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發(fā)泡塑木復(fù)合材料是將塑料母粒蚕捉、木粉、填料香到、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合鱼冀，于成型過程中在復(fù)合材料內(nèi)部引入泡孔而制成报破。發(fā)泡劑在塑木共混物相體系中形成的氣體相可通過溶解氣體的分離、揮發(fā)性氣體的汽化或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的釋放等途徑實(shí)現(xiàn)千绪。聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡塑木復(fù)合材料內(nèi)部良好的泡孔結(jié)構(gòu)有助于鈍化普通WPC中的裂紋尖端充易，阻止裂紋擴(kuò)展，因而可以克服普通塑木復(fù)合材料脆性較大荸型、抗沖擊強(qiáng)度較小和材料伸長率較低的缺點(diǎn)盹靴。另外，由于發(fā)泡塑木復(fù)合材料中含有大量泡孔瑞妇，材料內(nèi)部空隙較大稿静，制備時(shí)所用樹脂量大大削減，相對(duì)節(jié)約了原料成本辕狰，也有效降低了材料的密度（約為未發(fā)泡塑木復(fù)合材料的50%改备，可達(dá)0.6～1.0g/cm3），材料的隔音蔓倍、隔熱和緩沖效果也隨之提高悬钳。此外，因發(fā)泡材料自重輕偶翅，便于運(yùn)輸默勾、施工和安裝，有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品聚谁。發(fā)泡塑木復(fù)合材料還是一種環(huán)保材料母剥，原料來源廣（回收的二次纖維和廢舊塑料均可），制造成本低廉形导，其本身還可多次回收再利用环疼，減少了塑料的使用量，降低了環(huán)境污染骤宣，也有益于保護(hù)森林資源秦爆。盡管目前國內(nèi)一些包裝材料制造商及研究單位在努力研發(fā)發(fā)泡型純植物纖維緩沖包裝材料序愚，但相比較而言憔披，F(xiàn)W－PC因集合了木材與塑料兩者之長，因而仍在性能上更具優(yōu)勢(shì)爸吮，如強(qiáng)度更高芬膝、耐水性能更好、價(jià)格更低廉形娇、應(yīng)用范圍更廣锰霜。聚丙烯（PP）價(jià)格適中，力學(xué)性能優(yōu)異桐早，耐熱溫度相對(duì)較高癣缅。PP基發(fā)泡材料的發(fā)泡體系性能和發(fā)泡機(jī)理的相關(guān)研究比較深入厨剪，制備工藝已基本成熟。我國研究人員對(duì)聚丙烯基發(fā)泡塑木復(fù)合材料的研究較多友存，采用的木質(zhì)材料包括木粉祷膳、農(nóng)作物廢料和竹粉等，例如注塑法得到的發(fā)泡塑木復(fù)合材料微孔結(jié)構(gòu)及其增韌改性進(jìn)行研究屡立，采用自制的塑木粒料和發(fā)泡粒料（比例9：1）在注塑成型機(jī)上進(jìn)行成型直晨，制備出具有不同微孔結(jié)構(gòu)的PP/木纖維復(fù)合材料。對(duì)材料綜合性能的測(cè)定結(jié)果表明：注射溫度為180℃膨俐、保壓壓力為10 ＭＰａ時(shí)勇皇，所得發(fā)泡塑木復(fù)合材料的微孔平均孔徑為53μｍ，微孔密度為2.8×106個(gè)/ｃｍ3焚刺，微孔為“蜂窩”狀形貌敛摘。與未發(fā)泡的塑木復(fù)合材料相比，密度降低22%乳愉，沖擊韌性提高60%着撩。材料中的微孔改變了裂紋擴(kuò)展方向，形成“臺(tái)階”匾委、“分叉”拖叙，從而增加了裂紋的擴(kuò)展路徑，同時(shí)可使周圍基體變形時(shí)容易產(chǎn)生強(qiáng)迫高彈形變赂乐。另經(jīng)研究對(duì)木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料制備工藝與材料性質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行研究薯鳍，采用化學(xué)發(fā)泡法，利用注塑成型制備得到孔徑更小的木纖維/PP復(fù)合微孔發(fā)泡材料挨措。該項(xiàng)研究結(jié)果表明挖滤，添加木纖維使復(fù)合材料的力學(xué)性能顯著提高，且材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度高于未發(fā)泡材料浅役，但后者的拉伸強(qiáng)度要高于木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料斩松；復(fù)合微孔發(fā)泡材料的密度隨木纖維摻量的增加而增大，但小于未發(fā)泡材料的密度觉既，而且當(dāng)木纖維摻量提高時(shí)惧盹，泡孔直徑先減后增，木纖維摻量為5% 時(shí)瞪讼，泡孔直徑小钧椰，為20.5μｍ。有研究顯示制備發(fā)泡塑木復(fù)合材料的主要原料選定為秸稈粉和PP符欠，通過調(diào)整偶氮二甲酰胺（AC）發(fā)泡劑與乙烯－醋酸乙烯高聚物（EEVA）的比例嫡霞、偶聯(lián)劑的種類和含量擠出工藝條件參數(shù)研究發(fā)泡工藝。結(jié)果表明：AC發(fā)泡劑含量為4份時(shí)希柿，所得發(fā)泡材料密度小為0.95g/cm3诊沪，沖擊強(qiáng)度大為14.88KJ/m2养筒；當(dāng)EVA含量在12％時(shí)，材料的密度達(dá)到小端姚，為0.84g/cm3闽颇，沖擊強(qiáng)度達(dá)到大，為11.4KJ/m2寄锐；偶聯(lián)劑（馬來酸酐接枝聚丙烯兵多，MAH－ｇ－PP）為6份時(shí)，發(fā)泡材料的沖擊強(qiáng)度達(dá)到大橄仆，為11.56KJ/m2剩膘；制備發(fā)泡母粒時(shí)，擠出機(jī)螺桿溫度為150℃ 時(shí)盆顾，密度達(dá)到0.94g/cm3怠褐，沖擊強(qiáng)度達(dá)到12.04KJ/m2。以竹粉和PP為原料采用注塑法制備了發(fā)泡塑木復(fù)合材料您宪。實(shí)驗(yàn)以乙烯辛烯共聚物（POE）和馬來酸酐接枝POE（POE－ｇ－MAH）作為復(fù)合材料的增韌劑奈懒。結(jié)果顯示：添加POE和POE－ｇ－MAH會(huì)略微降低材料拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，但可明顯提高材料的缺口沖擊強(qiáng)度宪巨，二者用量分別為15%和8%磷杏；采用8%POE－ｇ－MAH增韌的復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度為8.55KJ/m2，提高了35.7%捏卓，可很好地應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件极祸。環(huán)境掃描電鏡（ESEM）測(cè)定結(jié)果顯示，增韌后的復(fù)合材料斷裂形式轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂怠晴。動(dòng)態(tài)頻率掃描結(jié)果顯示遥金，POOE對(duì)復(fù)合材料流變性能的影響較小，而POE－ｇ－MAH增韌的復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量和復(fù)數(shù)黏度明顯增大蒜田。

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說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢稿械？這可不一定，塑料具有重量輕冲粤，不易受水和陽光影響的特點(diǎn)美莫，適合制作容器，但也因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)使得塑料不易被大自然分解色解，容易造成大量垃圾茂嗓，因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器，但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點(diǎn)科阎，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。首先因?yàn)榧垙執(zhí)焐滤拮澹龅剿蜁?huì)軟化锣笨，沒辦法單獨(dú)承裝液體蝌矛，因此市面上常見的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜，所以摸起來感覺滑滑的错英。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計(jì)就會(huì)造成回收的難題入撒，紙加塑料淋膜的設(shè)計(jì)當(dāng)被送到回收廠時(shí)，如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離椭岩，不能分離就無法重新回收材料再利用茅逮，而被放在自然環(huán)境中也因?yàn)槭菑?fù)合材料很難被分解，所以紙杯基本上只能焚燒判哥。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質(zhì)越單一越容易回收再利用献雅，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)，耐熱塌计，抗腐蝕又安全挺身，還可以在微波爐內(nèi)加熱，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理锌仅，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器章钾，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)是塑料在擠出热芹，吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量贱傀，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伊脓，讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程窍箍，利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化，緩沖吸震丽旅，吸音椰棘，保溫等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于包裝榄笙，建筑建材等行業(yè)邪狞。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，在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木茅撞，這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的帆卓，從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后米丘，人們對(duì)這種微孔新型塑料日益感興趣剑令，并逐漸成為市場(chǎng)上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場(chǎng)上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種拄查。一種是物理發(fā)泡劑吁津，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳，氮?dú)舛榉觯睔獾葰怏w碍脏，并且這些氣體在氣態(tài)下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)梭依，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。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑典尾，它是一種當(dāng)受熱后就會(huì)釋放如氮?dú)庖鬯趸嫉鹊奈镔|(zhì)，釋放氣體的速度能夠钾埂，化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨河闰，碳酸氫鈉等。泡工藝泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法褥紫，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中姜性，再經(jīng)過降壓釋放出氣體，從而就能在成型的塑料中形成很多小孔故源，這種發(fā)泡法由于成本較低污抬，發(fā)泡后對(duì)不會(huì)留下殘余物，并且對(duì)發(fā)泡塑料性能不會(huì)改變绳军。另一種是化學(xué)發(fā)泡法印机，這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡逢艘，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)泡膘流，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)泡梁钾。 后一種是機(jī)械發(fā)泡搪泳，使用機(jī)械攪拌的方法使氣體混入材料中，然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料链嘀。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后淆储，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）坯台，隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加聂沙，氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大秆麸，隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低，氣泡也會(huì)停止增長并且慢慢成型及汉，這樣就會(huì)在塑料中形成很多或大或小的氣孔沮趣。所以不管采用什么發(fā)泡工藝，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核坷随，氣泡核膨脹房铭，氣泡固化成型這個(gè)過程。發(fā)泡膜包裝袋制造過程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜温眉，也就是我們常說的珍珠棉缸匪，將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點(diǎn)，如防震类溢，防潮凌蔬，韌性好等，來看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來的。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯龟梦，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合隐锭，通過管道將其吸入到擠出機(jī)入料口窃躲，同時(shí)在擠出機(jī)中還要加入發(fā)泡劑计贰。在擠出機(jī)中需要加溫讓原料熔化，再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡蒂窒，然后從機(jī)頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜躁倒。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開，展平后收成卷洒琢，這樣就可以切割后包裝產(chǎn)品了秧秉。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機(jī)在上面印上需要的圖案或者文字。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀衰抑，后通過機(jī)器壓封成包裝袋象迎，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡呛踊，能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便砾淌，還能起到包裝保護(hù)的功能，現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬谭网，也具有這樣的性能汪厨，它就像金屬的氣泡包裝材料。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的愉择，它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬劫乱，它比合金鋼要輕70%，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量锥涕，具備防輻射衷戈，防彈，防火的能力层坠，在遭遇壓力時(shí)其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用殖妇，也許將來我們就能用到這種氣泡金屬。隨著世界資源的減少和對(duì)環(huán)境要求的提高窿春，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率拉一，推動(dòng)材料和能源消耗的下降，以及材料性能的提升旧乞，成本降低蔚润，有些可以通過輕量化實(shí)現(xiàn)，而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向尺栖。那些用于包裝嫡纠，汽車，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)展除盏，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用叉橱，各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛

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當(dāng)前，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)者蠕，水污染治理也得到了高度的重視窃祝。由于工業(yè)廢水中常含有多種有毒物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和人體有很大危害踱侣，因此要開發(fā)綜合利用粪小，采取科學(xué)的凈化措施才可排放，化害為利抡句。工業(yè)廢水中存在一定的有害污染物質(zhì)探膊。研究表明，造成水污染的污染物中待榔，重金屬占據(jù)主導(dǎo)地位逞壁，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锐锣、酚腌闯、砷、汞刺下、鎘或鉛等有毒或劇毒的物質(zhì)绑嘹，以及無機(jī)酸、堿類等刺激性橘茉、腐蝕性的物質(zhì)工腋，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食物鏈進(jìn)入人體中畅卓，會(huì)引起頭痛擅腰、呼吸困難、引起血管內(nèi)溶血翁潘、損傷神經(jīng)系統(tǒng)趁冈，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)泡基于這些危害拜马，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)用材渗勘。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俩莽，其具有良好的水溶性旺坠、黏附性、機(jī)械性能和穩(wěn)定性扮超，廣泛應(yīng)用于紡織取刃、食品和醫(yī)藥等行業(yè)蹋肮。近些年來，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)用中璧疗。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坯辩，多以聚乙烯醇為原料，配以甲醛崩侠、淀粉漆魔、半纖維素、竹炭啦膜、聚丙烯酸有送、生物炭淌喻、海泡石僧家、水滑石、坡縷石水等聚合物裸删，再經(jīng)發(fā)泡處理制備八拱。不僅具有強(qiáng)吸水性，而且能夠通過吸附污漬實(shí)現(xiàn)凈化除污涯塔〖〉荆可以有效處理工業(yè)廢水中的各種有害物質(zhì)（生物毒性或致癌性），為社會(huì)倡導(dǎo)的高效匕荸、節(jié)能的處理水體污染措施找到了可行性方案爹谭。針對(duì)污水處理的實(shí)際需求，本文僅限于對(duì)幾種公開的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料類型做有關(guān)介紹榛搔，如淀粉基诺凡、碳納米管改性的水凝膠、聚乙烯醇縮甲醛践惑、聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖腹泌、生物炭等材質(zhì)的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料。淀粉基聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料適用于污水處理 尔觉。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凉袱。利用半纖維素增強(qiáng)、增韌的作用侦铜，以及海泡石優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能专甩，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，再經(jīng)發(fā)泡處理而成钉稍。具有比表面積大涤躲，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，過濾分離和吸附效率好嫁盲，同時(shí)具有優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能篓叶，能吸附廢水中的懸浮顆粒和污漬烈掠，并有脫除異味和脫色的效果，適用于污水處理技術(shù)缸托。 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)行吸附左敌。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，其高吸附能力和很高的表面活性俐镐，使它成為獨(dú)特的多功能吸附劑矫限。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)作用佩抹，將腐殖酸和海泡石均勻的穿插于聚乙烯醇叼风、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(duì)重金屬離子吸附效率好棍苹、吸附量大无宿，而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、力學(xué)性能優(yōu)異的水凝膠發(fā)泡材料枢里。試驗(yàn)表明孽鸡，凈化去污能力好，不僅可以處理城市生活廢水和畜禽養(yǎng)殖廢水栏豺，同時(shí)還可以處理工業(yè)廢水彬碱，如電鍍、紡織奥洼、印染巷疼、化工、制藥等工業(yè)排放的廢水灵奖，特別是不易生物處理的廢水嚼沿，并且可以回收廢水中的貴金屬、稀有金屬等桑寨。此外本發(fā)泡材料還是殺菌藥物的優(yōu)良載體伏尼，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尉尾，容易對(duì)周圍環(huán)境造成污染爆阶。天然高分子材料對(duì)生物無毒，傳質(zhì)性能好沙咏，但強(qiáng)度低辨图，厭氧條件下易被微生物分解，壽命短肢藐。合成高分子材料強(qiáng)度高故河，化學(xué)穩(wěn)定性好，但傳質(zhì)性能差吆豹。因此鱼的，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)性能理盆。又能擁有強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)凑阶。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)率性猿规，對(duì)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%以上宙橱，氨氮去除效果可達(dá)96%以上姨俩。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师郑。聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料具有豐富的開孔結(jié)構(gòu)环葵，較好的力學(xué)強(qiáng)度和耐磨性，以及生物相容性宝冕。被用作清潔材料张遭、過濾材料、吸收劑和功能性的吸附材料猬仁。殼聚糖是含多種整合機(jī)的天然生物聚合物帝璧，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湿刽，且孔徑較大，接觸面積較大褐耳，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)诈闺。實(shí)驗(yàn)表明，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)快速解吸附铃芦，經(jīng)過5次循環(huán)之后雅镊，對(duì) Pb2+ 和 Cu2+仍然表現(xiàn)出相對(duì)良好的吸附能力∪凶遥可見是一種能用于污水處理的理想吸附劑仁烹。該方法操作方便，吸附后處理簡(jiǎn)單咧虎，豐富了為工業(yè)廢水處理提供依據(jù)和方法卓缰。圖源：高分子材料工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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，出水中仍含有較多的污染物質(zhì)砰诵，進(jìn)入水體后會(huì)造成水體富營養(yǎng)化征唬，對(duì)環(huán)境造成一定的影響。填料的性能直接決定污染物去除率茁彭，傳統(tǒng)的填料或多或少存在著比表面積小总寒、掛膜困難、生物量比較少且生物膜易脫落理肺，處理效率不高等問題摄闸。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料善镰，可以作為污水處理填料應(yīng)用，比表面積大年枕，掛膜快媳禁，具有良好的親水性親生物性，表面生物量大且種類豐富画切，污泥量少不堵塞竣稽，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)域具有重大意義霍弹。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)毫别，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)合吸附劑典格，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)展的重要方向岛宦。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)用耍缴，對(duì)解決工業(yè)污水處理砾肺、建設(shè)環(huán)保型社會(huì)做了應(yīng)有之義。目前防嗡，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)用变汪，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)蚁趁、裝備和價(jià)格也具有普惠性和實(shí)用性裙盾，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)化他嫡。

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摘要：利用化學(xué)改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機(jī)番官，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)樹脂钢属，考察了影響PP發(fā)泡的主要因素（如引發(fā)劑徘熔、發(fā)泡劑的用量、擠出溫度等）淆党。結(jié)果表明酷师，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，共聚PP為60.00份宁否，過氧化二特丁烷為0.18份窒升，過氧化二異丙苯為0.02份，改性劑為0.50份慕匠，碳酸鈣為0.50份饱须，發(fā)泡劑AC為 0.40份。以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μｍ台谊，泡孔密度可達(dá)個(gè)／cm3蓉媳。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)輕譬挚、耐高溫、綠色環(huán)保酪呻、易注射成型减宣、成型周期短和成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車輕量化的發(fā)展玩荠，PP發(fā)泡材料在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用越來越多漆腌。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阶冈，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］闷尿。化學(xué)微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米女坑，封閉微孔泡以小于50μｍ 為佳填具。目前國內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)水平大多在80～350μｍ，國外也只有美國匆骗、意大利劳景、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)法碉就，以均聚PP和共聚PP共混物為基礎(chǔ)樹脂盟广，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铝噩，泡孔密度可達(dá)個(gè)／cm3衡蚂。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(dòng)速率（MFR）為3.0g/（10min）骏庸，中國石化齊魯分公司；共聚PP（記作PP2）年叮，MFR為2.0g/（10min）具被，中國石化齊魯分公司；抗氧劑只损，168和1010一姿，上海汽巴高橋化學(xué)有限公司；過氧化二特丁烷（DBP）跃惫，過氧化二特丁烷（DBP）叮叹，過氧化二異丙苯（DCP），二乙烯基苯爆存，偶氮二甲酰胺（發(fā)泡劑AC）蛉顽，液體石蠟，江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司先较；發(fā)泡改性劑DMS-10携冤，自制悼粮。1.2 儀器設(shè)備 RC300C型轉(zhuǎn)矩流變儀，德國HAAKE公 司曾棕；CMT450料試驗(yàn) 機(jī)扣猫，天水三斯有限公司；∮25單螺桿擠出機(jī)翘地，德國BRABENDER公司申尤；AH-2奧林巴斯顯微鏡，日本奧林巴斯公司衙耕。1.3 試樣制備工藝 混料：將樹脂昧穿、過氧化物、改性劑臭杰、抗氧劑粤咪、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量，投入10L高速攪拌機(jī)渴杆，低速混合1min寥枝，高速混合2min出料，料溫不 高于50℃磁奖。擠出發(fā)泡：擠出機(jī)設(shè)置溫度180～200℃囊拜，機(jī)頭溫度195℃，距機(jī)頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平比搭，取樣待用冠跷。1.4 測(cè)試表征拉伸強(qiáng)度按照GB/T1040.3—2006測(cè)試，采用4型試樣身诺，拉伸速度為50mm／min蜜托；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB/T9341—2000測(cè)試，寬度25mm霉赡；沖擊強(qiáng)度按GB/T1843—2008測(cè)試橄务；表觀密度按GB/T6343—2009測(cè)試；泡孔密度按 照參考文獻(xiàn)［４］所述方法測(cè)試穴亏。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)樹脂蜂挪，DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑，測(cè)試體系的熔體強(qiáng)度和觀察發(fā)泡片質(zhì)量嗓化，結(jié)果見表1棠涮。表1，DBP/DCP對(duì)發(fā)泡片表面質(zhì)量的影響 注：擠出口模厚度0.6mm刺覆，寬度50mm严肪。由表1看出，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诬垂，隨DCP含量增加劲室，擠出片材表面質(zhì)量變差，泡孔變得不均勻结窘；DCP雖有利于提高熔體強(qiáng)度很洋，但比例不宜過大，以不超過引發(fā)劑總質(zhì)量分 數(shù)20％為宜隧枫。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度喉磁，擠出反應(yīng)時(shí)，DCP和PP還沒有完全混合均勻就大量分解官脓，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量PP自由基协怒，導(dǎo)致 PP部分交聯(lián)，形成局部高強(qiáng)度熔體卑笨，熔體強(qiáng)度的不均勻性導(dǎo)致發(fā)泡不均勻孕暇，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)樹脂赤兴，選取 DBP／DCP質(zhì)量比90/10妖滔，考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關(guān)系，結(jié)果見圖1桶良。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關(guān)系由圖1可看出座舍，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陨帆；而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低曲秉，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)疲牵，引發(fā)劑濃度不足承二，PP接枝率不高，熔體強(qiáng)度不足纲爸，難以包裹住氣體矢洲，泡孔較大，并有部分泡孔破裂缩焦，導(dǎo)致發(fā)泡片密度較高；隨引發(fā)劑含量增加责静，PP接枝程度提高袁滥，熔體強(qiáng)度相應(yīng)增加，氣泡在膨脹過程中灾螃，泡壁不易破裂题翻，形成致密均勻的泡孔，單位體積泡孔數(shù)量增加，材料密度下降嵌赠；隨引發(fā)劑含量進(jìn)一步提高塑荒，熔體強(qiáng)度高于氣泡膨脹的動(dòng)力，使氣泡不能充分膨脹姜挺，導(dǎo)致發(fā)泡片密度略有提高齿税。.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。由圖2看出炊豪，起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加凌箕，發(fā)泡材料表觀密度降低，泡孔密度提高词渤，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牵舱，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。但在發(fā)泡劑含量增加到0.5份時(shí)缺虐，發(fā)泡材料表觀密度反而回升芜壁，泡孔密度下降。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進(jìn)一步提高高氮，熔體中氣體含量過多慧妄，氣泡膨脹加劇，導(dǎo)致部分泡孔破裂合并纫溃，氣體溢出腰涧，于是發(fā)泡材料表觀密度又提高，泡孔密度下降紊浩。由圖2還可看出窖铡，發(fā)泡劑的合適用量為0.3～0.5份。

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什么是MPP坊谁？MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯费彼，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴(yán)格地定義是泡孔尺寸小于10微米，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)口芍。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在箍铲，MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖鬓椭、隔熱和吸聲等性能颠猴，可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具小染、箱包翘瓮、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA裤翩、PU资盅、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的佳替代物。聚丙烯微孔發(fā)泡MPP所需的原料制造MPP一般需要使用高熔體強(qiáng)度聚丙烯(high melt strength PP)呵扛。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物每庆，加工窗口較窄，且難以得到封閉的泡孔結(jié)構(gòu)今穿。性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP缤灵，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體，并誘導(dǎo)其成核荣赶、發(fā)泡凤价，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過程清潔無污染拔创，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保利诺。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用剩燥。聚丙烯（PP）本身是無毒材料慢逾，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械灭红、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域侣滩。也可應(yīng)用于兒童拼圖、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域变擒，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫君珠，EVA泡沫。 PP是半結(jié)晶聚合物娇斑，其熔點(diǎn)一般150~170℃策添。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS毫缆、PU發(fā)泡材料唯竹，MPP的使用溫度可達(dá)120℃，因此MPP特別適合高溫包裝苦丁、高溫保溫等領(lǐng)域浸颓。MPP集增強(qiáng)、隔熱和降噪為一體旺拉，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域产上，如汽車、軌道交通蛾狗，船舶蒂秘，風(fēng)機(jī)葉片等。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用淘太，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用蒲牧。MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有： 1) 同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下撇贺，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小冰抢。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料松嘶，更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控挎扰，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材翠订，而片材表面不會(huì)穿孔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在遵倦，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板尽超，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(duì)流梧躺，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞似谁。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)掠哥。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用巩踏。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能续搀，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域塞琼。 MPP的阻燃著下游應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大以及性能要求的提升，對(duì)MPP阻燃要求日益劇增禁舷，巴斯夫BASF無鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低彪杉，添加1%即可達(dá)到UL94 VTM-2阻燃等級(jí)，對(duì)材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響榛了，NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外在讶，它還有出色的光和熱穩(wěn)定性，以及不與酸性環(huán)境以及含鹵阻燃劑中的酸性成份發(fā)生反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)霜大。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產(chǎn)品构哺，巴斯夫光穩(wěn)定劑Tinuvin? XT55在MPP微孔發(fā)泡聚丙烯上能夠達(dá)到非常高效的光老化，延長MPP長時(shí)間在戶外暴曬的時(shí)間战坤，防止材料老化降解曙强； BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外，同時(shí)還具有形態(tài)顆镣久＃化碟嘴，加工方便，潔凈囊卜，無粉塵污染等特點(diǎn)娜扇。

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發(fā)泡材料品種眾多错沃，大多數(shù)熱塑性塑料和熱固性塑料都能加工成發(fā)泡材料。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料雀瓢、橡膠枢析、彈性體)為基礎(chǔ)而其內(nèi)部具有無數(shù)氣泡的微孔材料，也可以視為以氣體為填料的復(fù)合材料刃麸。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝醒叁。一、模壓成型聚丙烯微孔發(fā)泡模壓成型屬于較早的發(fā)泡工藝類型泊业，所以對(duì)模壓發(fā)泡并沒有規(guī)范的縮寫命名把沼。直到近年來聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來后，被冠以“M”吁伺，定義為“MPP”饮睬。近年來涌現(xiàn)出MPP，幾乎是我國獨(dú)創(chuàng)的一種發(fā)泡PP箱蝠。其制造工藝是以壓機(jī)做為發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備续捂，原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒有本質(zhì)的不同，關(guān)鍵的區(qū)別在于發(fā)泡劑不是傳統(tǒng)的AC化學(xué)發(fā)泡劑宦搬，而是采用超臨界CO2牙瓢，因而發(fā)泡倍率可以高達(dá)20多倍，且非常環(huán)保间校。具體的制造方法是矾克，先采用混煉、壓延憔足、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板胁附，然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機(jī)中的模具中，合上模具滓彰。加熱壓機(jī)的上下模板控妻，將PP板材的溫度上升至PP的熔點(diǎn)附近，與此同時(shí)從不同方位向模具中注入超臨界CO2揭绑，在充分浸漬PP板材后弓候，將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度，迅速釋放壓機(jī)的壓力他匪，讓PP板材充分發(fā)泡并降溫菇存，即得到MPP發(fā)泡板材。MPP產(chǎn)品的制造以及制品的優(yōu)點(diǎn)在于：在固體形態(tài)下浸漬;對(duì)PP熔體強(qiáng)度要求較低;發(fā)泡過程易于控制;產(chǎn)品泡孔精細(xì)邦蜜、均勻;材料力學(xué)性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會(huì)燃燒依鸥。但不足點(diǎn)也是比較明確的，如：浸漬速度慢;必須經(jīng)歷制成薄板的預(yù)加工工藝過程;受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;靠壓機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)悼沈，不僅不連續(xù)贱迟，且效率較低姐扮，難以大規(guī)模工業(yè)化;應(yīng)用領(lǐng)域不十分明確;在發(fā)泡PP中屬于制造成本較高的工藝。二关筒、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝溶握，即在高壓釜中，在一定時(shí)間內(nèi)蒸播，通過高壓將物理發(fā)泡劑在預(yù)定溫度下浸漬進(jìn)入基體樹脂的細(xì)小粒料之中，然后冷卻體系溫度至室溫萍肆，即得到可發(fā)性珠粒袍榆。使用時(shí)，先在一定的發(fā)泡溫度下塘揣，利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預(yù)發(fā)泡一下包雀，得到綠豆大小預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒。在制備制品時(shí)亲铡，將預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱才写、減壓，使預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性塑料珠粒進(jìn)一步膨脹并相融合奖蔓，形成預(yù)定形狀的發(fā)泡材料赞草，即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型。由于都是采用物理發(fā)泡劑吆鹤，因而發(fā)泡倍率較大厨疙。三、擠出發(fā)泡成型將塑料與發(fā)泡劑(物理或化學(xué))分別加入擠出機(jī)的不同位置疑务，高壓下在擠出機(jī)中熔融形成均勻的溶液沾凄，然后在口模處突然泄壓、發(fā)泡知允、冷卻撒蟀，制成板材、片材甚至管材等温鸽。在擠出發(fā)泡過程中保屯，發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液，并在口模處瞬間泄壓嗤朴、發(fā)泡配椭、冷卻、形成發(fā)泡材料雹姊，不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力股缸，故而對(duì)塑料的熔體強(qiáng)度要求很高，特別需要熔體在拉伸過程中具有較強(qiáng)的應(yīng)變硬化的性能吱雏，因此發(fā)泡難度較大敦姻。四瘾境、注塑發(fā)泡成型注塑發(fā)泡材料是發(fā)展相對(duì)較晚的一種發(fā)泡材料，主要因?yàn)閭鹘y(tǒng)注塑工藝與發(fā)泡必備條件之間存在矛盾镰惦。當(dāng)今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品迷守，甚至于發(fā)泡并非是主要目的，而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形旺入，特別是在托盤兑凿，支架等大型制品的注塑中。聚賽龍公司通過配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)茵瘾、精準(zhǔn)的加工工藝礼华、特殊的螺桿組合及配混工藝研制的可微發(fā)泡改性PA6區(qū)別于普通可微發(fā)泡改性PA材，使其在高表面要求拗秘、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢(shì)圣絮，使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。