浙江優(yōu)質(zhì)超臨界二氧化碳發(fā)泡定制

近年來(lái)綜合性能優(yōu)異褥符、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種抚垃。超臨界二氧化碳(CO2)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)属瓣，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團(tuán)隊(duì)在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性突破，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過(guò)程的優(yōu)化和強(qiáng)化技術(shù)讯柔。合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類』っ粒化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留魂迄、發(fā)泡過(guò)程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn);物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高惋耙，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全捣炬。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑熊昌，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)，已被工信部列入我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)湿酸，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)婿屹、表面張力和黏度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化推溃，可以制備微孔甚至納米泡孔材料昂利。聚丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制铁坎，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無(wú)法保持完整泡孔蜂奸，可操作窗口窄。因此硬萍，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扩所。為了攻克這一難題，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通朴乖、中石化北化院祖屏、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位买羞，在合適物料體系袁勺、可控工藝過(guò)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、強(qiáng)化和工程化等系列工作哩都，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(chǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新魁兼。趙玲介紹，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡漠嵌，既可突破結(jié)晶的制約咐汞，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型∪迓梗基于這一發(fā)泡機(jī)制化撕，他們開發(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，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑约炎。CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率植阴，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施減小了高壓設(shè)備體積;同時(shí)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)圾浅，保證了均勻的壓力場(chǎng)掠手、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，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)狸捕。利用上述創(chuàng)新技術(shù)喷鸽，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬(wàn)立方米模壓發(fā)泡裝置，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的領(lǐng)先制造;新建了4套灸拍、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬(wàn)~6萬(wàn)立方米的釜壓發(fā)泡裝置做祝，生產(chǎn)效率提高25%砾省，成品率提高到99%以上，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)混槐，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元编兄、利稅1.09億元。此外声登，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件狠鸳、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論。趙玲表示捌刮，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)碰煌，除聚丙烯外，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)绅作，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成芦圾。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾俄认、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域个少，還可滿足兒童玩具、食品眯杏、醫(yī)療夜焦、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能岂贩，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域茫经，如新能源汽車動(dòng)力電池墊片、5G通信微波中繼天線罩萎津、高檔汽車音響振膜卸伞、防彈衣背板等。

浙江優(yōu)質(zhì)超臨界二氧化碳發(fā)泡定制

近日锉屈，有網(wǎng)友在國(guó)家發(fā)展改革委官網(wǎng)留言詢問(wèn)“’一次性發(fā)泡塑料餐具’是否包括‘可生物降解發(fā)泡塑料餐具’荤傲？比如用可生物降解的聚乳酸PLA發(fā)泡塑料材料制成的餐具，是否也在禁止之列颈渊？”發(fā)改委回答：“凡發(fā)泡塑料餐具均在禁止生產(chǎn)和銷售之列遂黍。”這份答復(fù)看似簡(jiǎn)單俊嗽，卻隱藏著數(shù)個(gè)值得深思的問(wèn)題雾家，深挖之下，細(xì)思極恐绍豁！1芯咧、一次性發(fā)泡塑料餐具 ≠ 一次性塑料餐具，可降解的一次性塑料餐具是否允許使用？國(guó)家發(fā)展委和改革委員會(huì)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》中唬党，關(guān)于一次性塑料餐具和一次性發(fā)泡塑料餐具有不同的規(guī)定：關(guān)于一次性發(fā)泡塑料餐具：禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具；關(guān)于一次性塑料餐具：到2020年底鬼佣，全國(guó)范圍餐飲行業(yè)禁止使用不可降解一次性塑料吸管驶拱；地級(jí)以上城市建成區(qū)、景區(qū)景點(diǎn)的餐飲堂食服務(wù)晶衷，禁止使用不可降解一次性塑料餐具蓝纲。到2022年底，縣城建成區(qū)晌纫、景區(qū)景點(diǎn)餐飲堂食服務(wù)税迷，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。到2025年锹漱，地級(jí)以上城市餐飲外賣領(lǐng)域不可降解一次性塑料餐具消耗強(qiáng)度下降30%箭养。一次性發(fā)泡餐具：聚丙烯微孔發(fā)泡在飲食業(yè)和食品包裝業(yè)中，一次性發(fā)泡餐具使用為廣泛的材料是聚苯乙烯哥牍，通常采用含氯氟烴(CFC)或烴類(HC)發(fā)泡劑發(fā)泡毕泌，制成各種餐飲具如快餐盒、湯碗嗅辣、方便面碗撼泛、生鮮托盤等。這些材料構(gòu)成了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題澡谭。中國(guó)曾于1999年愿题、2005年以及2011年三次將一次性發(fā)泡塑料餐具列入工藝落后或產(chǎn)品落后目錄而遭淘汰。原因是：一些發(fā)泡餐具廠使用工業(yè)塑膠廢棄物作為原材料蛙奖，摻雜少量的新料潘酗，再配一定量的滑石粉，生產(chǎn)出一次性發(fā)泡餐盒外永。盡管使用再生料生產(chǎn)發(fā)泡餐具有節(jié)約資源等優(yōu)勢(shì)崎脉，但是來(lái)源不明的工業(yè)塑膠廢棄物存在眾多安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)；發(fā)泡塑料餐具用完廢棄后難于回收利用伯顶；一次性發(fā)泡餐具對(duì)是否有雙酚A囚灼、苯乙烯單體、二聚體祭衩、三聚體灶体、二噁英等毒性單體析出存在爭(zhēng)議；在生產(chǎn)過(guò)程中使用的發(fā)泡劑掐暮，有的會(huì)破壞大氣臭氧層蝎抽，有的存在嚴(yán)重安全隱患。2013年2月26日，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布第21號(hào)令樟结，對(duì)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）》有關(guān)條目進(jìn)行局部調(diào)整养交，其中之一便是在淘汰類產(chǎn)品目錄中刪除了一次性發(fā)泡塑料餐具（簡(jiǎn)稱發(fā)泡餐具）。終瓢宦，2020年1月16日發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》明確禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具碎连。一次性塑料餐具：一次性餐具按原材料來(lái)源、生產(chǎn)工藝驮履、降解方式鱼辙、回收水平分為以下三大類：1、生物降解類：如紙制品（含紙漿模塑型玫镐、紙板涂膜型）倒戏、食用粉模塑型、植物纖維模塑型等恐似；2杜跷、光/生物降解性材料類：光/生物降解塑料（非發(fā)泡）型，如光生物降解PP類蹂喻；3葱椭、易于回收利用材料類：如聚丙烯類(PP)、高抗沖聚苯乙烯類(HIPS)口四、雙向拉伸聚苯乙烯(BOPS)孵运、天然無(wú)機(jī)礦物填充聚丙烯復(fù)合材料制品等。也就是說(shuō)一次性發(fā)泡塑料餐具僅僅是一次性塑料餐具中的一個(gè)種類蔓彩。禁止的是一次性發(fā)泡餐具治笨，而不是完全禁止一次性塑料餐具，可降解的一次性塑料餐具是允許生產(chǎn)和銷售的赤嚼。2旷赖、可生物降解的一次性塑料餐具是否需要“發(fā)泡成型”？采用的發(fā)泡劑是否同樣對(duì)環(huán)境有害更卒？發(fā)泡是使塑料產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)的過(guò)程等孵。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料，常的樹脂有：聚苯乙烯樹脂蹂空、聚氨酯樹脂俯萌、聚氯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂上枕、脲甲醛樹脂咐熙、酚醛樹脂等。發(fā)泡劑：CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中辨萍，它終將散逸棋恼、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)。再者，HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來(lái)爪飘，因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成义起。因而，需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料师崎〔⑸龋可降解餐盒使用材料分兩種：一種是天然材料制成的可降解天然材料餐盒，如紙制品抡诞、秸稈、淀粉等土陪，可降解昼汗，也稱之為環(huán)保產(chǎn)品；另一種是以塑料為主要成分的可降解塑料餐盒鬼雀，加入淀粉顷窒、光敏劑等物質(zhì)制成（此類一次性餐盒的制造原料是可降解塑料，所謂可降解塑料就是在塑料的生產(chǎn)過(guò)程中加入一定量的添加劑源哩，如光敏劑鞋吉、淀粉等原料。這樣励烦，可降解塑料制品在使用完谓着，并廢棄在大自然中暴露三個(gè)月后，可由完整的形狀分解成碎片坛掠，因而至少在視覺上改善了環(huán)境赊锚。但這項(xiàng)技術(shù)的缺陷是，這些碎片不能繼續(xù)降解屉栓，只不過(guò)是由大片變成小片塑料舷蒲，不能從根本上勝任消除白色污染的任務(wù)。發(fā)泡劑：CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中友多，它終將散逸牲平、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)。再者域滥，HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來(lái)纵柿，因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成。因而骗绕，需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料藐窄。目前，常用的可降解塑料聚乳酸（PLA）餐盒是需要發(fā)泡的酬土，至于其他可降解塑料是否需要發(fā)泡荆忍，發(fā)泡劑是否污染環(huán)境，還需要更專業(yè)的解答，請(qǐng)?jiān)谙路搅粞曰驋呙瓒S碼刹枉，分享您的觀點(diǎn)：按【姓名+公司名+職務(wù)】格式叽唱，發(fā)送備注3、如果《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》中禁止生產(chǎn)和銷售的超薄塑料購(gòu)物袋微宝、農(nóng)用地膜棺亭，一次性塑料棉簽，塑料微珠全都使用可生物降解材料蟋软，是否允許生產(chǎn)和銷售镶摘？目前還沒有明確的答案，您怎么看岳守？4凄敢、可降解塑料真的環(huán)保嗎？可降解塑料中也會(huì)使用發(fā)泡劑破壞環(huán)境湿痢，此外花費(fèi)大量成本和時(shí)間使用可降解塑料涝缝，但可降解塑料混雜在傳統(tǒng)塑料中，無(wú)法回收利用譬重，只能用傳統(tǒng)方法掩埋焚燒處理拒逮，究竟該使用可降解塑料還是建設(shè)塑料閉環(huán)掰烟，采用可回收性設(shè)計(jì)玷氏，這是一個(gè)值得思索的問(wèn)題。

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微發(fā)泡注塑膘侮，聚丙烯/橡膠/滑石粉復(fù)合材料塔嬉，增強(qiáng)增韌聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯作為一種經(jīng)濟(jì)高效的熱塑性聚合物狠怨，具有材料成本低、抗腐蝕性好邑遏、比強(qiáng)度高和易于成型加工等優(yōu)點(diǎn)佣赖，已廣泛應(yīng)用于包裝工程、紡織记盒、電子產(chǎn)品以及汽車工業(yè)憎蛤。以汽車工業(yè)為例，聚丙烯的年均用量高達(dá)255.6百萬(wàn)噸纪吮，研究表明汽車每減重10%就可以將燃料的利用率提高至少6%俩檬。因此，近年來(lái)為了節(jié)省材料和能源碾盟、減少環(huán)境污染進(jìn)而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康可持續(xù)發(fā)展棚辽，塑料制品的輕量化問(wèn)題引起了廣大學(xué)者的研究興趣，而其中發(fā)泡注塑成型工藝被視為是一種非常有前途的輕量化實(shí)現(xiàn)方式冰肴。然而屈藐，由于聚丙烯的熔體強(qiáng)度低榔组，導(dǎo)致其發(fā)泡能力非常差，常規(guī)微發(fā)泡注塑聚丙烯產(chǎn)品存在泡孔尺寸大且分布極其不均勻联逻，嚴(yán)重降低了其力學(xué)性能搓扯，尤其是沖擊力學(xué)性能。針對(duì)上述問(wèn)題包归，山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王桂龍和合作者提出了一種利用橡膠和滑石粉的耦合作用改性聚丙烯的新途徑锨推，顯著提高了聚丙烯熔體強(qiáng)度和促進(jìn)了結(jié)晶，進(jìn)而改善了聚丙烯的發(fā)泡能力公壤，終通過(guò)微發(fā)泡注塑制備了具有優(yōu)異綜合力學(xué)性能的微孔聚丙烯制品换可。

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發(fā)泡材料品種眾多，大多數(shù)熱塑性塑料和熱固性塑料都能加工成發(fā)泡材料厦幅。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料锦担、橡膠、彈性體)為基礎(chǔ)而其內(nèi)部具有無(wú)數(shù)氣泡的微孔材料慨削，也可以視為以氣體為填料的復(fù)合材料。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝套媚。一缚态、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，所以對(duì)模壓發(fā)泡并沒有規(guī)范的縮寫命名堤瘤。直到近年來(lái)聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來(lái)后玫芦，被冠以“M”，定義為“MPP”本辐。近年來(lái)涌現(xiàn)出MPP桥帆，幾乎是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種發(fā)泡PP。其制造工藝是以壓機(jī)做為發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備慎皱，原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒有本質(zhì)的不同老虫，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，而是采用超臨界CO2茫多，因而發(fā)泡倍率可以高達(dá)20多倍祈匙，且非常環(huán)保。具體的制造方法是天揖，先采用混煉夺欲、壓延、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板今膊，然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機(jī)中的模具中些阅，合上模具。加熱壓機(jī)的上下模板斑唬，將PP板材的溫度上升至PP的熔點(diǎn)附近市埋，與此同時(shí)從不同方位向模具中注入超臨界CO2黎泣，在充分浸漬PP板材后，將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度腰素，迅速釋放壓機(jī)的壓力聘裁，讓PP板材充分發(fā)泡并降溫，即得到MPP發(fā)泡板材弓千。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(guò)程易于控制;產(chǎn)品泡孔精細(xì)衡便、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。但不足點(diǎn)也是比較明確的洋访，如：浸漬速度慢;必須經(jīng)歷制成薄板的預(yù)加工工藝過(guò)程;受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;靠壓機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)镣陕，不僅不連續(xù)，且效率較低姻政，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呆抑。二、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝汁展，即在高壓釜中鹊碍，在一定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)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)小粒料之中食绿，然后冷卻體系溫度至室溫侈咕，即得到可發(fā)性珠粒。使用時(shí)器紧，先在一定的發(fā)泡溫度下耀销，利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預(yù)發(fā)泡一下，得到綠豆大小預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒铲汪。在制備制品時(shí)熊尉，將預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱、減壓掌腰，使預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性塑料珠粒進(jìn)一步膨脹并相融合狰住，形成預(yù)定形狀的發(fā)泡材料，即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型齿梁。由于都是采用物理發(fā)泡劑转晰，因而發(fā)泡倍率較大。三士飒、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)的不同位置查邢，高壓下在擠出機(jī)中熔融形成均勻的溶液，然后在口模處突然泄壓酵幕、發(fā)泡扰藕、冷卻，制成板材芳撒、片材甚至管材等邓深。在擠出發(fā)泡過(guò)程中未桥，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芥备、發(fā)泡冬耿、冷卻、形成發(fā)泡材料萌壳，不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力亦镶，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(guò)程中具有較強(qiáng)的應(yīng)變硬化的性能袱瓮，因此發(fā)泡難度較大缤骨。四、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)泡材料尺借，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绊起。當(dāng)今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品，甚至于發(fā)泡并非是主要目的燎斩，而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形虱歪，特別是在托盤，支架等大型制品的注塑中栅表。聚賽龍公司通過(guò)配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)笋鄙、精準(zhǔn)的加工工藝、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材谨读，使其在高表面要求、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢(shì)坛吁，使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件劳殖。

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簡(jiǎn)述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡(jiǎn)稱MPP，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微米拨脉，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)哆姻。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在，MPP具有優(yōu)異的減震玫膀、緩沖矛缨、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應(yīng)用于包裝帖旨、交通工具箕昭、箱包、體育器材等領(lǐng)域解阅，是傳統(tǒng)EVA落竹、PU、PS發(fā)泡材料货抄、EPE和EPP的替代物述召。聚丙烯微孔發(fā)泡性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP朱转，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)其成核积暖、發(fā)泡藤为，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過(guò)程清潔無(wú)污染夺刑，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保缅疟。發(fā)泡過(guò)程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用性誉。丙烯（PP）本身是無(wú)毒材料窿吩，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)療器械错览、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域纫雁。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)域倾哺，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫轧邪，EVA泡沫。PP是半結(jié)晶聚合物羞海，其熔點(diǎn)一般150~170℃忌愚。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS却邓、PU發(fā)泡材料硕糊，MPP的使用溫度可達(dá)120℃，因此MPP特別適合高溫包裝腊徙、高溫保溫等領(lǐng)域简十。MPP集增強(qiáng)、隔熱和降噪為一體撬腾，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域螟蝙，如汽車、軌道交通民傻，船舶胰默，風(fēng)機(jī)葉片等。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用漓踢，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫牵署、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用喧半。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)下碟刺，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小薯酝。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料半沽，更加降低制品重量和體積爽柒。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的超薄片材者填，而片材表面不會(huì)穿孔浩村，可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在占哟，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板心墅，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)流榨乎，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞怎燥。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(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)蜜暑。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用铐姚。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能肛捍，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域隐绵。

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聚丙烯是丙烯加聚反應(yīng)而成的聚合物。系白色蠟狀材料拙毫，外觀透明而輕依许。密度為0.89～0.91g/cm3，易燃缀蹄，熔點(diǎn)165℃峭跳，在155℃左右軟化，使用溫度范圍為-30～140℃缺前。在80℃以下能耐酸蛀醉、堿、鹽液及多種有機(jī)溶劑的腐蝕诡延，能在高溫和氧化作用下分解滞欠。聚丙烯廣泛應(yīng)用于服裝古胆、毛毯等纖維制品肆良、醫(yī)療器械、汽車逸绎、自行車惹恃、零件、輸送管道棺牧、化工容器等生產(chǎn)巫糙，也用于食品、藥品包裝颊乘。產(chǎn)品簡(jiǎn)介特性聚丙烯簡(jiǎn)稱PP参淹，是一種無(wú)色醉锄、無(wú)臭、無(wú)毒浙值、半透明固體物質(zhì)恳不。聚丙烯（PP）是一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹脂，為無(wú)色半透明的熱塑性輕質(zhì)通用塑料开呐。具有耐化學(xué)性烟勋、耐熱性、電絕緣性筐付、高強(qiáng)度機(jī)械性能和良好的高耐磨加工性能等卵惦，這使得聚丙烯自問(wèn)世以來(lái)，便迅速在機(jī)械瓦戚、汽車沮尿、電子電器、建筑伤极、紡織蛹找、包裝、農(nóng)林漁業(yè)和食品工業(yè)等眾多領(lǐng)域得到廣泛的開發(fā)應(yīng)用哨坪。近年來(lái)庸疾，隨著我國(guó)包裝、電子当编、汽車等工業(yè)的快速發(fā)展届慈，極大地促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)的發(fā)展。而且因?yàn)槠渚哂锌伤苄苑尥担郾┎牧险鸩教娲局飘a(chǎn)品金顿，高強(qiáng)度韌性和高耐磨性能已逐步取代金屬的機(jī)械功能。另外聚丙烯具有良好的接枝和復(fù)合功能鲤桥，在混凝土揍拆、紡織、包裝和農(nóng)林漁業(yè)方面具有巨大的應(yīng)用空間茶凳。小鼠以8g/kg劑量灌胃1～5次嫂拴，未引起明顯中毒癥狀。大鼠吸入聚丙烯加熱至210～220℃時(shí)的分解產(chǎn)物30次贮喧，每次2h筒狠，出現(xiàn)眼粘膜及上呼吸道刺激癥狀。與聚乙烯相同禁止用其再生制品盛裝食品箱沦。發(fā)展簡(jiǎn)史1954年G·納塔首先將丙烯聚合成聚丙烯（采用鋁鈦的氯化物做催化劑）辩恼，并創(chuàng)立了定向聚合理論，引起了人們的關(guān)注。1957年意大利的蒙特卡提尼公司和美國(guó)赫克勒斯（Hecules）公司分別建立了6000t/a和9000t/a的聚丙烯生產(chǎn)裝置灶伊。20世紀(jì)60年代后期到70年代中期聚丙烯進(jìn)入了大發(fā)展時(shí)期疆前。80年代至今，聚丙烯產(chǎn)量在合成樹脂中居于前列聘萨，現(xiàn)在僅低于聚乙烯峡继，居第2位。中國(guó)于1962年開始研究聚丙烯生產(chǎn)工藝匈挖。從20世紀(jì)80年代開始碾牌，聚丙烯在中國(guó)發(fā)展迅速。我國(guó)引進(jìn)了一些先進(jìn)的關(guān)于聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備儡循，先后建立了燕山舶吗、揚(yáng)子、遼陽(yáng)等一批大中型聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施择膝，各地也興建了大量小型散裝聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施誓琼，并對(duì)緩解供需矛盾起到了一定的作用。生產(chǎn)規(guī)模的大幅度增加肴捉，促使我國(guó)聚丙烯樹脂生產(chǎn)進(jìn)入了快速發(fā)展階段腹侣。2012年，我國(guó)PP生產(chǎn)能力達(dá)到1296.7萬(wàn)t齿穗。2015年傲隶，我國(guó)PP產(chǎn)能為2013萬(wàn)噸/年。聚丙烯微孔發(fā)泡需現(xiàn)狀由于我國(guó)聚丙烯的供需差距較大窃页，近年來(lái)跺株，大多數(shù)新的大型煉油、乙烯聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目和煤烯烴項(xiàng)目都配備了聚丙烯裝置脖卖，因此乒省，未來(lái)中國(guó)聚丙烯產(chǎn)能將大幅增加。同時(shí)畦木，還需要考慮那些小型的落后聚丙烯安裝技術(shù)袖扛，尤其是間歇式小體法裝置將被逐步淘汰，估計(jì)等到2025年聚丙烯在我國(guó)的生產(chǎn)能力將達(dá)到更高的水平十籍。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展蛆封，對(duì)各種化工原料的需求不斷增加，導(dǎo)致了對(duì)聚丙烯的消耗量達(dá)到有史以來(lái)高水平妓雾，因此我國(guó)將成為世界上聚丙烯消費(fèi)國(guó)家娶吞。2003年垒迂，我國(guó)聚丙烯的消耗量已經(jīng)達(dá)到532萬(wàn)噸械姻；2007年率先達(dá)到1000萬(wàn)噸；2008年受金融危機(jī)影響，略降至1079萬(wàn)噸楷拳；目前（2018年）绣夺，在基礎(chǔ)設(shè)施投資和國(guó)內(nèi)需求的推動(dòng)下，增長(zhǎng)至1232萬(wàn)噸欢揖。生產(chǎn)工藝聚丙烯樹脂是四大通用型熱塑性樹脂（聚乙烯陶耍、聚氯乙烯、聚丙烯她混、聚苯乙烯）之一烈钞，以丙烯為原料，乙烯為共聚單體通過(guò)聚合反應(yīng)生產(chǎn)制得坤按。聚丙烯的生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷了溶劑法毯欣、溶液法，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法幾個(gè)發(fā)展階段臭脓。世界上用于生產(chǎn)聚丙烯的工藝方法按類別劃分主要有以下幾大類：溶劑法酗钞、溶液法，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法来累。各工藝特點(diǎn)簡(jiǎn)介如下：溶劑聚合法溶劑法（又稱漿液法或泥漿法砚作、淤漿法）是早采用的聚丙烯生產(chǎn)工藝，但由于有脫灰和溶劑回收工序嘹锁，流程長(zhǎng)葫录，較復(fù)雜等缺點(diǎn)，隨著催化劑研究技術(shù)的進(jìn)步领猾，從八十年代起压昼，溶劑法已趨于停滯狀態(tài)，逐漸為液相本體法所取代瘤运。工藝特點(diǎn)：（1）丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中（如乙烷中）窍霞，在催化劑作用下進(jìn)行溶劑聚合，聚合物以固體輸粒狀態(tài)懸浮在溶劑中拯坟，采用釜式攪拌反應(yīng)器但金；（2）有脫灰和溶劑回收工序，流程長(zhǎng)郁季，較復(fù)雜冷溃，裝置投資大，能耗高梦裂。但生產(chǎn)易控制似枕，產(chǎn)品質(zhì)量好；（3）以離心過(guò)濾方法分離聚丙烯顆粒再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒年柠。溶液聚合法工藝特點(diǎn)：（1）使用高沸點(diǎn)直鏈烴作溶劑凿歼，在高于聚丙烯熔點(diǎn)的溫度下操作，所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布；（2）高溫氣提方法蒸發(fā)脫除溶劑得熔融聚丙烯答憔，再擠出造粒得料產(chǎn)品味赃；（3）生產(chǎn)廠家只有美國(guó)柯達(dá)公司一家。相本體法含液相氣相組合式虐拓，液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝是聚丙烯生產(chǎn)中后期發(fā)展起來(lái)的新工藝心俗。該生產(chǎn)工藝是聚丙烯1957年開始工業(yè)化生產(chǎn)七年之后問(wèn)世的。采用液相本體法生產(chǎn)聚丙烯蓉驹，是在反應(yīng)體系中不加任何其他溶劑城榛，將催化劑直接分散在液相丙烯中進(jìn)行丙烯液相本體聚合反應(yīng)。聚合物從液相丙烯中不斷析出态兴，以細(xì)顆粒狀懸浮在液相丙烯中吠谢。隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)，聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高诗茎。當(dāng)丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定程度時(shí)工坊，經(jīng)閃蒸回收未聚合的丙烯單體，即得到粉料聚丙烯產(chǎn)品敢订。這是一種比較簡(jiǎn)單和先進(jìn)的聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)方法王污。液相本體法工藝代表著八十年代國(guó)際上聚丙烯生產(chǎn)的新技術(shù)、新水平楚午。工藝特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)中不加溶劑昭齐，丙烯單體以液相狀態(tài)在釜式反應(yīng)器中進(jìn)行液相本體聚合，乙烯丙烯在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣相共聚矾柜；（2）流程簡(jiǎn)單阱驾，設(shè)備少、投資省怪蔑，動(dòng)力消耗及生產(chǎn)成本低里覆；（3）均聚采用釜式攪拌反應(yīng)器（Hypol工藝），或環(huán)管反應(yīng)器（Spheripol工藝）缆瓣，無(wú)規(guī)共聚和嵌段共聚均在攪拌式流化床中進(jìn)行喧枷。采用液相本體法的典型代表是BASELL公司的Spherizone液相本體法工藝。Spherizone是一種氣相循環(huán)技術(shù)弓坞，采用齊格勒-納塔催化劑隧甚，可生產(chǎn)出保持韌性和加工性能同時(shí)又具有高結(jié)晶度、剛性和更加均一的聚合體渡冻。它可在單一反應(yīng)器中制得高度均一的多單體樹脂或雙峰均聚物戚扳。Spherizone循環(huán)反應(yīng)有二個(gè)互通的區(qū)域，不同的區(qū)域起到由其它工藝的氣相和液相環(huán)管反應(yīng)器所起的作用族吻。這兩個(gè)區(qū)域能產(chǎn)生具有不同相對(duì)分子質(zhì)量或單體組成分布的樹脂帽借，擴(kuò)大了聚丙烯的性能范圍珠增。該工藝的核心設(shè)備為MZCR（多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng)）反應(yīng)器R230系統(tǒng)。該反應(yīng)器由提升管和下降管兩部分組成宜雀。在提升管內(nèi)聚合物通過(guò)反應(yīng)氣體向上吹，形成流化握础，并送入下降管的上部經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器后辐董，粉料在收集在下降管內(nèi)。反應(yīng)氣體由離心式壓縮機(jī)通過(guò)外部的管線循環(huán)禀综，反應(yīng)熱依靠在外部循環(huán)管線上的循環(huán)器冷卻器來(lái)移出简烘。反應(yīng)器產(chǎn)品通過(guò)安裝在下降管下部的閥門排出。排出的粉料經(jīng)過(guò)高壓和低壓脫氣后定枷，在生產(chǎn)均聚物和無(wú)規(guī)共聚物時(shí)孤澎，直接進(jìn)行汽蒸和干燥，得到粉料產(chǎn)品欠窒。生產(chǎn)抗沖產(chǎn)品時(shí)覆旭，經(jīng)過(guò)高壓脫氣后的粉料排入氣相流化床反應(yīng)器。該反應(yīng)器仍采用Spheripol II氣相反應(yīng)器系統(tǒng)岖妄。共聚反應(yīng)器為立式圓筒式容器型将，上、下為球形封頭荐虐，下部為沸騰床七兜，主體材料為不銹鋼，內(nèi)表面拋光福扬。該工藝目前單線大生產(chǎn)能力已達(dá)45萬(wàn)噸/年腕铸。MZCR（多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器）抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá) 22%（橡膠含量大于40%），還可生產(chǎn)含乙烯和丁烯-1的三元共聚產(chǎn)品铛碑。氣相本體法工藝特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)不引入溶劑狠裹，丙烯單體以氣相狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)行氣相本體聚合；（2）流程簡(jiǎn)短汽烦，設(shè)備少酪耳、生產(chǎn)安全，生產(chǎn)成本低刹缝；（3）聚合反應(yīng)器有流化床（聯(lián)碳/殼牌UNIPOI工藝）碗暗、立式攪拌床（巴斯Novolen工藝）及臥式攪拌床（阿莫科/埃爾帕索工藝）。采用氣相本體法的典型代表是DOW化學(xué)公司Unipol氣相工藝梢夯。Unipol氣相聚丙烯工藝是美國(guó)聯(lián)碳公司（UCCP）和殼牌公司于二十世紀(jì)八十年代開發(fā)的一種氣相流化床聚丙烯工藝言疗，是將應(yīng)用在聚乙烯生產(chǎn)上的流化床工藝移植到聚丙烯生產(chǎn)中，并獲得成功颂砸。該工藝采用高效催化劑體系噪奄，主催化劑為高效載體催化劑死姚，助催化劑為三乙基鋁、給電子體勤篮。UNIPOL工藝具有簡(jiǎn)單都毒、靈活、經(jīng)濟(jì)和安全的特點(diǎn)碰缔；該工藝只用很少的設(shè)備就能生產(chǎn)出包括均聚物账劲、無(wú)規(guī)共聚物和抗沖共聚物在內(nèi)的全范圍產(chǎn)品，可在較大操作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一金抡。因?yàn)槭褂玫脑O(shè)備數(shù)量少而使維修工作量小瀑焦，裝置的可靠性提高。由于流化床反應(yīng)動(dòng)力學(xué)本身的限制梗肝，加上操作壓力低使系統(tǒng)中物料的貯量減小榛瓮，使得該工藝比其它工藝操作安全，不存在事故失控時(shí)設(shè)備超壓的危險(xiǎn)巫击。此工藝沒有液體廢料排出禀晓，排放到大氣的烴類也很少，因此對(duì)環(huán)境的影響非常小坝锰，與其它工藝相比匆绣，該工藝更容易達(dá)到環(huán)保、健康和安全的各種嚴(yán)格規(guī)范什黑。該工藝的另一顯著特點(diǎn)是可以配合超冷凝態(tài)操作崎淳，即所謂的超冷凝態(tài)氣相流化床工藝（SCM）。該技術(shù)通過(guò)將反應(yīng)器內(nèi)液相的比例提高到45%愕把，可使現(xiàn)有的生產(chǎn)能力提高200%拣凹。由于液體含量多少不是流化床不穩(wěn)定、形成聚合物結(jié)塊的基本因素恨豁，因此該技術(shù)關(guān)鍵的操作變量是膨脹床的密度及膨脹松密度與沉降松密度的比例嚣镜。由于超冷凝態(tài)操作能夠有效地移走反應(yīng)熱，它能使反應(yīng)器在體積不增加的情況下提高2倍以上的生產(chǎn)能力橘蜜，對(duì)于投資的節(jié)省是非尘漳洌可觀的〖聘＃抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá)17% （橡膠含量大于30%）的抗沖共聚產(chǎn)品跌捆。該工藝的核心設(shè)備為氣相流化床反應(yīng)器、循環(huán)氣壓縮機(jī)象颖、循環(huán)氣冷卻器和擠壓造粒機(jī)組佩厚。流化床反應(yīng)器是空心式容器，其頂部帶有擴(kuò)大段说订，底部帶有分布器抄瓦，一反應(yīng)器操作壓力為3.5MPaG潮瓶，溫度67℃，第二反應(yīng)器操作壓力為2.1MPaG钙姊，溫度70℃毯辅；循環(huán)氣壓縮機(jī)為單級(jí)、恒速煞额、離心式壓縮機(jī)思恐。聚丙烯PP改性針對(duì)聚丙烯在低溫下的抗沖擊性能差、耐候性不佳立镶、表面裝飾性差以及在電壁袄、磁类早、光媚媒、熱、燃燒等方面的功能性與實(shí)際需要的差距涩僻，對(duì)聚丙烯加以改性缭召，成為當(dāng)前塑料加工發(fā)展為活躍的，取得成果為豐盛的領(lǐng)域逆日。