湖州專業(yè)聚丙烯發(fā)泡定制

編者按：目前茅撞，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右，在國外汽車上達(dá)到了15%至20%巨朦。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%米丘，廣泛應(yīng)用于儀表板、電機(jī)支架糊啡、座位板拄查、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾棚蓄。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請人進(jìn)行分析堕扶，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考。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)域梭依，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一稍算。目前，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右役拴，在國外汽車上達(dá)到了15%至20%糊探。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)用于儀表板河闰、電機(jī)支架科平、座位板、空調(diào)風(fēng)罩姜性、門嵌飾板等內(nèi)外飾瞪慧。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部念、泡孔密度大于109個(gè)/cm3的發(fā)泡材料弃酌，這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔氨菇，相對于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性，在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用矢腻。本文中门驾，筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請人進(jìn)行分析，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考多柑。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)奶是，截至目前，全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請竣灌，其中國外有1700余件聂沙，美國、日本初嘹、德國三國的相關(guān)專利申請量居前三位及汉；國內(nèi)相關(guān)專利申請有2400多件，其中企業(yè)占1556件屯烦，其次是科研院所坷随，從申請人分布地區(qū)來看，廣東驻龟、江蘇温眉、浙江等地的專利申請量較高。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟翁狐、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)类溢，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。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項(xiàng)技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣露懒，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell闯冷。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔懈词，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)蛇耀。后來，Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請共有33件坎弯，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)蒂窒，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。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性荞怒，Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)洒琢、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)；在超臨界流體計(jì)量控制上褐桌，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(jì)量衰抑、螺桿上添加超臨界流體的計(jì)量泵等解決手段∮叮基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%呛踊，減少材料消耗并縮短成型周期砾淌，成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請了較多專利谭网，其早的相關(guān)專利申請是在1995年汪厨，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)，其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)愉择。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計(jì)量與混合模塊劫乱，使熔體/氣體混合物的均化過程獨(dú)立于塑化過程，獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力锥涕，消除了翹曲和縮痕衷戈，較適用于汽車內(nèi)飾。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機(jī)制造商层坠，其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù)殖妇，該技術(shù)工藝簡單，采用液體發(fā)泡劑破花，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谦趣，從而使發(fā)泡劑在壓力下引入。該技術(shù)主要適用于纖維增強(qiáng)發(fā)泡材料座每，制得的發(fā)泡塑件多能減重30%前鹅。阿博格公司的專利申請量不多，主要涉及注塑機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺栖，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)嫡纠。筆者認(rèn)為烦租，Trexel延赌、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù)，國內(nèi)企業(yè)在使用相關(guān)技術(shù)時(shí)必然面臨較高的專利許可費(fèi)用叉橱。國內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國內(nèi)專利申請人中挫以，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，這兩個(gè)申請人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主窃祝，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)度和流動性掐松，以獲得泡孔均勻、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品粪小。

湖州專業(yè)聚丙烯發(fā)泡定制

摘要：利用化學(xué)改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機(jī)大磺，采用一步法擠出工藝研制了汽車內(nèi)飾用聚丙烯（PP）微發(fā)泡料。以均聚PP和共聚PP為基礎(chǔ)樹脂探膊，考察了影響PP發(fā)泡的主要因素（如引發(fā)劑杠愧、發(fā)泡劑的用量、擠出溫度等）逞壁。結(jié)果表明流济，具有良好性能的PP微發(fā)泡專用料的配方（質(zhì)量份數(shù)）：均聚PP為40.00份锐锣，共聚PP為60.00份，過氧化二特丁烷為0.18份绳瘟，過氧化二異丙苯為0.02份雕憔，改性劑為0.50份，碳酸鈣為0.50份糖声，發(fā)泡劑AC為 0.40份斤彼。以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μｍ，泡孔密度可達(dá)個(gè)／cm3姨丈。關(guān)鍵詞： 聚丙烯 微發(fā)泡 汽車內(nèi)飾件 專用料 聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有質(zhì)輕畅卓、耐高溫、綠色環(huán)保蟋恬、易注射成型翁潘、成型周期短和成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車輕量化的發(fā)展歼争，PP發(fā)泡材料在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用越來越多拜马。普通 PP發(fā)泡制品表觀質(zhì)量不理想，僅適用于需表面附皮的高端車沐绒，汽車用PP發(fā)泡材料主要為質(zhì)量更好的 化學(xué)微發(fā)泡材料［1-3］俩莽。化學(xué)微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米乔遮，封閉微孔泡以小于50μｍ 為佳扮超。目前國內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)水平大多在80～350μｍ，國外也只有美國蹋肮、意大利出刷、日本等少數(shù)幾個(gè)國家能生產(chǎn)。本工作利用化學(xué)改性非交聯(lián)法坯辩，以均聚PP和共聚PP共混物為基礎(chǔ)樹脂馁龟，采用一步法工藝研制出了性能符合相關(guān)指標(biāo)要求的汽車內(nèi)飾件用 PP 低 倍微發(fā)泡專用料，以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μｍ漆魔，泡孔密度可達(dá)個(gè)／cm3坷檩。聚丙烯微孔發(fā)泡１ 試驗(yàn)部分1.1 主要原料 均聚PP（記作 PP1），熔體流動速率（MFR）為3.0g/（10min）改抡，中國石化齊魯分公司矢炼；共聚PP（記作PP2），MFR為2.0g/（10min）阿纤，中國石化齊魯分公司句灌；抗氧劑，168和1010阵赠，上海汽巴高橋化學(xué)有限公司涯塔；過氧化二特丁烷（DBP）肌稻，過氧化二特丁烷（DBP），過氧化二異丙苯（DCP）匕荸，二乙烯基苯爹谭，偶氮二甲酰胺（發(fā)泡劑AC），液體石蠟榛搔，江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司诺凡；發(fā)泡改性劑DMS-10，自制践惑。1.2 儀器設(shè)備 RC300C型轉(zhuǎn)矩流變儀腹泌，德國HAAKE公 司；CMT450料試驗(yàn) 機(jī)尔觉，天水三斯有限公司凉袱；∮25單螺桿擠出機(jī)，德國BRABENDER公司侦铜；AH-2奧林巴斯顯微鏡专甩，日本奧林巴斯公司。1.3 試樣制備工藝 混料：將樹脂钉稍、過氧化物涤躲、改性劑、抗氧劑贡未、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量种樱，投入10L高速攪拌機(jī)，低速混合1min俊卤，高速混合2min出料嫩挤，料溫不 高于50℃。擠出發(fā)泡：擠出機(jī)設(shè)置溫度180～200℃瘾蛋，機(jī)頭溫度195℃俐镐，距機(jī)頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平矫限，取樣待用哺哼。1.4 測試表征拉伸強(qiáng)度按照GB/T1040.3—2006測試，采用4型試樣叼风，拉伸速度為50mm／min取董；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB/T9341—2000測試，寬度25mm无宿；沖擊強(qiáng)度按GB/T1843—2008測試茵汰；表觀密度按GB/T6343—2009測試；泡孔密度按 照參考文獻(xiàn)［４］所述方法測試孽鸡。２ 結(jié)果與討論.1 引發(fā)劑的選擇以PP1/PP2質(zhì)量 比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂蹂午，DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑栏豺，測試體系的熔體強(qiáng)度和觀察發(fā)泡片質(zhì)量，結(jié)果見表1豆胸。表1奥洼，DBP/DCP對發(fā)泡片表面質(zhì)量的影響 注：擠出口模厚度0.6mm，寬度50mm晚胡。由表1看出灵奖，DBP和DCP都能提高PP熔體強(qiáng)度，但片材表面和泡孔均勻性不同估盘，隨DCP含量增加瓷患，擠出片材表面質(zhì)量變差，泡孔變得不均勻遣妥；DCP雖有利于提高熔體強(qiáng)度擅编，但比例不宜過大，以不超過引發(fā)劑總質(zhì)量分 數(shù)20％為宜箫踩。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度沙咏，擠出反應(yīng)時(shí)，DCP和PP還沒有完全混合均勻就大量分解班套，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量PP自由基肢藐，導(dǎo)致 PP部分交聯(lián)，形成局部高強(qiáng)度熔體吱韭，熔體強(qiáng)度的不均勻性導(dǎo)致發(fā)泡不均勻吆豹，形成凹凸不平的表面。以PP1/PP2質(zhì)量比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂理盆，選取 DBP／DCP質(zhì)量比90/10痘煤，考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關(guān)系，結(jié)果見圖1猿规。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關(guān)系由圖1可看出衷快，隨引發(fā)劑含量增加，單位體積泡孔數(shù)量先增加后基本不變姨俩；而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低蘸拔，因此總引發(fā)劑含量不宜低于0.15份。這是由于當(dāng)引發(fā)劑含量低時(shí)环葵，引發(fā)劑濃度不足调窍，PP接枝率不高，熔體強(qiáng)度不足张遭，難以包裹住氣體邓萨，泡孔較大，并有部分泡孔破裂，導(dǎo)致發(fā)泡片密度較高缔恳；隨引發(fā)劑含量增加宝剖，PP接枝程度提高，熔體強(qiáng)度相應(yīng)增加歉甚，氣泡在膨脹過程中诈闺，泡壁不易破裂，形成致密均勻的泡孔铃芦，單位體積泡孔數(shù)量增加雅镊，材料密度下降；隨引發(fā)劑含量進(jìn)一步提高刃滓，熔體強(qiáng)度高于氣泡膨脹的動力仁烹，使氣泡不能充分膨脹，導(dǎo)致發(fā)泡片密度略有提高咧虎。.2 發(fā)泡劑的選擇與用量圖2是發(fā)泡劑 AC含量與發(fā)泡材料表觀密度及其泡孔密度的關(guān)系卓缰。由圖2看出，起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加砰诵，發(fā)泡材料表觀密度降低征唬，泡孔密度提高，這是由于發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的氣體隨其用量增加而增加茁彭，部分未分解的發(fā)泡劑在熔體中也起了發(fā)泡成核劑的作用总寒。但在發(fā)泡劑含量增加到0.5份時(shí)，發(fā)泡材料表觀密度反而回升理肺，泡孔密度下降摄闸。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進(jìn)一步提高，熔體中氣體含量過多妹萨，氣泡膨脹加劇年枕，導(dǎo)致部分泡孔破裂合并，氣體溢出乎完，于是發(fā)泡材料表觀密度又提高熏兄，泡孔密度下降。由圖2還可看出树姨，發(fā)泡劑的合適用量為0.3～0.5份摩桶。

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新型微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料（簡稱MPP），大家都在找惠州東銘新能源材料股份有限公司娃弓，10多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)典格，口碑好岛宦，廣東地區(qū)實(shí)力生產(chǎn)廠家台丛。惠州東銘新能源材料股份有限公司具備雄厚的研發(fā)實(shí)力、完善的產(chǎn)品認(rèn)證體系(包括國內(nèi)外)挽霉、全覆蓋的銷售網(wǎng)絡(luò)和有機(jī)硅材料上下游完整的產(chǎn)業(yè)鏈防嗡，能夠?yàn)樾履茉串a(chǎn)業(yè)的客戶提供完善的解決方案！微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料MPP的特點(diǎn)及優(yōu)勢：聚丙烯微孔發(fā)泡 (1)同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下侠坎，由于泡孔尺寸較小蚁趁，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料实胸，更加降低制品重量和體積他嫡。(2)由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材庐完，而片材表面不會穿孔钢属，可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3)由于表面大量微米級泡孔的存在门躯，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板淆党，提高漫反射率。(4)微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流讶凉，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞染乌。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)。(5)輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用懂讯。(6)同樣由于其微米尺度的泡孔荷憋，MPP具有極-佳-的表面保護(hù)性能，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域褐望。

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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展台谊，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用，因其具有的優(yōu)異機(jī)械性能和無毒（低毒）譬挚、絕熱锅铅、隔音、絕緣减宣、緩沖盐须、輕量化等性能，在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機(jī)漆腌。隨著國民對于環(huán)保贼邓、綠色、安全闷尿、舒適要求愈加苛刻塑径，對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可（完全）降解填具、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧统舀，成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)匆骗。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授領(lǐng)銜的《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(qiáng)化》項(xiàng)目斬獲科技進(jìn)步獎一等獎，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷誉简，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用碉就，包括新能源汽車動力電池墊片等等，引領(lǐng)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用闷串。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點(diǎn)發(fā)泡材料具有較好防震緩沖瓮钥、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性烹吵，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材碉熄、汽車減震、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等肋拔。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料具被，如地板、頂棚只损、方向盤一姿、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料，這種材料耐候性能較差跃惫，易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體叮叹。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著，對汽車輕量化提出了更高要求爆存。特別是在車市持續(xù)萎靡蛉顽、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向先较。整車廠携冤、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能闲勺。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果曾棕，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題。在暴雨菜循、淺灘翘地、霧霾等極端條件下，為滿足汽車行駛過程中動力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求癌幕，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動力電池上衙耕。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量、提升安全性勺远，大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來保護(hù)單個(gè)電芯橙喘，可在一定時(shí)間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控。由于特斯拉在動力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用胶逢，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應(yīng)用推廣厅瞎。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下饰潜，微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一磁奖。2018年囊拜，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點(diǎn)課題某筐。日常生活中比搭，當(dāng)人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時(shí)南誊，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味身诺、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異抄囚、可回收的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”霉赡，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種幔托。聚丙烯作為產(chǎn)量大穴亏、增長量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一重挑，其高品質(zhì)發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領(lǐng)域的熱點(diǎn)與難點(diǎn)嗓化。其中，超臨界CO2（二氧化碳）發(fā)泡聚合物技術(shù)是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關(guān)鍵核心技術(shù)谬哀。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年刺覆，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項(xiàng)。該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝史煎，開展聚合物輕量化的應(yīng)用基礎(chǔ)—共性技術(shù)—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈?zhǔn)健毖邪l(fā)工作谦屑。據(jù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)專家介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類篇梭∏獬龋化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)恬偷；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用充蓝，已逐漸被禁止和限制使用；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高或價(jià)格昂貴喉磁，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全谓苟。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)协怒、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端涝焙，超臨界流體，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)孕暇，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)仑撞，而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點(diǎn)赤兴、表面張力和粘度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化隧哮，可以制備微孔甚至納米泡孔材料桶良。聚丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制沮翔，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品陨帆；高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄采蚀。因此疲牵，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。了攻克這一難題榆鼠，近年來纲爸，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會通、中石化北化院妆够、浙江新恒泰识啦、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系神妹、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)化颓哮、強(qiáng)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(gòu)建流場結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術(shù)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(jié)晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機(jī)制灾螃，開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強(qiáng)的CO2溶解擴(kuò)散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料题翻，以及能有效改善泡孔結(jié)構(gòu)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)泡倍率腰鬼，氣泡成核和生長的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積嵌赠；釜壓發(fā)泡、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)保證了均勻的壓力場熄赡、溫度場和速度場姜挺，成功實(shí)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(chǎn)。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)彼硫，項(xiàng)目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置炊豪，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造；新建了4套拧篮、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置词渤，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上串绩；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)缺虐；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億，利稅1.09億礁凡。隨著應(yīng)用市場快速開拓高氮，2019年共推廣新建了13套裝置慧妄，市場占有率高和競爭力強(qiáng)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件剪芍、實(shí)用新型專利8件塞淹；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文，“國外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為罪裹”テ眨”科技查新表明，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平坊谁，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性费彼。

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聚丙烯是五大通用合成樹脂中的一個(gè)重要品種滑臊，在國內(nèi)外的發(fā)展均十分迅速口芍。在全球塑料用五大合成樹脂中，聚丙烯的產(chǎn)量占有1/4左右的份額雇卷。聚丙烯在生產(chǎn)數(shù)量迅速發(fā)展的同時(shí)鬓椭，也在性能上不斷出新，使其應(yīng)用的廣度和深度不斷變化关划，近年來或通過在聚合反應(yīng)時(shí)加以改進(jìn)小染，或者在聚合后造粒時(shí)采取措施，有一些更具獨(dú)特性能的聚丙烯新的品種問世贮折，如透明聚丙烯裤翩、高熔體強(qiáng)度聚丙烯等。透明改性PP的結(jié)晶是造成不透明的主要原因调榄，利用急冷凍結(jié)PP的結(jié)晶趨向踊赠，可以得到透明的薄膜，但有一定壁厚的制品每庆，因熱傳導(dǎo)需要時(shí)間筐带，芯層不可能迅速被冷卻凍結(jié)，因此對于有一定厚度的制品不能指望用急冷的辦法提高透明度缤灵，必須從PP的結(jié)晶規(guī)律和影響因素入手伦籍。經(jīng)一定技術(shù)手段得到的改性PP，可具有優(yōu)良的透明性和表面光澤度腮出，甚至可以和典型的透明塑料(如PET帖鸦、PVC、PS等)相媲美胚嘲。?透明聚丙烯制品聚丙烯微孔發(fā)泡1透明PP更為優(yōu)越的是熱變形溫度高作儿，一般可高于110℃，有的甚至可達(dá)135℃慢逾，而上述三種透明塑料的熱變形溫度都低于90℃立倍。由于透明PP的性能優(yōu)勢明顯灭红，近年來在全球都得以迅速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域從家庭日用品到醫(yī)療器械口注，從包裝用品到耐熱器皿(微波爐加熱用)变擒，都在大量使用。PP的透明性提高可通過以下三種途徑：采用茂金屬催化劑聚合出具有透明性的PP;2通過無規(guī)共聚得到透明性PP;3在普通聚丙烯中加入透明改性劑(主要是成核劑)提高其透明性寝志。高熔體強(qiáng)度聚丙烯聚丙烯的缺點(diǎn)之一是熔體強(qiáng)度低娇斑，耐熔垂性差。通常非晶態(tài)聚合物(如ABS材部、PS)在較寬的溫度范圍內(nèi)存在類似橡膠一樣的彈性行為毫缆，而處于半結(jié)晶的聚丙烯則沒有。這一缺點(diǎn)造成了聚丙烯不能在較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱成型乐导，它的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)非常接近苦丁，一旦到達(dá)熔點(diǎn)，熔體粘度急劇下降物臂，隨之熔體強(qiáng)度也大幅下降旺拉，導(dǎo)致在熱成型時(shí)制品壁厚不均，擠出發(fā)泡泡孔塌陷等問題棵磷，大大限制了聚丙烯在某些方面的應(yīng)用蛾狗。?高熔體強(qiáng)度PP在汽車制造的運(yùn)用02高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)就是指熔體強(qiáng)度對溫度和熔體流動速率不太敏感的聚丙烯，極具開發(fā)應(yīng)用前景仪媒。HHSPP是一種樹脂含有長支鏈的聚丙烯沉桌，長支鏈?zhǔn)窃诤缶酆现幸l(fā)接枝的，這種均聚物的熔體強(qiáng)度是具有相似流動特性普通聚丙烯均聚物的9倍算吩，在密度和熔體流動速率相近的情況下留凭，HHSPP的屈服強(qiáng)度、彎曲模量以及熱變形溫度和熔點(diǎn)均高于普通聚丙烯赌莺，但缺口沖擊強(qiáng)度比普通聚丙烯低冰抢。目前，HMSPP的制備方法主要有兩種：將聚丙烯與其他化合物進(jìn)行反應(yīng)性改性2聚丙烯與其他聚合物進(jìn)行共混改性具體的實(shí)施方法主要有1射線輻射法2反應(yīng)擠出法 3聚合過程中引發(fā)接枝法等丙烯微孔膜通過加工工藝方面的創(chuàng)新艘狭，可以制成分布著直徑約0.5μm圓孔的微孔膜挎扰。微孔形成機(jī)理：結(jié)晶高聚物在拉伸聚向過程中會出現(xiàn)冷拉伸現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)具有高度規(guī)整性巢音，并所有微晶都沿應(yīng)力方向取向排列遵倦，稱之為再結(jié)晶。?聚丙烯微孔膜03對結(jié)晶制品在熔點(diǎn)下緩慢進(jìn)行熱處理(退火)官撼，這時(shí)體積較小梧躺，不完整的微晶在低溫度下熔化，立即又重新結(jié)晶，從而調(diào)整鏈段排列使結(jié)晶結(jié)構(gòu)趨于均勻化掠哥。在結(jié)晶一取向一再結(jié)晶的過程中巩踏，有效控制材料非晶區(qū)和晶區(qū)的取向分布，調(diào)整拉伸溫度续搀、拉伸強(qiáng)度塞琼、拉伸方法、熱定型溫度禁舷、冷卻速率等工藝條件彪杉，就可得到微孔膜。微孔膜屬高技術(shù)含量牵咙、高附加值產(chǎn)品派近，在電池領(lǐng)域可用做隔膜，在醫(yī)療領(lǐng)域因其無毒洁桌、阻隔細(xì)菌但可透氣渴丸，可用于人工肺膜、殺菌包裝物等战坤。此種膜還可用于制造無菌水曙强、無菌空氣残拐、廢水過濾途茫、煙塵分離、氣體濃縮溪食、衛(wèi)生用品囊卜、花草、樹苗栽培等等错沃，用途十分廣闊栅组。

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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代枢析，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件玉掸。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史，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)志醒叁，塑料飾件的大量應(yīng)用司浪，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度把沼。P以密度小啊易、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能饮睬、耐化學(xué)藥品腐蝕性租谈、剛性、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)用捆愁。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢割去。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長窟却、投資巨大、技術(shù)要求高呻逆，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)间校，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效页慷、更經(jīng)濟(jì)憔足、更實(shí)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酒繁，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔滓彰。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)上州袒，可以明顯減輕重量和成型的周期揭绑，大大降低機(jī)臺的鎖模力，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小郎哭、平直度高他匪，沒有縮水，尺寸穩(wěn)定夸研，成型視窗大等特點(diǎn)邦蜜，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(gè)重要方向亥至。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件悼沈。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姐扮，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多絮供，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車茶敏、工程機(jī)械車占20% 壤靶，客車、商務(wù)車占35% 惊搏。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料贮乳。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胀屿，不僅增加了制造成本塘揣，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宿崭，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源亲铡，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，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡奖蔓，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 赞草，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 。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡吆鹤、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等厨疙，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板疑务、尾門沾凄、風(fēng)道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條知允、頂棚等撒蟀；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% 温鸽，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)高50%的減重保屯，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 涤垫，循環(huán)周期減少10%～15%姑尺，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)高30%的節(jié)能蝠猬，并且能改善制品的翹曲變形性切蟋，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)性能吱雏，作為汽車車頂敦姻，可降低汽車的質(zhì)量，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件歧杏，有利于汽車的輕量化。