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概述聚丙烯微孔發(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微米惭蹂，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)伞插。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在，MPP具有優(yōu)異的減震盾碗、緩沖媚污、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應(yīng)用于包裝廷雅、交通工具耗美、箱包、體育器材等領(lǐng)域航缀，是傳統(tǒng)EVA商架、PU、PS發(fā)泡材料芥玉、EPE和EPP的替代物蛇摸。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，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體飞傀，并誘導(dǎo)其成核皇型、發(fā)泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料砸烦。發(fā)泡過程清潔無污染弃鸦，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)幢痘，因此可回收循環(huán)使用唬格。聚丙烯（PP）本身是無毒材料，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料颜说。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械购岗、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域。也可應(yīng)用于兒童拼圖门粪、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域喊积，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫，EVA泡沫玄妈。PP是半結(jié)晶聚合物乾吻，其熔點(diǎn)一般150~170℃髓梅。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS绎签、PU發(fā)泡材料枯饿，MPP的使用溫度可達(dá)120℃，因此MPP特別適合高溫包裝诡必、高溫保溫等領(lǐng)域奢方。MPP集增強(qiáng)、隔熱和降噪為一體爸舒，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域蟋字，如汽車、軌道交通碳抄，船舶愉老，風(fēng)機(jī)葉片等。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用剖效，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫嫉入、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用璧尸。 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)下咒林，由于泡孔較小，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小爷光。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料垫竞，更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控蛀序，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材欢瞪，而片材表面不會(huì)穿孔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝徐裸。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在遣鼓，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率重贺。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流骑祟，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的气笙、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)次企。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用。6) 同樣由于其微米尺度的泡孔潜圃，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能缸棵，可應(yīng)用于液晶面板等防要求較高的包裝領(lǐng)域。

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近年來綜合性能優(yōu)異谭期、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”堵第，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種稚晚。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)，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)性突破型诚，成功開發(fā)了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)化技術(shù)。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類鸳劳≌幔化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(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);物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用赏廓，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)較高涵紊，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑幔摸，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)摸柄，已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)，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)既忆、表面張力和黏度下降驱负、結(jié)晶行為改變等一系列變化，可以制備微孔甚至納米泡孔材料患雇。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物跃脊，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制，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)度不夠無法保持完整泡孔苛吱，可操作窗口窄酪术。因此，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翠储。為了攻克這一難題绘雁，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通、中石化北化院援所、浙江新恒泰庐舟、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系任斋、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)化继阻、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(chǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新废酷。趙玲介紹瘟檩，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡，既可突破結(jié)晶的制約澈蟆，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型墨辛。基于這一發(fā)泡機(jī)制趴俘，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)泡專用料睹簇，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑奏赘。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率，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)泡太惠、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)磨淌，保證了均勻的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)凿渊，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)梁只。利用上述創(chuàng)新技術(shù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置埃脏，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套搪锣、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置，生產(chǎn)效率提高25%彩掐，成品率提高到99%以上构舟，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元堵幽、利稅1.09億元狗超。此外，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件朴下、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文

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日常生活中抡谐，當(dāng)人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時(shí)桐猬，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味麦撵、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異溃肪、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”免胃，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種惫撰。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)羔沙。在5月19日召開的上海市科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，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(jiǎng)一等獎(jiǎng)厨钻。跳轉(zhuǎn)閱讀→化工醫(yī)藥企業(yè)HR注意啦扼雏，這里有近千位化學(xué)化工醫(yī)藥專業(yè)的海內(nèi)外本碩博畢業(yè)生等你招聘~聚丙烯微孔發(fā)泡鎖定新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域，發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段夯膀。隨著航天航空诗充、國防、能源诱建、交通蝴蜓、包裝、電器、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展茎匠，對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱格仲、隔音、絕緣诵冒、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切凯肋。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長(zhǎng)量快汽馋、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一否过，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)。2016年惭蟋，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)泡工藝药磺，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)工作告组。據(jù)趙玲介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類癌佩∧痉欤化學(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)围辙；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用我碟，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?duì)較高或價(jià)格昂貴姚建，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全矫俺。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)掸冤、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端厘托，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)稿湿，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)铅匹，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和粘度下降饺藤、結(jié)晶行為改變等一系列變化包斑，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物涕俗，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制罗丰，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)度不夠無法保持完整泡孔再姑，可操作窗口窄丸卷。因此，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询刹。為了攻克這一難題谜嫉，近年來萎坷，華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通、中石化北化院沐兰、浙江新恒泰哆档、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系住闯、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)化瓜浸、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(chǎng)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(shì)：根據(jù)在低于其流動(dòng)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)制比原，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)泡專用料插佛，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)泡倍率量窘，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積雇寇；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(chǎng)蚌铜、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)锨侯，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)。

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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)冬殃，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)泡料囚痴。以均聚PP和共聚PP為基礎(chǔ)樹脂，考察了影響PP發(fā)泡的主要因素（如引發(fā)劑审葬、發(fā)泡劑的用量深滚、擠出溫度等）。結(jié)果表明涣觉，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份成箫，共聚PP為60.00份，過氧化二特丁烷為0.18份旨枯，過氧化二異丙苯為0.02份蹬昌，改性劑為0.50份，碳酸鈣為0.50份攀隔，發(fā)泡劑AC為 0.40份皂贩。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昆汹。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)輕明刷、耐高溫、綠色環(huán)保满粗、易注射成型辈末、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，PP發(fā)泡材料在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用越來越多挤聘。普通 PP發(fā)泡制品表觀質(zhì)量不理想轰枝，僅適用于需表面附皮的高端車，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］组去“霸桑化學(xué)微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米，封閉微孔泡以小于50μｍ 為佳从隆。目前國內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)水平大多在80～350μｍ诚撵，國外也只有美國、意大利键闺、日本等少數(shù)幾個(gè)國家能生產(chǎn)寿烟。本工作利用化學(xué)改性非交聯(lián)法，以均聚PP和共聚PP共混物為基礎(chǔ)樹脂辛燥，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)泡專用料筛武，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购桑。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）氏淑，中國石化齊魯分公司勃蜘；共聚PP（記作PP2），MFR為2.0g/（10min）假残，中國石化齊魯分公司缭贡；抗氧劑，168和1010辉懒，上海汽巴高橋化學(xué)有限公司阳惹；過氧化二特丁烷（DBP），過氧化二特丁烷（DBP）眶俩，過氧化二異丙苯（DCP）莹汤，二乙烯基苯，偶氮二甲酰胺（發(fā)泡劑AC）颠印，液體石蠟纲岭，江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司；發(fā)泡改性劑DMS-10线罕，自制止潮。1.2 儀器設(shè)備 RC300C型轉(zhuǎn)矩流變儀，德國HAAKE公 司钞楼；CMT450料試驗(yàn) 機(jī)喇闸，天水三斯有限公司；∮25單螺桿擠出機(jī)，德國BRABENDER公司燃乍；AH-2奧林巴斯顯微鏡唆樊，日本奧林巴斯公司。1.3 試樣制備工藝 混料：將樹脂橘沥、過氧化物窗轩、改性劑、抗氧劑座咆、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量痢艺，投入10L高速攪拌機(jī)，低速混合1min介陶，高速混合2min出料堤舒，料溫不 高于50℃。擠出發(fā)泡：擠出機(jī)設(shè)置溫度180～200℃哺呜，機(jī)頭溫度195℃舌缤，距機(jī)頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平，取樣待用某残。1.4 測(cè)試表征拉伸強(qiáng)度按照GB/T1040.3—2006測(cè)試国撵，采用4型試樣，拉伸速度為50mm／min玻墅；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB/T9341—2000測(cè)試介牙，寬度25mm；沖擊強(qiáng)度按GB/T1843—2008測(cè)試澳厢；表觀密度按GB/T6343—2009測(cè)試环础；泡孔密度按 照參考文獻(xiàn)［４］所述方法測(cè)試。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)樹脂剩拢，DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑线得，測(cè)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徐伐。表1贯钩，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，寬度50mm办素。由表1看出魏保，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摸屠，隨DCP含量增加谓罗，擠出片材表面質(zhì)量變差，泡孔變得不均勻季二；DCP雖有利于提高熔體強(qiáng)度檩咱，但比例不宜過大揭措，以不超過引發(fā)劑總質(zhì)量分 數(shù)20％為宜。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度刻蚯，擠出反應(yīng)時(shí)绊含，DCP和PP還沒有完全混合均勻就大量分解，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量PP自由基炊汹，導(dǎo)致 PP部分交聯(lián)躬充，形成局部高強(qiáng)度熔體，熔體強(qiáng)度的不均勻性導(dǎo)致發(fā)泡不均勻讨便，形成凹凸不平的表面充甚。以PP1/PP2質(zhì)量比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂，選取 DBP／DCP質(zhì)量比90/10霸褒，考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關(guān)系伴找，結(jié)果見圖1。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關(guān)系由圖1可看出废菱，隨引發(fā)劑含量增加技矮，單位體積泡孔數(shù)量先增加后基本不變；而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低殊轴，因此總引發(fā)劑含量不宜低于0.15份衰倦。這是由于當(dāng)引發(fā)劑含量低時(shí)，引發(fā)劑濃度不足旁理，PP接枝率不高樊零，熔體強(qiáng)度不足，難以包裹住氣體韧拒，泡孔較大淹接，并有部分泡孔破裂十性，導(dǎo)致發(fā)泡片密度較高叛溢；隨引發(fā)劑含量增加，PP接枝程度提高劲适，熔體強(qiáng)度相應(yīng)增加楷掉，氣泡在膨脹過程中，泡壁不易破裂霞势，形成致密均勻的泡孔烹植，單位體積泡孔數(shù)量增加，材料密度下降愕贡；隨引發(fā)劑含量進(jìn)一步提高草雕，熔體強(qiáng)度高于氣泡膨脹的動(dòng)力，使氣泡不能充分膨脹固以，導(dǎo)致發(fā)泡片密度略有提高墩虹。.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)系嘱巾。由圖2看出，起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加诫钓，發(fā)泡材料表觀密度降低旬昭，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菌湃，部分未分解的發(fā)泡劑在熔體中也起了發(fā)泡成核劑的作用问拘。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惧所，泡孔密度下降骤坐。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纯路，氣泡膨脹加劇或油，導(dǎo)致部分泡孔破裂合并，氣體溢出驰唬，于是發(fā)泡材料表觀密度又提高顶岸，泡孔密度下降。由圖2還可看出叫编，發(fā)泡劑的合適用量為0.3～0.5份辖佣。

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新材料研習(xí)社報(bào)道，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展搓逾，輕量卷谈、舒適、綠色霞篡、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向世蔗。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量、降低油耗朗兵，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一污淋。目前，汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重余掖、昂貴的金屬構(gòu)件寸爆，“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案，汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平的重要標(biāo)志盐欺。在當(dāng)前的車用塑料中赁豆，聚丙烯是用量、使用頻次冗美、增長(zhǎng)速度的品種魔种。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長(zhǎng)是因?yàn)槠涿芏刃　Ⅲw積輕粉洼、設(shè)計(jì)空間廣节预，綠色環(huán)保甲抖、性能優(yōu)異及其制造成本低。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點(diǎn)是以塑代鋼心铃，減輕汽車自重准谚。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、無毒去扣、半透明的聚合物柱衔，其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。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）愉棱、無規(guī)聚丙烯（Atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯（Syndiotactic polypropylene）三種唆铐。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性、耐化學(xué)腐蝕性奔滑、耐熱性艾岂、介電性能，以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性朋其，且不受濕度的影響王浴，聚丙烯的種類及性能如圖2所示。目前梅猿，為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能氓辣，通常采用化學(xué)改性（共聚改性、交聯(lián)改性袱蚓、接枝改性钞啸、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)、晶體構(gòu)型或填充喇潘、共混体斩、增強(qiáng)等來實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。改性聚丙烯根據(jù)特點(diǎn)和功能可分為長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料颖低、免噴涂聚丙烯材料絮吵、聚丙烯微發(fā)泡材料、高溶體強(qiáng)度聚丙烯枫甲、環(huán)保阻燃聚丙烯材料源武、抗菌聚丙烯扼褪、耐刮擦聚丙烯材料想幻，及低氣味、低VOC聚丙烯材料等话浇。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢(shì)性能優(yōu)勢(shì)聚丙烯在強(qiáng)度脏毯、剛度、硬度幔崖、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯食店；能夠在100℃的溫度下正常使用渣淤，具有良好的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性吉嫩、較好的力學(xué)性能价认、較高的耐沖擊性、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌自娩，化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響用踩。聚丙烯外觀透明而輕，密度為0.89~0.91 g/cm3忙迁，是目前塑料中輕的品種之一脐彩。因此，采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量的降低姊扔。另外惠奸，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(shì)。保優(yōu)勢(shì)聚丙烯為無毒恰梢、無味佛南、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物，屬于環(huán)保材質(zhì)嵌言。聚丙烯不僅可回收再利用共虑，而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子，在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng)呀页，使聚丙烯具有降解特性妈拌，大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題。成本優(yōu)勢(shì)聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣蓬蝶，主要有油尘分、煤、甲醇丸氛、丙烯等培愁。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長(zhǎng)快的一種原料來源方式，如圖3所示缓窜。由于我國煤炭資源豐富定续，且煤炭的價(jià)格較為穩(wěn)定，煤制備聚丙烯成本浮動(dòng)小禾锤。同時(shí)私股，聚丙烯容易加工成型，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單恩掷，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料倡鲸。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，但由于聚丙烯的性能缺陷黄娘，包括收縮率大峭状、容易產(chǎn)生翹曲變形克滴、低溫易脆斷等，決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求优床。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求劝赔，優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成，采用化學(xué)或物理方法來進(jìn)行改性胆敞。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯是采用長(zhǎng)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)合材料望忆，與普通聚丙烯材料相比，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)倍的提高竿秆，能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美启摄。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能，且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料幽钢；另外歉备，長(zhǎng)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%，同時(shí)兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性匪燕。普通聚丙烯與長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的性能對(duì)比如表1所示蕾羊。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，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)帽驯。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限龟再，可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期；同時(shí)使制品具有內(nèi)應(yīng)力尼变、翹曲小的特性利凑，在注塑成型中更平整、筆直和穩(wěn)定嫌术；另一方面哀澈，由于微孔的支撐作用，使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異度气，在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀割按。低氣味、低VOC聚丙烯低氣味磷籍、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個(gè)重要方向适荣，尤其針對(duì)處于相對(duì)封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料，對(duì)聚丙烯提出了綠色院领、環(huán)保的要求弛矛。低氣味、低 VOC 聚丙烯是通過在填料栅盲、加工助劑的選擇汪诉、成型及后處理工藝等各個(gè)環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生废恋，從而控制氣味的產(chǎn)生谈秫。

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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扒寄，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)拟烫。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在该编，MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖硕淑、隔熱和吸聲等性能课竣，可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具置媳、箱包于樟、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA拇囊、PU迂曲、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的替代物寥袭。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路捧，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)其成核传黄、發(fā)泡杰扫，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過程清潔無污染膘掰，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保章姓。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用识埋。丙烯（PP）本身是無毒材料啤覆，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)療器械惭聂、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域窗声。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)域辜纲，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫笨觅，EVA泡沫。PP是半結(jié)晶聚合物耕腾，其熔點(diǎn)一般150~170℃见剩。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS扫俺、PU發(fā)泡材料苍苞，MPP的使用溫度可達(dá)120℃，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域羹呵。MPP集增強(qiáng)骂际、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域冈欢，如汽車歉铝、軌道交通，船舶凑耻，風(fēng)機(jī)葉片等太示。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫香浩、PET結(jié)構(gòu)泡沫等类缤，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用。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)下邻吭，由于泡孔較小呀非，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)約材料镜盯，更加降低制品重量和體積岸裙。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的超薄片材速缆，而片材表面不會(huì)穿孔降允，可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在艺糜，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板剧董，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)流破停，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞翅楼。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)真慢。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用毅臊。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能黑界，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域管嬉。