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說(shuō)到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢？這可不一定唧瘾，塑料具有重量輕措译，不易受水和陽(yáng)光影響的特點(diǎn)，適合制作容器饰序，但也因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)使得塑料不易被大自然分解领虹，容易造成大量垃圾，因此后來(lái)出現(xiàn)紙質(zhì)容器求豫，但紙質(zhì)容器也不是沒(méi)有缺點(diǎn)塌衰，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問(wèn)題還更大。首先因?yàn)榧垙執(zhí)焐滤⒆妫龅剿蜁?huì)軟化猾蒂，沒(méi)辦法單獨(dú)承裝液體，因此市面上常見(jiàn)的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜是晨，所以摸起來(lái)感覺(jué)滑滑的肚菠。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計(jì)就會(huì)造成回收的難題，紙加塑料淋膜的設(shè)計(jì)當(dāng)被送到回收廠時(shí)罩缴，如果沒(méi)有特殊技術(shù)是無(wú)法將紙與塑料淋膜分離蚊逢，不能分離就無(wú)法重新回收材料再利用，而被放在自然環(huán)境中也因?yàn)槭菑?fù)合材料很難被分解箫章，所以紙杯基本上只能焚燒烙荷。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說(shuō)材質(zhì)越單一越容易回收再利用，現(xiàn)在有一種PP發(fā)泡塑料就具有這種易回收利用的特點(diǎn)檬寂，耐熱终抽，抗腐蝕又安全，還可以在微波爐內(nèi)加熱，只要經(jīng)過(guò)發(fā)泡加工處理昼伴，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器匾旭，并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出圃郊，吹塑等加工過(guò)程中為了減輕產(chǎn)品的重量价涝，將二氧化碳或氮?dú)庾⑷氲教厥獾乃芑b置中，使氣體與原料充分混合持舆，讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過(guò)程色瘩，利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品具有輕量化，緩沖吸震逸寓，吸音居兆，保溫等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于包裝席覆，建筑建材等行業(yè)史辙。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史了汹买，在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木佩伤，這種材料是用類(lèi)似于制造泡沫橡膠的方法制取的，從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過(guò)發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料晦毙。到了80年代美國(guó)人研制出了微孔發(fā)泡之后生巡，人們對(duì)這種微孔新型塑料日益感興趣，并逐漸成為市場(chǎng)上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)见妒。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場(chǎng)上普遍使用的發(fā)可以分為兩種孤荣。一種是物理發(fā)泡劑，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳须揣，氮?dú)庋喂桑睔獾葰怏w，并且這些氣體在氣態(tài)下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)耻卡，而且在氣態(tài)時(shí)在塑料中的擴(kuò)散速度會(huì)低于在空氣中的擴(kuò)散速度疯汁。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑，它是一種當(dāng)受熱后就會(huì)釋放如氮?dú)饴牙遥趸嫉鹊奈镔|(zhì)幌蚊，釋放氣體的速度能夠控制，化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨溃卡，碳酸氫鈉等溢豆。發(fā)泡工藝發(fā)泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中瘸羡，再經(jīng)過(guò)降壓釋放出氣體漩仙，從而就能在成型的塑料中形成很多小孔，這種發(fā)泡法由于成本較低，發(fā)泡后對(duì)不會(huì)留下殘余物队他，并且對(duì)發(fā)泡塑料性能不會(huì)改變垮兑。另一種是化學(xué)發(fā)泡法，這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來(lái)使塑料發(fā)泡漱挎，是對(duì)加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡系枪，還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進(jìn)行發(fā)泡。 后一種是機(jī)械發(fā)泡磕谅，使用機(jī)械攪拌的方法使氣體混入材料中私爷，然后經(jīng)定型過(guò)程形成泡孔的泡沫塑料。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后膊夹，發(fā)泡劑的分子就會(huì)在塑料中形成很多微小氣泡（氣泡核）衬浑，隨著塑料在熔化過(guò)程中溫度的升高和壓力增加，氣泡開(kāi)始增長(zhǎng)或者與其它氣泡合并變大放刨，隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開(kāi)始降低工秩，氣泡也會(huì)停止增長(zhǎng)并且慢慢成型，這樣就會(huì)在塑料中形成很多或大或小的氣孔进统。所以不管采用什么發(fā)泡工藝助币，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過(guò)形成氣泡核，氣泡核膨脹螟碎，氣泡固化成型這個(gè)過(guò)程眉菱。發(fā)泡膜包裝袋制造過(guò)程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜，也就是我們常說(shuō)的珍珠棉掉分，將它作為包裝材料來(lái)使用有很多的優(yōu)點(diǎn)俭缓，如防震，防潮酥郭，韌性好等华坦，來(lái)看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來(lái)的。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯不从，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合惜姐，通過(guò)管道將其吸入到擠出機(jī)入料口，同時(shí)在擠出機(jī)中還要加入發(fā)泡劑消返。在擠出機(jī)中需要加溫讓原料熔化载弄，再通過(guò)噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡，然后從機(jī)頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜撵颊。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開(kāi)宇攻，展平后收成卷，這樣就可切割后包裝產(chǎn)品了倡勇。讓成卷的發(fā)泡膜通過(guò)印刷機(jī)在上面印上需要的圖案或者文字逞刷。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀嘉涌，后通過(guò)機(jī)器壓封成包裝袋，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了夸浅。塑料通過(guò)發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡仑最，能讓生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品更加輕便，還能起到包裝保護(hù)的功能帆喇，現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬警医，也具有這樣的性能，它就像金屬的氣泡包裝材料坯钦。這種復(fù)合氣泡金屬是通過(guò)空心金屬周?chē)刍X材來(lái)制造的预皇，它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬，它比合金鋼要輕70%婉刀，能吸收超過(guò)普通鋼幾十倍的能量吟温，具備防輻射，防彈突颊，防火的能力鲁豪，在遭遇壓力時(shí)其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用，也許將來(lái)我們就能用到這種氣泡金屬律秃。隨著世界資源的減少和對(duì)環(huán)境要求的提高爬橡，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率，推動(dòng)材料和能源消耗的下降友绝，以及材料性能的提升堤尾，成本降低，有些可以通過(guò)輕量化實(shí)現(xiàn)迁客，而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來(lái)發(fā)展的方向。那些用于包裝辞槐，汽車(chē)掷漱，建筑和日用消費(fèi)品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡，輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展榄檬，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用卜范，各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來(lái)的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來(lái)越廣泛。

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當(dāng)前鹿榜，作為制約人類(lèi)生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水資源受到更大程度的保護(hù)海雪，水污染治理也得到了高度的重視。由于工業(yè)廢水中常含有多種有毒物質(zhì)舱殿，對(duì)環(huán)境和人體有很大危害奥裸，因此要開(kāi)發(fā)綜合利用，采取科學(xué)的凈化措施才可排放沪袭，化害為利湾宙。工業(yè)廢水中存在一定的有害污染物質(zhì)。研究表明，造成水污染的污染物中侠鳄，重金屬占據(jù)主導(dǎo)地位埠啃，一些重金屬對(duì)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伟恶、酚碴开、砷、汞博秫、鎘或鉛等有毒或劇毒的物質(zhì)叹螟，以及無(wú)機(jī)酸、堿類(lèi)等刺激性台盯、腐蝕性的物質(zhì)罢绽，在一定的濃度下對(duì)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(guò)食物鏈進(jìn)入人體中静盅，會(huì)引起頭痛良价、呼吸困難、引起血管內(nèi)溶血蒿叠、損傷神經(jīng)系統(tǒng)明垢，對(duì)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)泡基于這些危害市咽，發(fā)泡材料因特有的吸附過(guò)濾功能成為工業(yè)污水處理設(shè)備中的目標(biāo)用材痊银。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施绎，其具有良好的水溶性溯革、黏附性、機(jī)械性能和穩(wěn)定性谷醉，廣泛應(yīng)用于紡織致稀、食品和醫(yī)藥等行業(yè)。近些年來(lái)俱尼，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)用中抖单。在有關(guān)公開(kāi)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遇八，配以甲醛矛绘、淀粉、半纖維素刃永、竹炭货矮、聚丙烯酸、生物炭揽碘、海泡石次屠、水滑石园匹、坡縷石水等聚合物，再經(jīng)發(fā)泡處理制備劫灶。不僅具有強(qiáng)吸水性裸违，而且能夠通過(guò)吸附污漬實(shí)現(xiàn)凈化除污”净瑁可以有效處理工業(yè)廢水中的各種有害物質(zhì)（生物毒性或致癌性）供汛，為社會(huì)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涌穆。針對(duì)污水處理的實(shí)際需求怔昨，本文僅限于對(duì)幾種公開(kāi)的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料類(lèi)型做有關(guān)介紹，如淀粉基宿稀、碳納米管改性的水凝膠趁舀、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖祝沸、生物炭等材質(zhì)的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料矮烹。淀粉基聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料適用于污水處理 。該類(lèi)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罩锐。利用半纖維素增強(qiáng)奉狈、增韌的作用，以及海泡石優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能涩惑，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仁期，再經(jīng)發(fā)泡處理而成。具有比表面積大竭恬，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固跛蛋，過(guò)濾分離和吸附效率好，同時(shí)具有優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能萍聊，能吸附廢水中的懸浮顆粒和污漬问芬，并有脫除異味和脫色的效果，適用于污水處理技術(shù)寿桨。 用碳納米管改性的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料可以對(duì)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)和大的比表面積强戴，其高吸附能力和很高的表面活性亭螟，使它成為獨(dú)特的多功能吸附劑。該版本的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料骑歹，是利用腐殖酸和海泡石的增強(qiáng)作用预烙，將腐殖酸和海泡石均勻的穿插于聚乙烯醇、甲基丙烯酸和聚乙二醇形成的三維網(wǎng)狀水凝膠材料中道媚，形成對(duì)重金屬離子吸附效率好扁掸、吸附量大翘县，而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、力學(xué)性能優(yōu)異的水凝膠發(fā)泡材料谴分。試驗(yàn)表明锈麸，凈化去污能力好，不僅可以處理城市生活廢水和畜禽養(yǎng)殖廢水牺蹄，同時(shí)還可以處理工業(yè)廢水忘伞，如電鍍、紡織沙兰、印染氓奈、化工、制藥等工業(yè)排放的廢水鼎天，特別是不易生物處理的廢水舀奶，并且可以回收廢水中的貴金屬、稀有金屬等斋射。此外本發(fā)泡材料還是殺菌藥物的優(yōu)良載體育勺，適用于需要?dú)⒕膱?chǎng)合。聚乙烯醇縮甲醛海綿 傳統(tǒng)的污水處理材料很多不可降解绩鸣，容易對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染怀大。天然高分子材料對(duì)生物無(wú)毒，傳質(zhì)性能好呀闻，但強(qiáng)度低化借，厭氧條件下易被微生物分解，壽命短捡多。合成高分子材料強(qiáng)度高蓖康，化學(xué)穩(wěn)定性好，但傳質(zhì)性能差垒手。因此蒜焊，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(lái)處理污水,既能有良好的傳質(zhì)性能。又能擁有強(qiáng)度高科贬、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)泳梆。該實(shí)驗(yàn)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(duì)廢水的 COD 和氨氮都有較高的去除能力榜掌，穩(wěn)定后COD去除效果可達(dá)90%以上优妙，氨氮去除效果可達(dá)96%以上。因此也可作為污水處理的潛在方案憎账。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套硼。聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料具有豐富的開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，較好的力學(xué)強(qiáng)度和耐磨性胞皱，以及生物相容性邪意。被用作清潔材料九妈、過(guò)濾材料、吸收劑和功能性的吸附材料雾鬼。殼聚糖是含多種整合機(jī)的天然生物聚合物萌朱，能通過(guò)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(guò)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呆贿，且孔徑較大嚷兔，接觸面積較大，克服了傳統(tǒng)吸附劑及殼聚糖對(duì)重金屬離子吸附速率較慢的缺點(diǎn)做入。實(shí)驗(yàn)表明冒晰，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(guò)5次循環(huán)之后竟块，對(duì) Pb2+ 和 Cu2+仍然表現(xiàn)出相對(duì)良好的吸附能力壶运。可見(jiàn)是一種能用于污水處理的理想吸附劑浪秘。該方法操作方便蒋情，吸附后處理簡(jiǎn)單，豐富了為工業(yè)廢水處理提供依據(jù)和方法耸携。圖源：高分子材料工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（四川大學(xué)） 我國(guó)大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠出水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不高棵癣，出水中仍含有較多的污染物質(zhì)，進(jìn)入水體后會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化夺衍，對(duì)環(huán)境造成一定的影響狈谊。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沟沙、掛膜困難河劝、生物量比較少且生物膜易脫落，處理效率不高等問(wèn)題矛紫。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料赎瞎，可以作為污水處理填料應(yīng)用，比表面積大颊咬，掛膜快务甥，具有良好的親水性親生物性，表面生物量大且種類(lèi)豐富喳篇，污泥量少不堵塞缓呛，與傳統(tǒng)填料相比有著巨大優(yōu)勢(shì)，在污水處理廠提標(biāo)改造及改擴(kuò)建領(lǐng)域具有重大意義杭隙。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)，如將聚合物吸附填料直接共混于樹(shù)脂中因妙，或者直接用吸附性物質(zhì)制成復(fù)合吸附劑痰憎，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)展的重要方向票髓。國(guó)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)用铣耘，對(duì)解決工業(yè)污水處理洽沟、建設(shè)環(huán)保型社會(huì)做了應(yīng)有之義。目前蜗细，針對(duì)聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用裆操，各大專(zhuān)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)炉媒、裝備和價(jià)格也具有普惠性和實(shí)用性踪区，但仍需要在今后的實(shí)際工業(yè)污水處理中對(duì)材料的性能進(jìn)行規(guī)模化驗(yàn)證和優(yōu)化吊骤。

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隨著汽車(chē)工業(yè)的蓬勃發(fā)展缎岗，制造汽車(chē)的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代，越來(lái)越多的汽車(chē)零部件開(kāi)始采用改性塑料替代金屬制件白粉。塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用已有近50年的歷史传泊，目前汽車(chē)用改性塑料的使用量已成為衡量汽車(chē)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)用鸭巴，促進(jìn)了汽車(chē)的減重節(jié)能眷细，提高了汽車(chē)的美觀舒適度。P以密度小鹃祖、性價(jià)比高溪椎、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性惯豆、剛性池磁、易于成型加工和回收利用等特性在汽車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用。近來(lái)更是有把汽車(chē)內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢(shì)楷兽。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)地熄、投資巨大、技術(shù)要求高芯杀，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)端考，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效揭厚、更經(jīng)濟(jì)却特、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筛圆，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔裂明。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)上太援，可以明顯減輕重量和成型的周期闽晦，大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力扳碍，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高仙蛉，沒(méi)有縮水笋敞，尺寸穩(wěn)定，成型視窗大等特點(diǎn)荠瘪，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(shì)夯巷，成為近年來(lái)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(chē)注塑件哀墓。隨著汽車(chē)輕量化的發(fā)展趁餐，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車(chē)減重的重要途徑，目前其在汽車(chē)內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多麸祷，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車(chē)上的使用占比為轎車(chē)占45%澎怒，卡車(chē)、工程機(jī)械車(chē)占20% 阶牍，客車(chē)喷面、商務(wù)車(chē)占35% 。汽車(chē)用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料走孽。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想惧辈，僅適合于需要表面覆皮的高端車(chē)，不僅增加了制造成本磕瓷，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用盒齿；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源困食，通過(guò)自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)边翁，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硕盹，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 符匾，但目前國(guó)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(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡瘩例、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等啊胶，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車(chē)內(nèi)外飾件，如車(chē)身門(mén)板垛贤、尾門(mén)焰坪、風(fēng)道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條聘惦、頂棚等某饰；吹塑微發(fā)泡適用于汽車(chē)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% ，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)高50%的減重露乏，注射壓力降低約30%～50% 碧浊，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%瘟仿，同時(shí)還能提高汽車(chē)的節(jié)能性，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)高30%的節(jié)能比勉，并且能改善制品的翹曲變形性劳较，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)性能浩聋，作為汽車(chē)車(chē)頂观蜗，可降低汽車(chē)的質(zhì)量，同時(shí)其還可用于汽車(chē)的內(nèi)飾件衣洁，有利于汽車(chē)的輕量化墓捻。

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摘要:長(zhǎng)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，在滿足汽車(chē)零部件性能的同時(shí)坊夫，對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)砖第，目前在汽車(chē)零部件應(yīng)用上備受青睞。文章主要介紹了PP-LGF在汽車(chē)儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀环凿，詳細(xì)介紹了薄壁注塑梧兼、物理發(fā)泡、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)概況智听，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景羽杰。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展到推，汽車(chē)工業(yè)也得到了快速發(fā)展考赛。然而，由此引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)重莉测，通過(guò)汽車(chē)輕量化來(lái)降低油耗從而降低環(huán)境污染颜骤，已經(jīng)成為汽車(chē)行業(yè)的研究熱點(diǎn)，其中悔雹，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(lái)也取得了較大進(jìn)展[1]复哆。運(yùn)用復(fù)合材料來(lái)部分取代車(chē)身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)、外飾裝飾件是汽車(chē)輕量化的一種行之有效的方法腌零。在眾多的復(fù)合材料中梯找，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價(jià)格、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞益涧。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比锈锤，PPLGF在強(qiáng)度、剛度、翹曲度久免、耐疲勞浅辙、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢(shì)，因此阎姥，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車(chē)零部件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量及成本的降低记舆。1 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料性能特點(diǎn)長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種，即熔融浸漬呼巴、溶液浸漬泽腮、粉末浸漬、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]衣赶，而在汽車(chē)零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法诊赊。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長(zhǎng)度一般為8mm～15mm，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%府瞄，粒子中玻纖的保留長(zhǎng)度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示碧磅，相較于玻纖保留長(zhǎng)度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遵馆，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能鲸郊、抗沖擊性能、耐蠕變性能等特點(diǎn)团搞，更加適合應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件严望。此外，如表1所示逻恐，隨著纖維含量的增加像吻，PP-LGF的性能也隨之提高。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(zhǎng)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(chē)內(nèi)飾中的重要部件复隆，為提升汽車(chē)內(nèi)飾的感知質(zhì)量拨匆，中、高檔車(chē)型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板挽拂，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層惭每。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)亏栈，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性台腥，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料绒北，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)黎侈，可提升儀表板吸能性能，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闷游，從而降低儀表板骨架重量峻汉，推動(dòng)汽車(chē)內(nèi)飾輕量化贴汪。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡休吠、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面扳埂，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)品壁厚減薄瘤礁，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法阳懂，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左右蔚携，整體減重可達(dá)約25%希太。該工藝的投入成本較低，重量?jī)?yōu)勢(shì)明顯酝蜒。目前，該工藝在國(guó)內(nèi)和國(guó)外合資品牌中矾湃，如吉利亡脑、大眾、上汽邀跃、福特等均有應(yīng)用霉咨，一般選擇PPLGF20材料，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm拍屑。然而途戒，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問(wèn)題，首先是該工藝的模具成本較高僵驰，使用薄壁注塑喷斋，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高蒜茴。其次星爪，注塑工藝管控和注塑精度要求高，因?yàn)镻P-LGF中長(zhǎng)玻纖分布的各向異性[3]粉私，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重顽腾，尺寸穩(wěn)定性較差。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱(chēng)為MuCell 工藝诺核，它是以熱塑性材料為基體抄肖，通過(guò)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，并保持在高壓力下窖杀，然后漓摩，通過(guò)開(kāi)關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔，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]陈瘦，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明幌甘，1995年由美國(guó)Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化潮售。MuCell 工藝優(yōu)勢(shì)為成型周期短、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好锅风、翹曲低酥诽、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣。MuCell工藝使用超臨界流體皱埠，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動(dòng)性肮帐。泡孔成長(zhǎng)壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段，縮短成型周期边器，同時(shí)训枢，可使壓力分布均勻，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力忘巧，降低因長(zhǎng)玻纖各項(xiàng)異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲恒界，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。另外砚嘴，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕十酣，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充，降低材料密度际长，產(chǎn)品重量減輕耸采，較同材質(zhì)實(shí)體，重量可降低5%～10%工育。目前虾宇，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝，骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm如绸，相較于實(shí)心材料重量降低了10%嘱朽，此外，長(zhǎng)城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)竭沫。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高燥翅，工藝難度大，同時(shí)相關(guān)研究表明蜕提，使用該工藝對(duì)儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)森书，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右，基本滿足性能要求谎势，減重超過(guò)8%凛膏，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降，不能滿足要求脏榆。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%猖毫。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(kāi)模發(fā)泡工藝（core-back）（如圖2所示），二者均是在注塑過(guò)程中须喂，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類(lèi)的無(wú)機(jī)發(fā)泡劑吁断，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體趁蕊，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)，以降低材料密度仔役，減輕產(chǎn)品重量[6]掷伙。其中，core-back工藝因使用了二次開(kāi)模又兵，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡任柜，發(fā)泡的倍率更高，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多沛厨，產(chǎn)品的減重比更大宙地。一般來(lái)說(shuō)，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實(shí)心材料在5%～8%左右逆皮，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%宅粥，具體根據(jù)退模行程決定。同物理發(fā)泡工藝一樣电谣，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)粹胯，減少產(chǎn)品翹曲變形，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性辰企，而且二次開(kāi)模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件。目前况鸣，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝牢贸，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm，重量降低了約40%镐捧，此外大眾的部分車(chē)型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝潜索。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，開(kāi)模的周期較長(zhǎng)懂酱，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高竹习，而且該工藝的技術(shù)難度較高，后期調(diào)試周期較長(zhǎng)列牺，產(chǎn)品的綜合成本較高整陌。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯瞎领，減重效果低于薄壁注塑工藝泌辫，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝。圖2 二次開(kāi)模發(fā)泡示意