金華優(yōu)質(zhì)復(fù)合材料定制

聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱、隔音萨咳、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能懊缺，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用在包裝、建筑某弦、汽車等行業(yè)桐汤。PP在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降，低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)靶壮，所以PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)難度大怔毛，目前只有少數(shù)國(guó)家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)，因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注腾降。文中從制備工藝拣度、發(fā)泡裝備、性能改進(jìn)螃壤、表征方法等方面綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外PP珠粒發(fā)泡的研究動(dòng)態(tài)抗果，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、抗沖緩震奸晴、耐腐蝕冤馏、隔熱隔音等優(yōu)良的特性，與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比寄啼，PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)在于它的自由成型性逮光，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，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墩划。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)涕刚，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)。其中乙帮，EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE杜漠，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS，此外其耐老化察净、耐腐蝕性也非常優(yōu)異驾茴，是非常環(huán)保的材料，因此 EPP被廣泛應(yīng)用于包裝氢卡、建筑锈至、汽車等行業(yè)，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長(zhǎng)十分迅速异吻。鑒于世界各國(guó)對(duì)EPP材料研究的重視裹赴，本文從EPP的生產(chǎn)工藝喜庞、裝備、性能改進(jìn)以及表征手段等方面介紹了近年來(lái)EPP的研究進(jìn)展與動(dòng)態(tài)棋返。 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(guò)飽和氣體法延都。如下圖所示，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睛竣，然后通過(guò)快速卸壓或者溫度驟升造成熱力學(xué)的不穩(wěn)定來(lái)形成過(guò)飽和體系晰房，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，氣泡開(kāi)始成核并大量生長(zhǎng)射沟，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為發(fā)泡珠粒殊者。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，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验夯，相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng)釜法而言猖吴，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛。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)釜中挥转，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高海蔽，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)間后打開(kāi)泄壓閥門(mén)快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同绑谣，又可分為無(wú)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)党窜，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，所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解借宵，釜內(nèi)壓力一般需要在10MPa以上;后者是先將PP顆粒分散在水中幌衣，發(fā)泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中，所需壓力約2～6MPa壤玫。反應(yīng)釜法的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制豁护、發(fā)泡倍率高、泡孔結(jié)構(gòu)好垦细、可二次發(fā)泡择镇，缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高挡逼。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3括改、平均泡孔直徑為 200μm的EPP。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中家坎，升溫到稍低于發(fā)泡的溫度嘱能，保溫一段時(shí)間后再升溫到發(fā)泡溫度，繼續(xù)保溫一段時(shí)間虱疏，打開(kāi)高壓釜放出分散體到大氣中惹骂，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)泡珠粒洗滌做瞪、離心分離后在空氣中靜置老化对粪，這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝右冻。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。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著拭，該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模纱扭，卸壓時(shí)PP通過(guò)排料口模進(jìn)入收集裝置中，實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過(guò)程中的泡孔形態(tài)與熔融儡遮、結(jié)晶行為以及口模長(zhǎng)度對(duì)發(fā)泡倍率的影響乳蛾。結(jié)果表明，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少鄙币，增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比肃叶，密度降低;而增加口模的長(zhǎng)度則會(huì)減小其體積膨脹比，密度增加十嘿。國(guó)內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開(kāi)發(fā)出了實(shí)驗(yàn)室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)因惭，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜與收集釜，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8～60倍的發(fā)泡珠粒绩衷。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)方向筛欢。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑，用下圖中的無(wú)水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm唇聘，泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP版姑。其工藝改進(jìn)在于在降溫到發(fā)泡溫度的過(guò)程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變，恒溫一段時(shí)間后再放出珠粒進(jìn)行冷卻迟郎，其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃剥险，工藝流程時(shí)間約為 2.5 h。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顆粒中宪肖，所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的溫度表制、壓力以及保壓時(shí)間等，適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)保壓時(shí)間與增大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解控乾。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟么介，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用谷徙，探索新的生產(chǎn)工藝條件和生產(chǎn)裝備來(lái)降低其成本是今后研究所需解決的問(wèn)題龟梦。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)水下切粒裝置阿逃，如下圖斋扰。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過(guò)擠出機(jī)均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡甲捏，發(fā)泡的材料通過(guò)水下切粒裝置被切割定型成尺寸均一的發(fā)泡珠粒灶体。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)谆扎、效率高霉撵、珠粒尺寸均勻镰吆，缺點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程中的工藝參數(shù)難以控制帘撰，此外由于PP在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾乎不流動(dòng)，而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后万皿，熔體強(qiáng)度又急劇下降摧找，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃)核行，擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高，一般要用改性的熔體強(qiáng)度較高的 PP蹬耘，這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展钮科。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝。采用丁烷作發(fā)泡劑婆赠，高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原料绵脯，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍，直徑為3～5mm休里，密度為15～100kg/m3的EPP蛆挫，便由于后期成型蒸汽壓力較大，而大規(guī)模推廣受到限制妙黍。在PP中加入無(wú)機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度悴侵，得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)，從而改進(jìn)EPP的性能拭嫁。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑可免，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)，得 到了發(fā)泡倍率為20倍做粤，泡孔密度為108～109cm-3的發(fā)泡材料浇借。實(shí)驗(yàn)表明，納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強(qiáng)度怕品，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度妇垢，還能夠增加氣泡成核點(diǎn)，誘導(dǎo)發(fā)生異相成核肉康，從而得到泡孔密度闯估、體積膨脹比都較大的 EPP。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吼和，此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過(guò)程中各階段的溫度涨薪，缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng)炫乓，用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%刚夺、3%、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP厢岂，研究表明光督，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系阳距，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塔粒。另外，隨著CO2 注入量的增加筐摘，聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加卒茬，但泡孔密度則是先增大后減小船老。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)、高效的生產(chǎn)工藝圃酵，是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向柳畔。目前需要解決的問(wèn)題在與開(kāi)發(fā)適用于擠出發(fā)泡的低成本高熔體強(qiáng)度的PP，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) 展方向郭赐，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)間薪韩，增加成核密度，得到微孔的發(fā)泡材料捌锭。其中超臨界CO2的實(shí)現(xiàn)條件(tc=30.98℃俘陷，pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑，此外其還具有無(wú)毒观谦、不易燃拉盾、化學(xué)惰性等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注豁状，是替代傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡劑的選擇捉偏。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場(chǎng)合的不同，對(duì)性能的要求也不同泻红，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能夭禽，建筑材料則需要良好的隔音、隔熱性能谊路，而汽車部件則需要更好的剛性等驻粟，通常需要對(duì)EPP的性能進(jìn)行改進(jìn)來(lái)適 應(yīng)不同的需求。改進(jìn)EPP性能的方法有2種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工藝凶异，二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性蜀撑。前者主要是通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)中的工藝流程、控制條件或者發(fā)泡裝備等來(lái)改進(jìn) EPP 的性能剩彬，這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與形態(tài)酷麦，有利于得到泡孔直徑更小、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品喉恋，但由于對(duì)材料本身的改變不大沃饶，所以對(duì) EPP力學(xué)性能的改善作用有限;而后者則是通過(guò)改性PP原料 進(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能，PP 的改性方法主要有化學(xué)交聯(lián)轻黑、物理共混糊肤、熔融支化等，通過(guò)對(duì)原料的改性氓鄙，不但能夠提高其熔體強(qiáng)度馆揉、降低其發(fā)泡難度、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)抖拦，同時(shí)也能有目的地改進(jìn)EPP的力學(xué)性能升酣，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門(mén)方向舷暮。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性、改善其緩沖性能噩茄，有企業(yè)改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝下面。首先在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力，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绩聘，避免了顆粒在管道中粘結(jié)沥割，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，后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩凿菩，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固驯遇，提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性。此工藝可以制備密度為 0.11～0.30g/cm3 蓄髓，發(fā)泡倍率為30～60叉庐，閉孔含量為90% ，泡孔尺寸為150～300μm的EPP会喝。將 PP 與無(wú)機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法陡叠，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響，納米碳酸鈣的比表面積大肢执，在發(fā)泡過(guò)程在 能起到異相成核的作用枉阵，從而使 EPP 的泡孔密度增大，泡孔直徑減小;但同時(shí)也會(huì)使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄预茄。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)兴溜、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來(lái)改性聚丙烯，并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP耻陕。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)度拙徽，對(duì)比而言，HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果诗宣，其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好膘怕。

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日常生活中，當(dāng)人們購(gòu)買(mǎi)兒童玩具召庞、家具用品等塑料制品時(shí)岛心，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無(wú)毒無(wú)味、綠色環(huán)保篮灼，近年來(lái)綜合性能優(yōu)異忘古、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”，日益受到熱捧诅诱，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種髓堪。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)。在5月19日召開(kāi)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(guò)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)旦袋。跳轉(zhuǎn)閱讀→化工醫(yī)藥企業(yè)HR注意啦骤菠，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(guó)新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域它改，發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段疤孕。隨著航天航空、國(guó)防央拖、能源祭阀、交通、包裝鲜戒、電器专控、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱遏餐、隔音伦腐、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來(lái)越迫切失都。聚丙烯作為產(chǎn)量大柏蘑、增長(zhǎng)量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹(shù)脂之一粹庞，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)咳焚。2016年，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國(guó)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)庞溜。該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝革半，開(kāi)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。據(jù)趙玲介紹流码，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類又官。化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留漫试、發(fā)泡過(guò)程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)赏胚；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商虐；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)格昂貴觉阅，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候秘车、火災(zāi)危險(xiǎn)典勇、有害殘留以及VOC排放等問(wèn)題和弊端，超臨界流體叮趴，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)割笙，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)，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伤溉、結(jié)晶行為改變等一系列變化般码，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物乱顾，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制板祝，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)法保持完整泡孔走净，可操作窗口窄券时。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伏伯。為了攻克這一難題橘洞，近年來(lái)，華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通说搅、中石化北化院炸枣、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位弄唧，在合適物料體系适肠、可控工藝過(guò)程和高效工業(yè)裝備等方面開(kāi)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套才，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)制迂猴，開(kāi)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/添加劑背伴；CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率沸毁，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；釜壓發(fā)泡傻寂、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)息尺、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，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)疾掰。

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年來(lái)綜合性能優(yōu)異搂誉、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)速度快的品種静檬。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)炭懊，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(kāi)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)拂檩。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類侮腹。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留稻励、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)臭氧層有破壞作用父阻，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。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑加矛，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)履婉，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)，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)斟览、表面張力和黏度下降毁腿、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趣惠。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物狸棍，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制身害，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)法保持完整泡孔味悄，可操作窗口窄。因塌鸯，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侍瑟。為了攻克這一難題，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通丙猬、中石化北化院涨颜、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位茧球，在合適物料體系庭瑰、可控工藝過(guò)程和高效工業(yè)裝備等方面開(kāi)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抢埋，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)新弹灭。趙玲介紹，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡揪垄，既可突破結(jié)晶的制約穷吮，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〖⑴基于這一發(fā)泡機(jī)制捡鱼，他們開(kāi)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/添加劑酷愧。CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率驾诈，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)溶浴，保證了均勻的壓力場(chǎng)乍迄、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)戳葵。利用上述創(chuàng)新技術(shù)就乓，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制造;新建了4套、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)泡裝置生蚁，生產(chǎn)效率提高25%噩翠，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)邦投，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元伤锚、利稅1.09億元。此外志衣，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件屯援、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。趙玲表示念脯，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)狞洋，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)绿店，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成吉懊。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)飾假勿、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域借嗽，還可滿足兒童玩具、食品转培、醫(yī)療恶导、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)特的性能浸须，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域惨寿，如新能源汽車動(dòng)力電池墊片、5G通信微波中繼天線罩羽戒、高檔汽車音響振膜缤沦、防彈衣背板等。

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摘 要：聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能易稠，PP屬于結(jié)晶型聚合物缸废，在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)，存在結(jié)晶區(qū)驶社，相態(tài)為固態(tài)企量，難以發(fā)泡；而溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)亡电，熔體強(qiáng)度急劇下降届巩，導(dǎo)致泡孔聚并和破裂。目前份乒，關(guān)于超臨界二氧化碳制備PP微孔發(fā)泡材料的研究主要聚焦于改善PP的發(fā)泡行為恕汇，通過(guò)添加納米顆镣筮螅或聚合物來(lái)調(diào)控PP的結(jié)晶方式，采用直接合成瘾英、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度枣接，以及改進(jìn)發(fā)泡方法來(lái)獲得PP微孔發(fā)泡材料。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有良好的力學(xué)性能缺谴、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能但惶，剛性高于聚乙烯（PE）發(fā)泡材料，抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯（PS）湿蛔，耐熱溫度130 ℃膀曾，而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃；此外阳啥，PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好添谊，即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居苫纤、包裝碉钠、交通纲缓、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場(chǎng)需求卷拘。超臨界二氧化碳由于無(wú)毒、價(jià)廉祝高、不易燃以及在聚合物中相對(duì)高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑栗弟，因此，用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注工闺。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為乍赫、提高其熔體強(qiáng)度、改進(jìn)發(fā)泡方法等方面綜述了近年來(lái)用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進(jìn)展陆蟆。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物雷厂，在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時(shí)，由于晶區(qū)的存在叠殷，發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散改鲫，因此溶解度低；而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻林束，從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響像棘，無(wú)法得到泡孔均一的發(fā)泡材料。Doroudiani等發(fā)現(xiàn)壶冒，在高結(jié)晶度聚合物中無(wú)法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu)缕题，而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到。.2 晶區(qū)尺寸結(jié)晶型聚合物的泡孔密度高于非晶型聚合物胖腾，是因?yàn)槠渚^(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低烟零，有利于泡孔成核瘪松。一般而言，晶區(qū)面積小锨阿，結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸凉逛；而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核，甚至導(dǎo)致無(wú)法發(fā)泡群井。張純等研究PP微孔發(fā)泡時(shí)發(fā)現(xiàn)状飞，PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核、長(zhǎng)大和定型书斜。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)诬辈，熔體強(qiáng)度急劇下降，導(dǎo)致在熔點(diǎn)以上進(jìn)行PP發(fā)泡時(shí)荐吉，泡孔發(fā)生破裂和聚并焙糟，因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃。因此样屠，要制備泡孔均一分布穿撮、泡孔尺寸小、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品痪欲，需要解決PP在低溫時(shí)晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴(kuò)散悦穿、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過(guò)程中PP熔體強(qiáng)度低等問(wèn)題。一般從三方面考慮：一是改變PP的結(jié)晶行為业踢，使PP能在較低的溫度發(fā)泡栗柒；二是對(duì)PP進(jìn)行改性，獲得高熔體強(qiáng)度PP（HMSPP）知举；三是改進(jìn)發(fā)泡方法瞬沦。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無(wú)機(jī)納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能，碳納米纖維雇锡、碳納米管逛钻、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來(lái)改變PP的結(jié)晶行為，在PP發(fā)泡時(shí)起異相成核作用锰提。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法曙痘，利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為，減小晶體尺寸欲账，而且由于碳納米纖維與PP基體不相容屡江，因此為泡孔成核提供了更多異相成核點(diǎn)，從而得到晶體尺寸小赛不、密度高的發(fā)泡材料惩嘉。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對(duì)納米材料發(fā)泡的影響，結(jié)果表明：當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%踢故，能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu)文黎，但泡孔尺寸分布不均一惹苗，有大面積的未發(fā)泡區(qū)域；當(dāng)碳納米纖維含量提高時(shí)耸峭，PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降桩蓉，使二氧化碳的溶解度提高，泡孔均一劳闹；當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時(shí)院究，泡孔結(jié)構(gòu)為均一，泡孔尺寸小本涕。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn)业汰，納米材料的尺寸、幾何形狀對(duì)結(jié)晶行為也有影響菩颖，并且得到纖維含量越高样漆，泡孔尺寸越小的結(jié)論。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復(fù)合體系的儲(chǔ)能模量晦闰，并且可以明顯影響PP的結(jié)晶放祟。Rizvi等采用機(jī)械共混，將聚四氟乙烯（PTFE）微纖添加到PP發(fā)泡體系呻右。結(jié)果表明：PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核跪妥，且PTFE對(duì)二氧化碳有親和性，提高了二氧化碳溶解度窿冯，PP泡孔密度大幅提高骗奖。Luo Yiwei等分別對(duì)比了球狀和纖維狀聚對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBT）與PP復(fù)合材料的發(fā)泡。結(jié)果表明：球狀和纖維狀PBT作為異相成核劑促進(jìn)了PP的結(jié)晶醒串，提高了PP的結(jié)晶密度，密集的晶體作為泡孔成核劑鄙皇，減小了泡孔尺寸芜赌，提高了泡孔密度。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度伴逸，一種行之有效的方法就是對(duì)PP進(jìn)行改性以得到HMSPP缠沈，從而加寬發(fā)泡溫度范圍。目前错蝴，獲得HMSPP的方法通常有直接合成洲愤、共混擠出、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等顷锰。3.1 直接合成采用傳統(tǒng)的Zeigler-Natta催化劑和茂金屬催化劑能制備高線性和高規(guī)整聚合物柬赐，但很難得到支化聚合物。Langston等將對(duì)-（3-丁基）苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑官紫，與茂金屬催化劑結(jié)合肛宋，制備了相對(duì)分子質(zhì)量高州藕、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)整的長(zhǎng)支鏈PP（LCBPP）。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α酝陈，ω-二烯單體制備LCBPP床玻。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體，然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP沉帮。用這種方法制備LCBPP的相對(duì)分子質(zhì)量分布大于5锈死，且零剪切黏度也有所提高。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過(guò)共混提高PP的支化程度穆壕，從而提高熔體強(qiáng)度馅精。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體，從而獲得LCBPP粱檀。其原理是引發(fā)劑分解產(chǎn)生的自由基捕獲PP分子主鏈中叔碳上的氫原子洲敢，然后通過(guò)控制反應(yīng)溫度、單體濃度等使失去氫原子的不穩(wěn)定叔碳自由基與其他自由基反應(yīng)茄蚯，形成長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)压彭。Nam等通過(guò)加入過(guò)氧化物引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體反應(yīng)共混得到LCBPP，通過(guò)流變性能證明長(zhǎng)支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度渗常，并獲得了較好的發(fā)泡性能壮不。Gotsis使用過(guò)氧化二碳酸酯對(duì)線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP，熔體強(qiáng)度和拉伸性能都明顯提升皱碘，有效抑制泡孔的聚并和破裂询一。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑，與馬來(lái)酸酐（MAH）接枝PP反應(yīng)共混癌椿，得到具有較高模量健蕊、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP，能改善發(fā)泡行為踢俄。另外在熔融態(tài)時(shí)缩功，只加入過(guò)氧化物和PP，會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解都办，為了提高接枝效率嫡锌，通常會(huì)加入給電子體（如苯乙烯、秋蘭姆等）抑制副反應(yīng)琳钉。此外势木，通過(guò)緩慢釋放過(guò)氧化物的自由基以及超臨界流體作為塑化劑降低操作溫度的方法都可以有效抑制分子鏈的降解。

金華優(yōu)質(zhì)復(fù)合材料定制

隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展歌懒，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代啦桌，越來(lái)越多的汽車零部件開(kāi)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年的歷史歼培，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)志震蒋，塑料飾件的大量應(yīng)用茸塞，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度查剖。P以密度小钾虐、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能笋庄、耐化學(xué)藥品腐蝕性效扫、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)用直砂。近來(lái)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(shì)菌仁。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大静暂、技術(shù)要求高济丘，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛洽蛀、更有效摹迷、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性郊供。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峡碉，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)注塑的諸多局限驮审，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上鲫寄，可以明顯減輕重量和成型的周期，大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力疯淫，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小地来、平直度高，沒(méi)有縮水峡竣，尺寸穩(wěn)定靠抑，成型視窗大等特點(diǎn)，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(shì)适掰，成為近年來(lái)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)泡汽車注塑件荠列。隨著汽車輕量化的發(fā)展类浪，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(lái)越多肌似，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%费就，卡車、工程機(jī)械車占20% 川队，客車力细、商務(wù)車占35% 睬澡。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)量很不理想眠蚂，僅適合于需要表面覆皮的高端車煞聪，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)用逝慧；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體昔脯，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源，通過(guò)自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)笛臣，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下云稚，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 沈堡，但目前國(guó)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 静陈。對(duì)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)泡等诞丽，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件鲸拥，如車身門(mén)板、尾門(mén)率拒、風(fēng)道等崩泡；擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等猬膨；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等角撞。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%的減重勃痴，注射壓力降低約30%～50% 谒所，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%沛申，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性劣领，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铁材，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活尖淘。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能，作為汽車車頂著觉，可降低汽車的質(zhì)量村生，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化饼丘。

金華優(yōu)質(zhì)復(fù)合材料定制

摘要：利用化學(xué)改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機(jī)趁桃，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(shù)脂，考察了影響PP發(fā)泡的主要因素（如引發(fā)劑卫病、發(fā)泡劑的用量油啤、擠出溫度等）。結(jié)果表明蟀苛，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份益咬，共聚PP為60.00份，過(guò)氧化二特丁烷為0.18份屹逛，過(guò)氧化二異丙苯為0.02份础废，改性劑為0.50份，碳酸鈣為0.50份罕模，發(fā)泡劑AC為 0.40份评腺。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淑掌。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)輕蒿讥、耐高溫、綠色環(huán)保抛腕、易注射成型芋绸、成型周期短和成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車輕量化的發(fā)展担敌，PP發(fā)泡材料在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用越來(lái)越多摔敛。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全封，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］马昙。化學(xué)微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米刹悴，封閉微孔泡以小于50μｍ 為佳行楞。目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)水平大多在80～350μｍ，國(guó)外也只有美國(guó)土匀、意大利子房、日本等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能生產(chǎn)。本工作利用化學(xué)改性非交聯(lián)法就轧，以均聚PP和共聚PP共混物為基礎(chǔ)樹(shù)脂证杭，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妒御，泡孔密度可達(dá)個(gè)／cm3躯砰。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）携丁，中國(guó)石化齊魯分公司；共聚PP（記作PP2），MFR為2.0g/（10min）梦鉴，中國(guó)石化齊魯分公司李茫；抗氧劑，168和1010肥橙，上海汽巴高橋化學(xué)有限公司魄宏；過(guò)氧化二特丁烷（DBP），過(guò)氧化二特丁烷（DBP）存筏，過(guò)氧化二異丙苯（DCP）宠互，二乙烯基苯，偶氮二甲酰胺（發(fā)泡劑AC）椭坚，液體石蠟予跌，江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司；發(fā)泡改性劑DMS-10善茎，自制券册。1.2 儀器設(shè)備 RC300C型轉(zhuǎn)矩流變儀，德國(guó)HAAKE公 司垂涯；CMT450料試驗(yàn) 機(jī)烁焙，天水三斯有限公司；∮25單螺桿擠出機(jī)耕赘，德國(guó)BRABENDER公司骄蝇；AH-2奧林巴斯顯微鏡，日本奧林巴斯公司操骡。1.3 試樣制備工藝 混料：將樹(shù)脂九火、過(guò)氧化物、改性劑当娱、抗氧劑吃既、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量，投入10L高速攪拌機(jī)跨细，低速混合1min鹦倚，高速混合2min出料，料溫不 高于50℃冀惭。擠出發(fā)泡：擠出機(jī)設(shè)置溫度180～200℃震叙，機(jī)頭溫度195℃，距機(jī)頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平散休，取樣待用媒楼。1.4 測(cè)試表征拉伸強(qiáng)度按照GB/T1040.3—2006測(cè)試，采用4型試樣戚丸，拉伸速度為50mm／min划址；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB/T9341—2000測(cè)試扔嵌，寬度25mm；沖擊強(qiáng)度按GB/T1843—2008測(cè)試夺颤；表觀密度按GB/T6343—2009測(cè)試痢缎；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(shù)脂世澜，DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑独旷，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(jiàn)表1寥裂。表1嵌洼，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封恰。由表1看出麻养，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俭驮，隨DCP含量增加回溺，擠出片材表面質(zhì)量變差，泡孔變得不均勻混萝；DCP雖有利于提高熔體強(qiáng)度遗遵，但比例不宜過(guò)大，以不超過(guò)引發(fā)劑總質(zhì)量分 數(shù)20％為宜逸嘀。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度车要，擠出反應(yīng)時(shí)，DCP和PP還沒(méi)有完全混合均勻就大量分解崭倘，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量PP自由基翼岁，導(dǎo)致 PP部分交聯(lián)，形成局部高強(qiáng)度熔體司光，熔體強(qiáng)度的不均勻性導(dǎo)致發(fā)泡不均勻琅坡，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(shù)脂残家，選取 DBP／DCP質(zhì)量比90/10榆俺，考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關(guān)系，結(jié)果見(jiàn)圖1坞淮。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關(guān)系由圖1可看出茴晋，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回窘；而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低诺擅，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)啡直，引發(fā)劑濃度不足烁涌，PP接枝率不高苍碟，熔體強(qiáng)度不足，難以包裹住氣體烹玉，泡孔較大驰怎，并有部分泡孔破裂，導(dǎo)致發(fā)泡片密度較高二打；隨引發(fā)劑含量增加，PP接枝程度提高掂榔，熔體強(qiáng)度相應(yīng)增加继效，氣泡在膨脹過(guò)程中，泡壁不易破裂装获，形成致密均勻的泡孔瑞信，單位體積泡孔數(shù)量增加，材料密度下降穴豫；隨引發(fā)劑含量進(jìn)一步提高凡简，熔體強(qiáng)度高于氣泡膨脹的動(dòng)力，使氣泡不能充分膨脹精肃，導(dǎo)致發(fā)泡片密度略有提高秤涩。.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看出司抱，起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加筐眷，發(fā)泡材料表觀密度降低，泡孔密度提高习柠，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匀谣，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)资溃，發(fā)泡材料表觀密度反而回升武翎，泡孔密度下降。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進(jìn)一步提高溶锭，熔體中氣體含量過(guò)多宝恶，氣泡膨脹加劇，導(dǎo)致部分泡孔破裂合并暖途，氣體溢出卑惜，于是發(fā)泡材料表觀密度又提高，泡孔密度下降驻售。由圖2還可看出露久，發(fā)泡劑的合適用量為0.3～0.5份。