南京優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡價(jià)格
發(fā)布時(shí)間:2022-04-13 01:23:44南京優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡價(jià)格
隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展洲劣,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代备蚓,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史囱稽,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)志郊尝,塑料飾件的大量應(yīng)用,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能战惊,提高了汽車的美觀舒適度流昏。PP以密度小、性價(jià)比高吞获、具有優(yōu)異的耐熱性能况凉、耐化學(xué)藥品腐蝕性、剛性各拷、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)用刁绒。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。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長烤黍、投資巨大知市、技術(shù)要求高,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)速蕊,所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛嫂丙、更有效、更經(jīng)濟(jì)规哲、更實(shí)用的改性跟啤。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,制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限隅肥,在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上关顷,可以明顯減輕重量和成型的周期,大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力武福,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高痘番,沒有縮水捉片,尺寸穩(wěn)定,成型視窗大等特點(diǎn)汞舱,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)勢伍纫,成為近年來注塑技術(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)泡汽車注塑件昂芜。隨著汽車輕量化的發(fā)展莹规,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多泌神,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%良漱,卡車、工程機(jī)械車占20% 欢际,客車母市、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料损趋。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想患久,僅適合于需要表面覆皮的高端車,不僅增加了制造成本浑槽,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用蒋失;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源桐玻,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)篙挽,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畸冲,且其理想的泡孔直徑應(yīng)<50μm 嫉髓,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(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡邑闲、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等算行,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件,如車身門板苫耸、尾門州邢、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等量淌;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等骗村。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%的減重呀枢,注射壓力降低約30%~50% 胚股,鎖模力降低約20% ,循環(huán)周期減少10%~15%裙秋,同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性琅拌,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)高30%的節(jié)能,并且能改善制品的翹曲變形性摘刑,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活进宝。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能,作為汽車車頂枷恕,可降低汽車的質(zhì)量党晋,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件,有利于汽車的輕量化徐块。綜上所述未玻,聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但需要注意:1. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產(chǎn)品所驗(yàn)證的技術(shù)胡控、有廣范的市場深胳、但在中國應(yīng)用尚新。2. 微發(fā)泡能提供更高品質(zhì) (減少變形,提升平面度,圓度和尺寸的穩(wěn)定性,沒有縮水印) 和更低成本 (重量,成型周期和成型噸位減少铜犬、更省料的產(chǎn)品設(shè)計(jì))舞终。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機(jī)——高端應(yīng)用和省成本。4. 并不是所有的制品都適合用微發(fā)泡技術(shù),需要配合尋找合適的制品癣猾。
南京優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡價(jià)格
年來綜合性能優(yōu)異敛劝、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速度快的品種纷宇。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)夸盟,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)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強(qiáng)化技術(shù)像捶。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類上陕。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留拓春、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)臭氧層有破壞作用释簿,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,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全硼莽。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑庶溶,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)偏螺、表面張力和黏度下降行疏、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套像。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物酿联,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夺巩,可操作窗口窄货葬。因,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劲够。為了攻克這一難題,趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通休傍、中石化北化院征绎、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位磨取,在合適物料體系人柿、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、強(qiáng)化和工程化等系列工作忙厌,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”三大技術(shù)創(chuàng)新凫岖。趙玲介紹,在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡逢净,既可突破結(jié)晶的制約哥放,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〉粒基于這一發(fā)泡機(jī)制甥雕,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/添加劑胀茵。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率社露,氣泡成核和生長的分段實(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)琼娘,保證了均勻的壓力場峭弟、溫度場和速度場,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)脱拼。利用上述創(chuàng)新技術(shù)瞒瘸,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,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套熄浓、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置挨务,生產(chǎn)效率提高25%,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)谎柄,2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元丁侄、利稅1.09億元。此外朝巫,該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件鸿摇、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。趙玲表示劈猿,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)拙吉,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)揪荣,多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成筷黔。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)飾仗颈、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域佛舱,還可滿足兒童玩具、食品挨决、醫(yī)療请祖、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)特的性能脖祈,聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域肆捕,如新能源汽車動(dòng)力電池墊片、5G通信微波中繼天線罩盖高、高檔汽車音響振膜慎陵、防彈衣背板等。
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聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價(jià)值:微孔發(fā)泡材料的韌性高喻奥、疲勞壽命長荆姆、比強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性高映凳、介電常數(shù)低胆筒。除此之外還有質(zhì)輕、隔熱诈豌、吸震仆救、隔音、價(jià)格低廉等特點(diǎn)矫渔。這是因?yàn)檫@種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細(xì)裂縫小得多的孔徑彤蔽,這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端,所以不會(huì)降低塑料的強(qiáng)度庙洼。因此顿痪,在汽車镊辕、航天航空和其他各種運(yùn)輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價(jià)值。聚丙烯微孔發(fā)泡通過研究熔體流動(dòng)速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)蚁袭,低熔體流動(dòng)速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機(jī)械性能征懈。日本Sumitom化學(xué)公司利用幾種熔體流動(dòng)速率不同的聚合物共混發(fā)泡,制得了一種沖擊強(qiáng)度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材揩悄,這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間卖哎。聚丙烯微孔發(fā)泡材料成核劑改性聚丙烯材料:PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料,它的結(jié)晶速度較慢慢删性,容易形成尺寸較大的球晶亏娜,導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差,制品的外觀缺乏美感蹬挺,限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用维贺。利用成核劑改性聚丙烯,是一種制備透明度高巴帮,力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法溯泣,因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性晰韵,適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性;且共聚PP的透明性比均聚PP好熟妓。張廣平等采用2雪猪,2-亞甲基-雙(4,6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑起愈,研究了成核劑對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響只恨。結(jié)果表明:這種成核劑的佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%。此時(shí)抬虽,復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃官觅,結(jié)晶度增加3%~6%,結(jié)晶速率顯著增加阐污;材料的模量提高了20%~30%休涤,彎曲強(qiáng)度也提高了10%~20%。纖維增強(qiáng)聚丙烯材料:纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一笛辟,尤其是在汽車用塑料中功氨。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用,在塑料中纖維長度需要大于LC手幢,既零界長度捷凄,LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系。如果纖維的長度小于LC围来,其增強(qiáng)效果與一般的粉末填料區(qū)別不大跺涤。例如匈睁,玻纖增強(qiáng)PP中,玻璃纖維的零界長度為3.1 mm桶错;而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中航唆,LC可能降到0.9mm以下。對(duì)于普通的短玻纖增強(qiáng)塑料牛曹,制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm佛点,限制了制成品性能的提高。而在長玻纖增強(qiáng)塑料部件中黎比,玻璃纖維的殘留長度可以達(dá)到3mm以上超营,大大提高了制品的物理機(jī)械性能。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價(jià)值由于長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長阅虫,它的沖擊強(qiáng)度比普通的纖維增強(qiáng)材料高了4倍左右演闭;比強(qiáng)度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高;此外颓帝,這種材料的加工流動(dòng)性好米碰,制品外觀光亮、無塌坑等缺陷购城,制品的成型收縮率也小吕座。的研究成果表明,長玻纖增強(qiáng)聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強(qiáng)聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時(shí)瘪板,LFG/PP的拉伸強(qiáng)度吴趴、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度明顯高于SFG/PP。
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微發(fā)泡注塑侮攀,聚丙烯/橡膠/滑石粉復(fù)合材料锣枝,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,具有材料成本低兰英、抗腐蝕性好撇叁、比強(qiáng)度高和易于成型加工等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于包裝工程畦贸、紡織陨闹、電子產(chǎn)品以及汽車工業(yè)。以汽車工業(yè)為例薄坏,聚丙烯的年均用量高達(dá)255.6百萬噸正林,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%。因此颤殴,近年來為了節(jié)省材料和能源觅廓、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,塑料制品的輕量化問題引起了廣大學(xué)者的研究興趣涵但,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)方式杈绸。然而帖蔓,由于聚丙烯的熔體強(qiáng)度低,導(dǎo)致其發(fā)泡能力非常差瞳脓,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塑娇,嚴(yán)重降低了其力學(xué)性能,尤其是沖擊力學(xué)性能劫侧。針對(duì)上述問題埋酬,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,顯著提高了聚丙烯熔體強(qiáng)度和促進(jìn)了結(jié)晶烧栋,進(jìn)而改善了聚丙烯的發(fā)泡能力写妥,終通過微發(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。
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近日审姓,為貫徹落實(shí)集團(tuán)公司“一基兩翼三新”發(fā)展格局珍特,充分發(fā)揮中國石化聚丙烯專用料產(chǎn)銷研用優(yōu)勢,走差異化魔吐、高端化路線扎筒,中國石化化工銷售華東分公司(以下簡稱化銷華東)在探索新領(lǐng)域增長點(diǎn)上下功夫,全力拓市擴(kuò)銷酬姆,拓展客戶渠道嗜桌,成功開發(fā)蘇州某新材料公司為年度長約采購客戶,該客戶專注于清潔環(huán)保高性能輕量化聚合物發(fā)泡材料的研發(fā)與制造辞色,首次實(shí)現(xiàn)了聚丙烯發(fā)泡材料的研發(fā)與制造骨宠,首次實(shí)現(xiàn)了聚丙烯發(fā)泡料在5G天線罩和通信設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用。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)目斬獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)淫僻。趙玲教授將出席2020中國聚烯烴大會(huì)诱篷,并精彩演講《高性能聚丙烯發(fā)泡材料的色制備》壶唤,并特設(shè)聚丙烯發(fā)泡料深入討論的分會(huì)場雳灵。聚丙烯微孔發(fā)泡鎮(zhèn)海煉化高熔體聚丙烯專用料E02ES主要應(yīng)用于汽車內(nèi)飾、隔熱材料闸盔、包裝材料等領(lǐng)域悯辙,化銷華東剛推廣這一產(chǎn)品時(shí),該蘇州客戶反映該料與北歐公司的高端發(fā)泡原料相比還存在一定差距迎吵,還無法實(shí)現(xiàn)完全的國產(chǎn)替代躲撰。銷華東客戶經(jīng)理通過走訪現(xiàn)場、實(shí)地考察深入了解該料的應(yīng)用瓶頸击费,傳遞信息給生產(chǎn)企業(yè)拢蛋,暢通產(chǎn)銷研用,成功將鎮(zhèn)海煉化聚丙烯專用料E02ES作為原料制備得到的聚丙烯微孔發(fā)泡材料(MPP)應(yīng)用在了5G天線罩上蔫巩,打開了鎮(zhèn)海煉化專用料嶄新的應(yīng)用窗口谆棱,進(jìn)一步提升了該產(chǎn)品的差異化和高端化優(yōu)勢快压,為贏得市場提供有力的保障。這一專用料應(yīng)用領(lǐng)域的突破垃瞧,促成了化銷華東與該蘇州新材料公司達(dá)成年度長約采購協(xié)議蔫劣,實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)海煉化聚丙烯專用料頂替進(jìn)口料的新契機(jī),同時(shí)在高端新材料的應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)了新突破个从,提升了專用料附加值脉幢,為打造行業(yè)內(nèi)的高端品牌打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
南京優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡價(jià)格
聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱嗦锐、隔音嫌松、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能,近年來被廣泛應(yīng)用在包裝意推、建筑豆瘫、汽車等行業(yè)。PP在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降菊值,低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)外驱,所以PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)難度大,目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)腻窒,因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注昵宇。文中從制備工藝、發(fā)泡裝備儿子、性能改進(jìn)瓦哎、表征方法等方面綜述了近年來國內(nèi)外PP珠粒發(fā)泡的研究動(dòng)態(tài),并對(duì)該領(lǐng)域今后的研究方向進(jìn)行了展望聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕柔逼、抗沖緩震蒋譬、耐腐蝕、隔熱隔音等優(yōu)良的特性愉适,與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比犯助,PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢在于它的自由成型性,發(fā)泡珠粒均勻的尺寸與穩(wěn)定的發(fā)泡倍率使其非常適合模塑成型维咸,可以生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)以及高維尺寸精度的制品剂买。早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的珠粒發(fā)泡產(chǎn)品是聚苯乙烯 發(fā)泡珠粒(EPS),其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)癌蓖。其中瞬哼,EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE,抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS租副,此外其耐老化坐慰、耐腐蝕性也非常優(yōu)異,是非常環(huán)保的材料用僧,因此 EPP被廣泛應(yīng)用于包裝结胀、建筑两残、汽車等行業(yè),特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速把跨。鑒于世界各國對(duì)EPP材料研究的重視人弓,本文從EPP的生產(chǎn)工藝、裝備着逐、性能改進(jìn)以及表征手段等方面介紹了近年來EPP的研究進(jìn)展與動(dòng)態(tài)崔赌。 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機(jī)理 PP 珠粒發(fā)泡的機(jī)理為過飽和氣體法。如下圖所示耸别,注入的發(fā)泡劑在高溫或高壓環(huán)境下溶解在聚合物熔體中形成飽和的均相體系健芭,然后通過快速卸壓或者溫度驟升造成熱力學(xué)的不穩(wěn)定來形成過飽和體系,這個(gè)階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離秀姐,氣泡開始成核并大量生長慈迈,穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為發(fā)泡珠粒。聚丙烯發(fā)泡珠粒的生產(chǎn)方法目前工業(yè)化生產(chǎn)EPP的工藝有2種:一種是反應(yīng)釜法省有,反應(yīng)釜法也是目前應(yīng)用廣泛的EPP的工業(yè)化生產(chǎn)工藝;另一種是擠出法工藝痒留,相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng)釜法而言,擠出法目前工業(yè)化并不廣泛蠢沿。反應(yīng)釜法: 反應(yīng)釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應(yīng)釜中伸头,升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高,在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)間后打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒舷蟀。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同恤磷,又可分為無水法與有水法2種:前者的反應(yīng)釜中不加入液體的分散介質(zhì),PP顆粒會(huì)堆積在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個(gè)顆粒中野宜,所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解扫步,釜內(nèi)壓力一般需要在10MPa以上;后者是先將PP顆粒分散在水中,發(fā)泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中匈子,所需壓力約2~6MPa河胎。反應(yīng)釜法的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制、發(fā)泡倍率高旬牲、泡孔結(jié)構(gòu)好仿粹、可二次發(fā)泡搁吓,缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高原茅。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3、平均泡孔直徑為 200μm的EPP堕仔。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中擂橘,升溫到稍低于發(fā)泡的溫度,保溫一段時(shí)間后再升溫到發(fā)泡溫度摩骨,繼續(xù)保溫一段時(shí)間通贞,打開高壓釜放出分散體到大氣中朗若,放出物料的同時(shí)繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫Ρ3衷诜懦鑫锪锨暗膲毫Α:髮⒌玫降陌l(fā)泡珠粒洗滌昌罩、離心分離后在空氣中靜置老化哭懈,這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝。改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)也能在一定程度上改善EPP的性能茎用。Hossieny等采用 CO2為發(fā)泡劑用下圖中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備了 EPP遣总,該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模,卸壓時(shí)PP通過排料口模進(jìn)入收集裝置中轨功,實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔融、結(jié)晶行為以及口模長度對(duì)發(fā)泡倍率的影響。結(jié)果表明柔昼,由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少侨艾,增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比,密度降低;而增加口模的長度則會(huì)減小其體積膨脹比羡滑,密度增加菇爪。國內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開發(fā)出了實(shí)驗(yàn)室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng),發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜與收集釜柒昏,資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8~60倍的發(fā)泡珠粒娄帖。如何拓寬PP的發(fā)泡溫度區(qū)間以及壓縮釜壓發(fā)泡流程的時(shí)間也是研究的重點(diǎn)方向。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑昙楚,用下圖中的無水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm近速,泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP。其工藝改進(jìn)在于在降溫到發(fā)泡溫度的過程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變堪旧,恒溫一段時(shí)間后再放出珠粒進(jìn)行冷卻削葱,其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃,工藝流程時(shí)間約為 2.5 h淳梦。反應(yīng)釜法重要的工藝在于要使發(fā)泡劑能充分溶解到 PP顆粒中析砸,所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的溫度、壓力以及保壓時(shí)間等爆袍,適當(dāng)?shù)匮娱L保壓時(shí)間與增大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解首繁。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟,但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用陨囊,探索新的生產(chǎn)工藝條件和生產(chǎn)裝備來降低其成本是今后研究所需解決的問題弦疮。擠出法: 擠出法生產(chǎn)EPP是在傳統(tǒng)擠出發(fā)泡 裝置后連接一個(gè)水下切粒裝置,如下圖蜘醋。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機(jī)均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡胁塞,發(fā)泡的材料通過水下切粒裝置被切割定型成尺寸均一的發(fā)泡珠粒。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)、效率高啸罢、珠粒尺寸均勻编检,缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)難以控制,此外由于PP在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾乎不流動(dòng)扰才,而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后允懂,熔體強(qiáng)度又急劇下降,所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃)衩匣,擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高累驮,一般要用改性的熔體強(qiáng)度較高的 PP,這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展舵揭。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝谤专。采用丁烷作發(fā)泡劑,高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原料午绳,可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍置侍,直徑為3~5mm,密度為15~100kg/m3的EPP拦焚,便由于后期成型蒸汽壓力較大蜡坊,而大規(guī)模推廣受到限制。在PP中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度赎败,得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)秕衙,從而改進(jìn)EPP的性能。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑僵刮,用單螺桿擠出發(fā)泡加入了納米粘土的均聚線性聚丙烯(LPP)据忘,得 到了發(fā)泡倍率為20倍,泡孔密度為108~109cm-3的發(fā)泡材料搞糕。實(shí)驗(yàn)表明勇吊,納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強(qiáng)度,降低其擠出發(fā)泡的工藝難度窍仰,還能夠增加氣泡成核點(diǎn)汉规,誘導(dǎo)發(fā)生異相成核,從而得到泡孔密度驹吮、體積膨脹比都較大的 EPP针史。采用雙階擠系統(tǒng)能夠使PP與發(fā)泡劑得到更好的塑化與混合,此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的溫度碟狞,缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高啄枕。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng),用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%篷就、3%射亏、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP,研究表明竭业,擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系智润,此外終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會(huì)隨著釋壓速率的增大而增加。另外未辆,隨著CO2 注入量的增加窟绷,聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加,但泡孔密度則是先增大后減小咐柜。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)兼蜈、高效的生產(chǎn)工藝,是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向拙友。目前需要解決的問題在與開發(fā)適用于擠出發(fā)泡的低成本高熔體強(qiáng)度的PP为狸,此外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2的應(yīng)用也是今后的發(fā) 展方向,超臨界流體發(fā)泡劑的高溶解性可以縮短聚合物/氣體體系的飽和時(shí)間遗契,增加成核密度辐棒,得到微孔的發(fā)泡材料。其中超臨界CO2的實(shí)現(xiàn)條件(tc=30.98℃牍蜂,pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑漾根,此外其還具有無毒、不易燃鲫竞、化學(xué)惰性等優(yōu)點(diǎn)辐怕,近年來受到了廣泛的關(guān)注,是替代傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡劑的選擇从绘。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場合的不同寄疏,對(duì)性能的要求也不同,例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能僵井,建筑材料則需要良好的隔音赁还、隔熱性能,而汽車部件則需要更好的剛性等驹沿,通常需要對(duì)EPP的性能進(jìn)行改進(jìn)來適 應(yīng)不同的需求艘策。改進(jìn)EPP性能的方法有2種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工藝,二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性渊季。前者主要是通過改進(jìn)生產(chǎn)中的工藝流程朋蔫、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能,這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與形態(tài)却汉,有利于得到泡孔直徑更小驯妄、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品,但由于對(duì)材料本身的改變不大合砂,所以對(duì) EPP力學(xué)性能的改善作用有限;而后者則是通過改性PP原料 進(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能青扔,PP 的改性方法主要有化學(xué)交聯(lián)、物理共混、熔融支化等微猖,通過對(duì)原料的改性谈息,不但能夠提高其熔體強(qiáng)度、降低其發(fā)泡難度凛剥、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)侠仇,同時(shí)也能有目的地改進(jìn)EPP的力學(xué)性能,所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向犁珠。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性逻炊、改善其緩沖性能,有企業(yè)改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝犁享。首先在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力余素,其次是將顆粒從反應(yīng)釜中放出的同時(shí)使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加,避免了顆粒在管道中粘結(jié)炊昆,此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進(jìn)一步膨脹溺森,后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩,顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固窑眯,提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性屏积。此工藝可以制備密度為 0.11~0.30g/cm3 ,發(fā)泡倍率為30~60磅甩,閉孔含量為90% 炊林,泡孔尺寸為150~300μm的EPP。將 PP 與無機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法卷要,丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響渣聚,納米碳酸鈣的比表面積大,在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用僧叉,從而使 EPP 的泡孔密度增大奕枝,泡孔直徑減小;但同時(shí)也會(huì)使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)瓶堕、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯隘道,并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP。實(shí)驗(yàn) 表明三者都能使聚丙烯出現(xiàn)接枝或者交聯(lián)結(jié)構(gòu)從而增 強(qiáng)線性聚丙烯的熔體強(qiáng)度郎笆,對(duì)比而言谭梗,HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果,其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好宛蚓。