成都靠譜超臨界二氧化碳發(fā)泡廠家
發(fā)布時間:2022-04-14 01:23:52
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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展食绿,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件公罕。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史器紧,目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的一個重要標(biāo)志,塑料飾件的大量應(yīng)用楼眷,促進了汽車的減重節(jié)能铲汪,提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小罐柳、性價比高掌腰、具有優(yōu)異的s耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性张吉、剛性齿梁、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。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢肮蛹。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長勺择、投資巨大、技術(shù)要求高伦忠,且需要高精尖的集成先進綜合技術(shù)省核,所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效昆码、更經(jīng)濟气忠、更實用的改性。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未桥,制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔笔刹。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)上冬耿,可以明顯減輕重量和成型的周期,大大降低機臺的鎖模力萌壳,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小亦镶、平直度高,沒有縮水袱瓮,尺寸穩(wěn)定缤骨,成型視窗大等特點,特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨具優(yōu)勢尺借,成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向绊起。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。隨著汽車輕量化的發(fā)展燎斩,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑虱歪,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多蜂绎,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%,卡車笋鄙、工程機械車占20% 师枣,客車、商務(wù)車占35% 萧落。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料践美。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想,僅適合于需要表面覆皮的高端車找岖,不僅增加了制造成本陨倡,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體许布,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源兴革,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài),注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下爹脾,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡帖旨,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ,但目前國內(nèi)行業(yè)實際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80~350μm 灵妨。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡解阅、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件泌霍,如車身門板货抄、尾門、風(fēng)道等朱转;擠出微發(fā)泡適用于密封條蟹地、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等藤为。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 怪与,較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)50%的減重,注射壓力降低約30%~50% 缅疟,鎖模力降低約20% 分别,循環(huán)周期減少10%~15%,同時還能提高汽車的節(jié)能性存淫,較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)30%的節(jié)能耘斩,并且能改善制品的翹曲變形性,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活桅咆。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能括授,作為汽車車頂,可降低汽車的質(zhì)量,同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件荚虚,有利于汽車的輕量化薛夜。福特微發(fā)泡發(fā)動機罩:采用MuCell微發(fā)泡注塑成型技術(shù)在零件成型過程中充入氣泡,形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)曲管,既節(jié)約了塑材却邓,又減輕了重量,而且不會影響零件的任何性能院水。目前已應(yīng)用車型有:C-MAX腊徙、Grand C-MAX、S-MAX檬某、蒙迪歐和Galaxy等撬腾。綜上所述,聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛恢恼,但需要注意:1. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產(chǎn)品所驗證的技術(shù)民傻、有廣范的市場、但在中國應(yīng)用尚新场斑。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漓踢、更省料的產(chǎn)品設(shè)計)。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機——高端應(yīng)用和節(jié)省成本漏隐。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喧半。

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聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價值:微孔發(fā)泡材料的韌性高、疲勞壽命長青责、比強度高挺据、熱穩(wěn)定性高、介電常數(shù)低脖隶。除此之外還有質(zhì)輕扁耐、隔熱、吸震产阱、隔音婉称、價格低廉等特點。這是因為這種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細(xì)裂縫小得多的孔徑构蹬,這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端酿矢,所以不會降低塑料的強度。因此怎燥,在汽車、航天航空和其他各種運輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價值蜜暑。聚丙烯微孔發(fā)泡通過研究熔體流動速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)铐姚,低熔體流動速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機械性能。日本Sumitom化學(xué)公司利用幾種熔體流動速率不同的聚合物共混發(fā)泡,制得了一種沖擊強度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材隐绵,這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間之众。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)晶速度較慢慢依许,容易形成尺寸較大的球晶棺禾,導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差,制品的外觀缺乏美感峭跳,限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用膘婶。利用成核劑改性聚丙烯,是一種制備透明度高蛀醉,力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法悬襟,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拯刁,適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性脊岳;且共聚PP的透明性比均聚PP好。張廣平等采用2垛玻,2-亞甲基-雙(4割捅,6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑,研究了成核劑對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響帚桩。結(jié)果表明:這種成核劑的佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%亿驾。此時,復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃朗儒,結(jié)晶度增加3%~6%颊乘,結(jié)晶速率顯著增加;材料的模量提高了20%~30%醉锄,彎曲強度也提高了10%~20%乏悄。纖維增強聚丙烯材料:纖維增強聚丙烯復(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,尤其是在汽車用塑料中恳不。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用檩小,在塑料中纖維長度需要大于LC,既零界長度烟勋,LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系规求。如果纖維的長度小于LC,其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大卵惦。例如阻肿,玻纖增強PP中,玻璃纖維的零界長度為3.1 mm沮尿;而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中丛塌,LC可能降到0.9mm以下较解。對于普通的短玻纖增強塑料,制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm赴邻,限制了制成品性能的提高印衔。而在長玻纖增強塑料部件中,玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上姥敛,大大提高了制品的物理機械性能奸焙。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價值由于長纖維增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長,它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右彤敛;比強度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高与帆;此外,這種材料的加工流動性好臊泌,制品外觀光亮鲤桥、無塌坑等缺陷,制品的成型收縮率也小渠概。的研究成果表明茶凳,長玻纖增強聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時,LFG/PP的拉伸強度播揪、彎曲強度和沖擊強度明顯高于SFG/PP贮喧。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代猪狈,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件箱沦。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史,目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的一個重要標(biāo)志雇庙,塑料飾件的大量應(yīng)用谓形,促進了汽車的減重節(jié)能,提高了汽車的美觀舒適度疆前。聚丙烯微孔發(fā)泡PP以密度小寒跳、性價比高、具有優(yōu)異的耐熱性能竹椒、耐化學(xué)藥品腐蝕性童太、剛性、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)用胸完。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢书释。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大赊窥、技術(shù)要求高爆惧,且需要高精尖的集成先進綜合技術(shù),所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛锨能、更有效检激、更經(jīng)濟肴捉、更實用的改性。微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體叔收,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)注塑的諸多局限傲隶,在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上饺律,可以明顯減輕重量和成型的周期,大大降低機臺的鎖模力跺株,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小复濒、平直度高,沒有縮水乒省,尺寸穩(wěn)定巧颈,成型視窗大等特點,特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨具優(yōu)勢袖扛,成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向砸泛。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。隨著汽車輕量化的發(fā)展蛆封,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑唇礁,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%惨篱,卡車盏筐、工程機械車占20% ,客車砸讳、商務(wù)車占35% 琢融。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想簿寂,僅適合于需要表面覆皮的高端車漾抬,不僅增加了制造成本,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用陶耍;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體奋蔚,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)烈钞,注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下泊碑,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 毯欣,但目前國內(nèi)行業(yè)實際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80~350μm 馒过。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等酗钞,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件腹忽,如車身門板来累、尾門、風(fēng)道等窘奏;擠出微發(fā)泡適用于密封條嘹锁、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等着裹。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 领猾,較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)50%的減重,注射壓力降低約30%~50% 骇扇,鎖模力降低約20% 摔竿,循環(huán)周期減少10%~15%,同時還能提高汽車的節(jié)能性少孝,較傳統(tǒng)材料可實30%的節(jié)能继低,并且能改善制品的翹曲變形性,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活稍走。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能袁翁,作為汽車車頂,可降低汽車的質(zhì)量钱磅,同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件梦裂,有利于汽車的輕量化。福特微發(fā)泡發(fā)動機罩:采用MuCell微發(fā)泡注塑成型技術(shù)在零件成型過程中充入氣泡盖淡,形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)年柠,既節(jié)約了塑材,又減輕了重量褪迟,而且不會影響零件的任何性能冗恨。目前已應(yīng)用車型有:C-MAX、Grand C-MAX味赃、S-MAX掀抹、蒙迪歐和Galaxy等。上所述心俗,聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛傲武,

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摘要:長玻纖增強聚丙烯材料(PP-LGF)作為一種輕質(zhì)高強的復(fù)合材料,在滿足汽車零部件性能的同時城榛,對零部件減重具有明顯貢獻揪利,目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞。文章主要介紹了PP-LGF在汽車儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀狠持,詳細(xì)介紹了薄壁注塑疟位、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況喘垂,并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景甜刻。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來绍撞,隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展得院。然而傻铣,由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重,通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染尿招,已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點矾柜,其中,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也取得了較大進展[1]就谜。運用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法里覆。在眾多的復(fù)合材料中丧荐,長玻纖增強聚丙烯材料(PP-LGF)以其低廉的價格、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞喧枷。與短玻纖增強聚丙烯材料(PP-SGF)相比虹统,PPLGF在強度、剛度隧甚、翹曲度车荔、耐疲勞、缺口沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢戚扳,因此忧便,使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進一步實現(xiàn)重量及成本的降低。1 長玻纖增強聚丙烯材料性能特點長玻纖增強聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種帽借,即熔融浸漬珠增、溶液浸漬、粉末浸漬砍艾、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]蒂教,而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm~15mm脆荷,其中玻纖的含量可達20%~60%凝垛,粒子中玻纖的保留長度可達1mm~3mm,如圖1所示,相較于玻纖保留長度僅為0.2mm~0.4mm的PP-SGF材料蜓谋,PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)梦皮,可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能、抗沖擊性能孤澎、耐蠕變性能等特點届氢,更加適合應(yīng)用于汽車領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件。此外覆旭,如表1所示退子,隨著纖維含量的增加岖妄,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材料性能對比Table 1 Comparison of properties of PP-LGF and PP-SGF with different glass fiber content2 長玻纖增強聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件寂祥,為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量荐虐,中、高檔車型普遍會采用軟質(zhì)儀表板丸凭,即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層福扬。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件,同時也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)惜犀,因此要求其具有高強度及高剛性铛碑,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材料虽界,在滿足相關(guān)性能的同時汽烦,可提升儀表板吸能性能,同時可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計厚度由3mm~3.5mm降低到1.8mm~2.5mm莉御,從而降低儀表板骨架重量撇吞,推動汽車內(nèi)飾輕量化。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑礁叔、物理發(fā)泡牍颈、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面,介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用琅关。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄煮岁,在模具中進行加工的一種成型方法,與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm~3.5mm壁厚的儀表板骨架相比死姚,PP-LGF材料運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左右人乓,整體減重可達約25%。該工藝的投入成本較低都毒,重量優(yōu)勢明顯色罚。目前,該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中账劲,如吉利戳护、大眾、上汽瀑焦、福特等均有應(yīng)用腌且,一般選擇PPLGF20材料,設(shè)計的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm~2.5mm榛瓮。然而铺董,薄壁注塑工藝也存在兩點問題,首先是該工藝的模具成本較高,使用薄壁注塑精续,成型模具需要采用熱流道設(shè)計坝锰,熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高。其次重付,注塑工藝管控和注塑精度要求高顷级,因為PP-LGF中長玻纖分布的各向異性[3],采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重确垫,尺寸穩(wěn)定性較差弓颈。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝,它是以熱塑性材料為基體删掀,通過將超臨界流體(二氧化碳或氮氣) 溶解到熱熔膠中形成單相溶體翔冀,并保持在高壓力下,然后披泪,通過開關(guān)式射嘴射進溫度和壓力較低的模具型腔橘蜜,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],該項技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明付呕,1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實現(xiàn)全球商品化。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短跌捆、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好徽职、翹曲低、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣佩厚。MuCell工藝使用超臨界流體姆钉,可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段抄瓦,縮短成型周期潮瓶,同時,可使壓力分布均勻钙姊,有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力毯辅,降低因長玻纖各項異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲,增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性煞额。另外思恐,泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕,微孔結(jié)構(gòu)擴充膊毁,降低材料密度胀莹,產(chǎn)品重量減輕,較同材質(zhì)實體婚温,重量可降低5%~10%描焰。目前,福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝栅螟,骨架產(chǎn)品設(shè)計壁厚2.4mm荆秦,相較于實心材料重量降低了10%篱竭,此外,長城和大眾也有應(yīng)用于此項技術(shù)萄凤。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高室抽,工藝難度大,同時相關(guān)研究表明靡努,使用該工藝對儀表板減重比控制在3%~8%時坪圾,產(chǎn)品性能會下降10%左右,基本滿足性能要求惑朦,減重超過8%兽泄,機械性能和耐熱老化性能急劇下降,不能滿足要求漾月。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%~5%病梢。2.3 化學(xué)發(fā)泡化學(xué)發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝(core-back)(如圖2所示),二者均是在注塑過程中梁肿,利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機發(fā)泡劑蜓陌,受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體,使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)吩蔑,以降低材料密度钮热,減輕產(chǎn)品重量[6]。其中烛芬,core-back工藝因使用了二次開模隧期,相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡,發(fā)泡的倍率更高赘娄,產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多仆潮,產(chǎn)品的減重比更大。一般來說遣臼,模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實心材料在5%~8%左右性置,而core-back工藝可高達30%~50%,具體根據(jù)退模行程決定暑诸。同物理發(fā)泡工藝一樣蚌讼,化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時,減少產(chǎn)品翹曲變形个榕,提升產(chǎn)品穩(wěn)定性篡石,而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件。目前西采,寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝凰萨,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%,此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝胖眷。core-back工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴武通,開模的周期較長,模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高珊搀,而且該工藝的技術(shù)難度較高冶忱,后期調(diào)試周期較長,產(chǎn)品的綜合成本較高境析。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴囚枪,產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯,減重效果低于薄壁注塑工藝劳淆,物理發(fā)泡工藝和core-back工藝链沼。圖2 二次開模發(fā)泡示意

成都靠譜超臨界二氧化碳發(fā)泡廠家
發(fā)泡塑木復(fù)合材料是將塑料母粒、木粉沛鸵、填料括勺、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合,于成型過程中在復(fù)合材料內(nèi)部引入泡孔而制成曲掰。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疾捍、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現(xiàn)。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中的裂紋尖端栏妖,阻止裂紋擴展拾氓,因而可以克服普通塑木復(fù)合材料脆性較大、抗沖擊強度較小和材料伸長率較低的缺點底哥。另外,由于發(fā)泡塑木復(fù)合材料中含有大量泡孔房官,材料內(nèi)部空隙較大趾徽,制備時所用樹脂量大大削減,相對節(jié)約了原料成本翰守,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%孵奶,可達0.6~1.0g/cm3),材料的隔音蜡峰、隔熱和緩沖效果也隨之提高了袁。此外,因發(fā)泡材料自重輕湿颅,便于運輸载绿、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油航。發(fā)泡塑木復(fù)合材料還是一種環(huán)保材料崭庸,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,其本身還可多次回收再利用怕享,減少了塑料的使用量执赡,降低了環(huán)境污染,也有益于保護森林資源函筋。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沙合,但相比較而言,F(xiàn)W-PC因集合了木材與塑料兩者之長跌帐,因而仍在性能上更具優(yōu)勢首懈,如強度更高、耐水性能更好含末、價格更低廉猜拾、應(yīng)用范圍更廣。聚丙烯(PP)價格適中佣盒,力學(xué)性能優(yōu)異挎袜,耐熱溫度相對較高。PP基發(fā)泡材料的發(fā)泡體系性能和發(fā)泡機理的相關(guān)研究比較深入肥惭,制備工藝已基本成熟盯仪。我國研究人員對聚丙烯基發(fā)泡塑木復(fù)合材料的研究較多,采用的木質(zhì)材料包括木粉蜜葱、農(nóng)作物廢料和竹粉等全景,例如注塑法得到的發(fā)泡塑木復(fù)合材料微孔結(jié)構(gòu)及其增韌改性進行研究,采用自制的塑木粒料和發(fā)泡粒料(比例9:1)在注塑成型機上進行成型牵囤,制備出具有不同微孔結(jié)構(gòu)的PP/木纖維復(fù)合材料爸黄。對材料綜合性能的測定結(jié)果表明:注射溫度為180℃、保壓壓力為10 MPa時揭鳞,所得發(fā)泡塑木復(fù)合材料的微孔平均孔徑為53μm炕贵,微孔密度為2.8×106個/cm3,微孔為“蜂窩”狀形貌野崇。與未發(fā)泡的塑木復(fù)合材料相比称开,密度降低22%,沖擊韌性提高60%乓梨。材料中的微孔改變了裂紋擴展方向鳖轰,形成“臺階”、“分叉”扶镀,從而增加了裂紋的擴展路徑蕴侣,同時可使周圍基體變形時容易產(chǎn)生強迫高彈形變。另經(jīng)研究對木纖維/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)系進行研究臭觉,采用化學(xué)發(fā)泡法睛蛛,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)泡材料鹦马。該項研究結(jié)果表明,添加木纖維使復(fù)合材料的力學(xué)性能顯著提高忆肾,且材料的沖擊強度和彎曲強度高于未發(fā)泡材料荸频,但后者的拉伸強度要高于木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料;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客冈,但小于未發(fā)泡材料的密度旭从,而且當(dāng)木纖維摻量提高時,泡孔直徑先減后增场仲,木纖維摻量為5% 時和悦,泡孔直徑小,為20.5μm渠缕。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鸽素,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、偶聯(lián)劑的種類和含量擠出工藝條件參數(shù)研究發(fā)泡工藝亦鳞。結(jié)果表明:AC發(fā)泡劑含量為4份時馍忽,所得發(fā)泡材料密度小為0.95g/cm3,沖擊強度大為14.88KJ/m2燕差;當(dāng)EVA含量在12%時遭笋,材料的密度達到小,為0.84g/cm3徒探,沖擊強度達到大瓦呼,為11.4KJ/m2;偶聯(lián)劑(馬來酸酐接枝聚丙烯测暗,MAH-g-PP)為6份時央串,發(fā)泡材料的沖擊強度達到大,為11.56KJ/m2碗啄;制備發(fā)泡母粒時蹋辅,擠出機螺桿溫度為150℃ 時,密度達到0.94g/cm3挫掏,沖擊強度達到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)合材料秩命。實驗以乙烯辛烯共聚物(POE)和馬來酸酐接枝POE(POE-g-MAH)作為復(fù)合材料的增韌劑尉共。結(jié)果顯示:添加POE和POE-g-MAH會略微降低材料拉伸強度和彎曲強度,但可明顯提高材料的缺口沖擊強度弃锐,二者用量分別為15%和8%袄友;采用8%POE-g-MAH增韌的復(fù)合材料的缺口沖擊強度為8.55KJ/m2,提高了35.7%霹菊,可很好地應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件剧蚣。環(huán)境掃描電鏡(ESEM)測定結(jié)果顯示支竹,增韌后的復(fù)合材料斷裂形式轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。動態(tài)頻率掃描結(jié)果顯示鸠按,POOE對復(fù)合材料流變性能的影響較小礼搁,而POE-g-MAH增韌的復(fù)合材料的儲能模量和復(fù)數(shù)黏度明顯增大。