有毒或劇毒的物質(zhì)遵绰,以及無機(jī)酸、堿類等刺激性增淹、腐蝕性的物質(zhì)椿访,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)入人體中虑润,會引起頭痛成玫、呼吸困難、引起血管內(nèi)溶血拳喻、損傷神經(jīng)系統(tǒng)哭当,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)泡基于這些危害冗澈,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)用材钦勘。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亚亲,其具有良好的水溶性彻采、黏附性、機(jī)械性能和穩(wěn)定性捌归,廣泛應(yīng)用于紡織肛响、食品和醫(yī)藥等行業(yè)。近些年來惜索,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)用中特笋。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门扇,配以甲醛雹有、淀粉偿渡、半纖維素、竹炭霸奕、聚丙烯酸溜宽、生物炭、海泡石质帅、水滑石适揉、坡縷石水等聚合物,再經(jīng)發(fā)泡處理制備煤惩。不僅具有強(qiáng)吸水性嫉嘀,而且能夠通過吸附污漬實現(xiàn)凈化除污∑侨啵可以有效處理工業(yè)廢水中的各種有害物質(zhì)(生物毒性或致癌性)剪侮,為社會倡導(dǎo)的高效、節(jié)能的處理水體污染措施找到了可行性方案洛退。針對污水處理的實際需求瓣俯,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,如淀粉基兵怯、碳納米管改性的水凝膠彩匕、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖媒区、生物炭等材質(zhì)的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料驼仪。淀粉基聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料適用于污水處理 。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袜漩。利用半纖維素增強(qiáng)绪爸、增韌的作用,以及海泡石優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能宙攻,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毡泻,再經(jīng)發(fā)泡處理而成。具有比表面積大粘优,結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,過濾分離和吸附效率好呻顽,同時具有優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能雹顺,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廊遍,適用于污水處理技術(shù)嬉愧。 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)和大的比表面積喉前,其高吸附能力和很高的表面活性没酣,使它成為獨(dú)特的多功能吸附劑王财。該版本的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料,是利用腐殖酸和海泡石的增強(qiáng)作用裕便,將腐殖酸和海泡石均勻的穿插于聚乙烯醇绒净、甲基丙烯酸和聚乙二醇形成的三維網(wǎng)狀水凝膠材料中,形成對重金屬離子吸附效率好偿衰、吸附量大挂疆,而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、力學(xué)性能優(yōu)異的水凝膠發(fā)泡材料下翎。試驗表明缤言,凈化去污能力好,不僅可以處理城市生活廢水和畜禽養(yǎng)殖廢水视事,同時還可以處理工業(yè)廢水胆萧,如電鍍、紡織俐东、印染跌穗、化工、制藥等工業(yè)排放的廢水犬性,特別是不易生物處理的廢水瞻离,并且可以回收廢水中的貴金屬、稀有金屬等乒裆。此外本發(fā)泡材料還是殺菌藥物的優(yōu)良載體套利,適用于需要?dú)⒕膱龊稀>垡蚁┐伎s甲醛海綿 傳統(tǒng)的污水處理材料很多不可降解鹤耍,容易對周圍環(huán)境造成污染肉迫。天然高分子材料對生物無毒,傳質(zhì)性能好稿黄,但強(qiáng)度低喊衫,厭氧條件下易被微生物分解,壽命短杆怕。合成高分子材料強(qiáng)度高族购,化學(xué)穩(wěn)定性好,但傳質(zhì)性能差陵珍。因此寝杖,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(qiáng)度高互纯、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點瑟幕。該實驗中采用機(jī)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,穩(wěn)定后COD去除效果可達(dá)90%以上只盹,氨氮去除效果可達(dá)96%以上辣往。因此也可作為污水處理的潛在方案。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殖卑。聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料具有豐富的開孔結(jié)構(gòu)站削,較好的力學(xué)強(qiáng)度和耐磨性,以及生物相容性懦鼠。被用作清潔材料钻哩、過濾材料、吸收劑和功能性的吸附材料肛冶。殼聚糖是含多種整合機(jī)的天然生物聚合物街氢,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)。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睦袖,且孔徑較大珊肃,接觸面積較大,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馅笙。實驗表明伦乔,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,經(jīng)過5次循環(huán)之后董习,對 Pb2+ 和 Cu2+仍然表現(xiàn)出相對良好的吸附能力烈和。可見是一種能用于污水處理的理想吸附劑皿淋。該方法操作方便招刹,吸附后處理簡單,豐富了為工業(yè)廢水處理提供依據(jù)和方法窝趣。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)不高疯暑,出水中仍含有較多的污染物質(zhì),進(jìn)入水體后會造成水體富營養(yǎng)化哑舒,對環(huán)境造成一定的影響妇拯。填料的性能直接決定污染物去除率,傳統(tǒng)的填料或多或少存在著比表面積小洗鸵、掛膜困難越锈、生物量比較少且生物膜易脫落,處理效率不高等問題膘滨。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料瞪浸,可以作為污水處理填料應(yīng)用,比表面積大吏祸,掛膜快,具有良好的親水性親生物性,表面生物量大且種類豐富贡翘,污泥量少不堵塞蹈矮,與傳統(tǒng)填料相比有著巨大優(yōu)勢,在污水處理廠提標(biāo)改造及改擴(kuò)建領(lǐng)域具有重大意義鸣驱。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)泛鸟,如將聚合物吸附填料直接共混于樹脂中,或者直接用吸附性物質(zhì)制成復(fù)合吸附劑踊东,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)展的重要方向北滥。國內(nèi)外的聚乙烯醇發(fā)泡技術(shù)發(fā)展均比較成熟,并且得到了一定規(guī)模應(yīng)用闸翅,對解決工業(yè)污水處理再芋、建設(shè)環(huán)保型社會做了應(yīng)有之義。目前坚冀,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)用济赎,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)记某、裝備和價格也具有普惠性和實用性司训,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)化液南。
衢州優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡廠家
摘 要:聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能壳猜,PP屬于結(jié)晶型聚合物,在溫度低于熔點時滑凉,存在結(jié)晶區(qū)统扳,相態(tài)為固態(tài),難以發(fā)泡譬涡;而溫度達(dá)到熔點時闪幽,熔體強(qiáng)度急劇下降,導(dǎo)致泡孔聚并和破裂涡匀。目前盯腌,關(guān)于超臨界二氧化碳制備PP微孔發(fā)泡材料的研究主要聚焦于改善PP的發(fā)泡行為,通過添加納米顆猎纱瘢或聚合物來調(diào)控PP的結(jié)晶方式腕够,采用直接合成、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度舌劳,以及改進(jìn)發(fā)泡方法來獲得PP微孔發(fā)泡材料帚湘。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有良好的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能甚淡,剛性高于聚乙烯(PE)發(fā)泡材料大诸,抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯(PS),耐熱溫度130 ℃,而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃资柔;此外焙贷,PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好,即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀贿堰。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居辙芍、包裝、交通羹与、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場需求故硅。超臨界二氧化碳由于無毒、價廉纵搁、不易燃以及在聚合物中相對高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑吃衅,因此,用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注诡渴。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為捐晶、提高其熔體強(qiáng)度、改進(jìn)發(fā)泡方法等方面綜述了近年來用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進(jìn)展妄辩。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物惑灵,在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時,由于晶區(qū)的存在眼耀,發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散英支,因此溶解度低;而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻哮伟,從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響干花,無法得到泡孔均一的發(fā)泡材料。Doroudiani等發(fā)現(xiàn)楞黄,在高結(jié)晶度聚合物中無法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu)池凄,而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到。.2 晶區(qū)尺寸結(jié)晶型聚合物的泡孔密度高于非晶型聚合物鬼廓,是因為其晶區(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低肿仑,有利于泡孔成核。一般而言碎税,晶區(qū)面積小尤慰,結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸;而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核雷蹂,甚至導(dǎo)致無法發(fā)泡伟端。張純等研究PP微孔發(fā)泡時發(fā)現(xiàn),PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核匪煌、長大和定型责蝠。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點党巾,熔體強(qiáng)度急劇下降,導(dǎo)致在熔點以上進(jìn)行PP發(fā)泡時霜医,泡孔發(fā)生破裂和聚并昧港,因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃。因此支子,要制備泡孔均一分布、泡孔尺寸小达舒、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品值朋,需要解決PP在低溫時晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴(kuò)散、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過程中PP熔體強(qiáng)度低等問題巩搏。一般從三方面考慮:一是改變PP的結(jié)晶行為昨登,使PP能在較低的溫度發(fā)泡;二是對PP進(jìn)行改性贯底,獲得高熔體強(qiáng)度PP(HMSPP)丰辣;三是改進(jìn)發(fā)泡方法。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無機(jī)納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能禽捆,碳納米纖維笙什、碳納米管、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結(jié)晶行為胚想,在PP發(fā)泡時起異相成核作用琐凭。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法,利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為浊服,減小晶體尺寸统屈,而且由于碳納米纖維與PP基體不相容,因此為泡孔成核提供了更多異相成核點牙躺,從而得到晶體尺寸小愁憔、密度高的發(fā)泡材料。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對納米材料發(fā)泡的影響孽拷,結(jié)果表明:當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%吨掌,能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu),但泡孔尺寸分布不均一乓搬,有大面積的未發(fā)泡區(qū)域思犁;當(dāng)碳納米纖維含量提高時,PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降进肯,使二氧化碳的溶解度提高激蹲,泡孔均一;當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時江掩,泡孔結(jié)構(gòu)為均一学辱,泡孔尺寸小乘瓤。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn),納米材料的尺寸策泣、幾何形狀對結(jié)晶行為也有影響衙傀,并且得到纖維含量越高,泡孔尺寸越小的結(jié)論萨咕。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復(fù)合體系的儲能模量统抬,并且可以明顯影響PP的結(jié)晶。Rizvi等采用機(jī)械共混危队,將聚四氟乙烯(PTFE)微纖添加到PP發(fā)泡體系聪建。結(jié)果表明:PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核,且PTFE對二氧化碳有親和性茫陆,提高了二氧化碳溶解度金麸,PP泡孔密度大幅提高。Luo Yiwei等分別對比了球狀和纖維狀聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)與PP復(fù)合材料的發(fā)泡簿盅。結(jié)果表明:球狀和纖維狀PBT作為異相成核劑促進(jìn)了PP的結(jié)晶挥下,提高了PP的結(jié)晶密度,密集的晶體作為泡孔成核劑桨醋,減小了泡孔尺寸棚瘟,提高了泡孔密度。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度讨盒,一種行之有效的方法就是對PP進(jìn)行改性以得到HMSPP解取,從而加寬發(fā)泡溫度范圍。目前返顺,獲得HMSPP的方法通常有直接合成禀苦、共混擠出、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等遂鹊。3.1 直接合成采用傳統(tǒng)的Zeigler-Natta催化劑和茂金屬催化劑能制備高線性和高規(guī)整聚合物振乏,但很難得到支化聚合物。Langston等將對-(3-丁基)苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑秉扑,與茂金屬催化劑結(jié)合慧邮,制備了相對分子質(zhì)量高、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對規(guī)整的長支鏈PP(LCBPP)舟陆。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α误澳,ω-二烯單體制備LCBPP。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體秦躯,然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP忆谓。用這種方法制備LCBPP的相對分子質(zhì)量分布大于5,且零剪切黏度也有所提高踱承。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過共混提高PP的支化程度倡缠,從而提高熔體強(qiáng)度哨免。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體,從而獲得LCBPP昙沦。其原理是引發(fā)劑分解產(chǎn)生的自由基捕獲PP分子主鏈中叔碳上的氫原子琢唾,然后通過控制反應(yīng)溫度、單體濃度等使失去氫原子的不穩(wěn)定叔碳自由基與其他自由基反應(yīng)盾饮,形成長支鏈結(jié)構(gòu)采桃。Nam等通過加入過氧化物引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體反應(yīng)共混得到LCBPP,通過流變性能證明長支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度丘损,并獲得了較好的發(fā)泡性能芍碧。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP,熔體強(qiáng)度和拉伸性能都明顯提升号俐,有效抑制泡孔的聚并和破裂。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑定庵,與馬來酸酐(MAH)接枝PP反應(yīng)共混吏饿,得到具有較高模量、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP蔬浙,能改善發(fā)泡行為猪落。另外在熔融態(tài)時,只加入過氧化物和PP畴博,會發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解笨忌,為了提高接枝效率,通常會加入給電子體(如苯乙烯俱病、秋蘭姆等)抑制副反應(yīng)官疲。此外,通過緩慢釋放過氧化物的自由基以及超臨界流體作為塑化劑降低操作溫度的方法都可以有效抑制分子鏈的降解亮隙。
衢州優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡廠家
新材料研習(xí)社報道途凫,隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,輕量溢吻、舒適维费、綠色、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向促王。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量犀盟、降低油耗,是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一蝇狼。目前阅畴,汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重、昂貴的金屬構(gòu)件题翰,“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案恶阴,汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計和制造水平的重要標(biāo)志诈胜。在當(dāng)前的車用塑料中,聚丙烯是用量冯事、使用頻次焦匈、增長速度的品種。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長是因為其密度小昵仅、體積輕缓熟、設(shè)計空間廣,綠色環(huán)保摔笤、性能優(yōu)異及其制造成本低够滑。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點是以塑代鋼,減輕汽車自重吕世。聚丙烯是一種由丙烯聚合(均聚PP)或丙烯和乙烯共同聚合(共聚PP)而成的無臭彰触、無毒、半透明的聚合物命辖,其結(jié)構(gòu)式如圖1所示况毅。聚丙烯按甲基(-CH3)空間排布的位置可分為等規(guī)聚丙烯(Isotactic polypropylene)、無規(guī)聚丙烯(Atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(Syndiotactic polypropylene)三種尔艇。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性尔许、耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性终娃、介電性能味廊,以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性,且不受濕度的影響棠耕,聚丙烯的種類及性能如圖2所示余佛。目前,為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能窍荧,通常采用化學(xué)改性(共聚改性衙熔、交聯(lián)改性、接枝改性搅荞、添加成核劑等)或物理改性(添加有機(jī)或無機(jī)助劑等)改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)红氯、晶體構(gòu)型或填充、共混咕痛、增強(qiáng)等來實現(xiàn)性能優(yōu)化痢甘。改性聚丙烯根據(jù)特點和功能可分為長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料、免噴涂聚丙烯材料茉贡、聚丙烯微發(fā)泡材料塞栅、高溶體強(qiáng)度聚丙烯、環(huán)保阻燃聚丙烯材料腔丧、抗菌聚丙烯放椰、耐刮擦聚丙烯材料作烟,及低氣味、低VOC聚丙烯材料等砾医。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢性能優(yōu)勢聚丙烯在強(qiáng)度拿撩、剛度、硬度如蚜、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯压恒;能夠在100℃的溫度下正常使用,具有良好的尺寸穩(wěn)定性错邦、熱穩(wěn)定性探赫、較好的力學(xué)性能、較高的耐沖擊性撬呢、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌伦吠,化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響。聚丙烯外觀透明而輕魂拦,密度為0.89~0.91 g/cm3讨勤,是目前塑料中輕的品種之一。因此晨另,采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進(jìn)一步實現(xiàn)重量的降低。另外谱姓,由于近年聚丙烯改性技術(shù)的發(fā)展使聚丙烯在汽車工業(yè)的發(fā)展占據(jù)優(yōu)勢借尿。保優(yōu)勢聚丙烯為無毒、無味屉来、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物路翻,屬于環(huán)保材質(zhì)。聚丙烯不僅可回收再利用茄靠,而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子茂契,在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng),使聚丙烯具有降解特性慨绳,大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題掉冶。成本優(yōu)勢聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣,主要有油脐雪、煤厌小、甲醇、丙烯等战秋。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長快的一種原料來源方式璧亚,如圖3所示。由于我國煤炭資源豐富脂信,且煤炭的價格較為穩(wěn)定癣蟋,煤制備聚丙烯成本浮動小透硝。同時,聚丙烯容易加工成型疯搅,生產(chǎn)工藝簡單濒生,其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材秉撇,但由于聚丙烯的性能缺陷甜攀,包括收縮率大、容易產(chǎn)生翹曲變形琐馆、低溫易脆斷等规阀,決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求瘦麸,優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成谁撼,采用化學(xué)或物理方法來進(jìn)行改性。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯長玻纖增強(qiáng)聚丙烯是采用長度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進(jìn)行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料滋饲,與普通聚丙烯材料相比厉碟,通過玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯的機(jī)械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高,能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美屠缭。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能箍鼓,且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料;另外呵曹,長玻纖增強(qiáng)聚丙烯的高溫耐疲勞強(qiáng)度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍高出10%款咖,同時兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性。普通聚丙烯與長玻纖增強(qiáng)聚丙烯的性能對比如表1所示奄喂。發(fā)泡改性聚丙烯發(fā)泡改性聚丙烯是以聚丙烯材料為基體铐殃,通過物理或者化學(xué)的方式使塑料中間層密布尺寸十到幾十微米的封閉微孔結(jié)構(gòu)。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限跨新,可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期富腊;同時使制品具有內(nèi)應(yīng)力、翹曲小的特性域帐,在注塑成型中更平整赘被、筆直和穩(wěn)定;另一方面肖揣,由于微孔的支撐作用帘腹,使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異,在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀许饿。低氣味阳欲、低VOC聚丙烯低氣味、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個重要方向,尤其針對處于相對封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料球化,對聚丙烯提出了綠色秽晚、環(huán)保的要求。低氣味筒愚、低 VOC 聚丙烯是通過在填料赴蝇、加工助劑的選擇、成型及后處理工藝等各個環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生巢掺,從而控制氣味的產(chǎn)生句伶。