廣東優(yōu)質(zhì)MPOB定制

聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱、隔音、抗沖擊以及耐化學腐蝕等性能妖碉，近年來被廣泛應用在包裝涌庭、建筑、汽車等行業(yè)嗅绸。PP在其熔點溫度附近的熔體強度會急劇下降脾猛，低熔體強度導致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)，所以PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)難度大鱼鸠，目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)猛拴，因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。文中從制備工藝蚀狰、發(fā)泡裝備愉昆、性能改進、表征方法等方面綜述了近年來國內(nèi)外PP珠粒發(fā)泡的研究動態(tài)麻蹋，并對該領(lǐng)域今后的研究方向進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)輕跛溉、抗沖緩震、耐腐蝕扮授、隔熱隔音等優(yōu)良的特性芳室，與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比，PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢在于它的自由成型性刹勃，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堪侯，可以生產(chǎn)具有復雜幾何結(jié)構(gòu)以及高維尺寸精度的制品。早實現(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)荔仁，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)伍宦。其中，EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE乏梁，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS次洼，此外其耐老化、耐腐蝕性也非常優(yōu)異遇骑，是非常環(huán)保的材料卖毁，因此 EPP被廣泛應用于包裝、建筑落萎、汽車等行業(yè)势篡，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速。鑒于世界各國對EPP材料研究的重視模暗，本文從EPP的生產(chǎn)工藝、裝備念祭、性能改進以及表征手段等方面介紹了近年來EPP的研究進展與動態(tài)兑宇。 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機理 PP 珠粒發(fā)泡的機理為過飽和氣體法。如下圖所示粱坤，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隶糕，然后通過快速卸壓或者溫度驟升造成熱力學的不穩(wěn)定來形成過飽和體系瓷产，這個階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離，氣泡開始成核并大量生長枚驻，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為發(fā)泡珠粒濒旦。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:一種是反應釜法，反應釜法也是目前應用廣泛的EPP的工業(yè)化生產(chǎn)工藝;另一種是擠出法工藝再登，相對于工藝成熟的反應釜法而言尔邓，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛。反應釜法: 反應釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應釜中锉矢，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高梯嗽，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時間后打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒。根據(jù)反應釜 中分散介質(zhì)的不同沽损，又可分為無水法與有水法2種:前者的反應釜中不加入液體的分散介質(zhì)灯节，PP顆粒會堆積在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個顆粒中，所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解绵估，釜內(nèi)壓力一般需要在10MPa以上;后者是先將PP顆粒分散在水中炎疆，發(fā)泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中，所需壓力約2～6MPa国裳。反應釜法的優(yōu)點是工藝條件容易控制形入、發(fā)泡倍率高、泡孔結(jié)構(gòu)好躏救、可二次發(fā)泡唯笙，缺點是間歇式生產(chǎn)導致成本較高。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3盒使、平均泡孔直徑為 200μm的EPP崩掘。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應釜中，升溫到稍低于發(fā)泡的溫度少办，保溫一段時間后再升溫到發(fā)泡溫度苞慢，繼續(xù)保溫一段時間，打開高壓釜放出分散體到大氣中英妓，放出物料的同時繼續(xù)通入氮氣使釜中壓力保持在放出物料前的壓力挽放。后將得到的發(fā)泡珠粒洗滌、離心分離后在空氣中靜置老化蔓纠，這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝辑畦。改進生產(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)泡劑用下圖中的實驗設(shè)備制備了 EPP腿倚，該設(shè)備在反應釜下端加裝了一個排料口模纯出，卸壓時PP通過排料口模進入收集裝置中，實驗研究了發(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發(fā)泡倍率的影響暂筝。結(jié)果表明箩言，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少，增加飽和壓力會提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比焕襟，密度降低;而增加口模的長度則會減小其體積膨脹比陨收，密度增加。國內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開發(fā)出了實驗室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)鸵赖，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應釜與收集釜务漩，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8～60倍的發(fā)泡珠粒。如何拓寬PP的發(fā)泡溫度區(qū)間以及壓縮釜壓發(fā)泡流程的時間也是研究的重點方向卫漫。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑菲饼，用下圖中的無水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm，泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP列赎。其工藝改進在于在降溫到發(fā)泡溫度的過程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變宏悦，恒溫一段時間后再放出珠粒進行冷卻，其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃包吝，工藝流程時間約為 2.5 h饼煞。反應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，所以其關(guān)鍵控制條件有反應釜的溫度诗越、壓力以及保壓時間等砖瞧，適當?shù)匮娱L保壓時間與增大壓力能有效促進發(fā)泡劑的溶解。目前反應釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟嚷狞，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應 用块促，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。擠出法: 擠出法生產(chǎn)EPP是在傳統(tǒng)擠出發(fā)泡 裝置后連接一個水下切粒裝置床未，如下圖竭翠。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡，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)泡珠粒薇搁。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)斋扰、效率高、珠粒尺寸均勻啃洋，缺點是生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)難以控制传货，此外由于PP在溫度低于熔點時幾乎不流動，而當溫度高于熔點后宏娄，熔體強度又急劇下降问裕，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃)，擠 出法對 PP 的熔體強度要求較高孵坚，一般要用改性的熔體強度較高的 PP粮宛，這些缺點限制了擠出法的應用與發(fā) 展貌踏。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)泡劑窟勃，高熔體強度聚丙烯(HMSPP)為原料，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍逗堵，直徑為3～5mm秉氧，密度為15～100kg/m3的EPP，便由于后期成型蒸汽壓力較大蜒秤，而大規(guī)模推廣受到限制汁咏。在PP中加入無機填料能夠增強 PP 的熔體強度，得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)作媚，從而改進EPP的性能攘滩。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑，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)纸泡，得 到了發(fā)泡倍率為20倍漂问，泡孔密度為108～109cm-3的發(fā)泡材料。實驗表明女揭，納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強度蚤假，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度，還能夠增加氣泡成核點吧兔，誘導發(fā)生異相成核磷仰，從而得到泡孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP境蔼。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灶平，此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的溫度，缺點是設(shè)備成本較高箍土。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng)逢享，用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%、3%涮帘、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP拼苍，研究表明，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系调缨，此外終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會隨著釋壓速率的增大而增加疮鲫。另外，隨著CO2 注入量的增加弦叶，聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加俊犯，但泡孔密度則是先增大后減小。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)伤哺、高效的生產(chǎn)工藝燕侠，是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向者祖。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度的PP，此外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2的應用也是今后的發(fā) 展方向绢彤，超臨界流體發(fā)泡劑的高溶解性可以縮短聚合物/氣體體系的飽和時間七问，增加成核密度，得到微孔的發(fā)泡材料茫舶。其中超臨界CO2的實現(xiàn)條件(tc=30.98℃械巡，pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑，此外其還具有無毒饶氏、不易燃讥耗、化學惰性等優(yōu)點，近年來受到了廣泛的關(guān)注疹启，是替代傳統(tǒng)化學發(fā)泡劑的選擇古程。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場合的不同，對性能的要求也不同喊崖，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能挣磨，建筑材料則需要良好的隔音、隔熱性能贷祈，而汽車部件則需要更好的剛性等趋急，通常需要對EPP的性能進行改進來適 應不同的需求。改進EPP性能的方法有2種:一是改進生產(chǎn)工藝势誊，二是對 PP 原料進行改性呜达。前者主要是通過改進生產(chǎn)中的工藝流程、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進 EPP 的性能粟耻，這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與形態(tài)查近，有利于得到泡孔直徑更小、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品挤忙，但由于對材料本身的改變不大霜威，所以對 EPP力學性能的改善作用有限;而后者則是通過改性PP原料 進而改進終的 EPP 產(chǎn)品的性能，PP 的改性方法主要有化學交聯(lián)册烈、物理共混戈泼、熔融支化等，通過對原料的改性赏僧，不但能夠提高其熔體強度大猛、降低其發(fā)泡難度、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)淀零，同時也能有目的地改進EPP的力學性能挽绩，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性驾中、改善其緩沖性能唉堪，有企業(yè)改進了釜壓生產(chǎn)工藝模聋。首先在顆粒從反應釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力，其次是將顆粒從反應釜中放出的同時使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加唠亚，避免了顆粒在管道中粘結(jié)链方，此外反應釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進一步膨脹，后者會使顆粒的冷卻速率變緩灶搜，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固侄柔，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 占调，發(fā)泡倍率為30～60，閉孔含量為90% 移剪，泡孔尺寸為150～300μm的EPP究珊。將 PP 與無機物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對 EPP 的影響纵苛，納米碳酸鈣的比表面積大剿涮，在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用，從而使 EPP 的泡孔密度增大攻人，泡孔直徑減小;但同時也會使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄取试。Zhang 等分別用 3 種多官能團單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯怀吻，并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP瞬浓。實驗 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 強線性聚丙烯的熔體強度，對比而言蓬坡，HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果猿棉，其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展屑咳，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代萨赁，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件。塑料在汽車上的應用已有近50年的歷史兆龙，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志杖爽，塑料飾件的大量應用，促進了汽車的減重節(jié)能紫皇，提高了汽車的美觀舒適度慰安。PP以密度小、性價比高坝橡、具有優(yōu)異的耐熱性能泻帮、耐化學藥品腐蝕性、剛性计寇、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用锣杂。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢脂倦。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大元莫、技術(shù)要求高赖阻，且需要高精尖的集成先進綜合技術(shù)，所以現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛踱蠢、更有效火欧、更經(jīng)濟、更實用的改性茎截。丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體苇侵，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)注塑的諸多局限企锌，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上榆浓，可以明顯減輕重量和成型的周期，大大降低機臺的鎖模力撕攒，并具有內(nèi)應力和翹曲小陡鹃、平直度高，沒有縮水抖坪，尺寸穩(wěn)定萍鲸，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)勢擦俐，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向脊阴。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)展蚯瞧，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑蹬叭，目前其在汽車內(nèi)飾上的應用也越來越多，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%状知，卡車秽五、工程機械車占20% ，客車饥悴、商務車占35% 坦喘。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想西设，僅適合于需要表面覆皮的高端車瓣铣，不僅增加了制造成本，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應用贷揽；而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體棠笑，化學發(fā)泡劑為氣源，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)禽绪，注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下蓖救，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡洪规，且其理想的泡孔直徑應 <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 循捺。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡斩例、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)外飾件从橘，如車身門板念赶、尾門、風道等恰力；擠出微發(fā)泡適用于密封條叉谜、頂棚等；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風管等踩萎。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 正罢，較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)高50%的減重，注射壓力降低約30%～50% 驻民，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%履怯，同時還能提高汽車的節(jié)能性回还，較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)高30%的節(jié)能，并且能改善制品的翹曲變形性叹洲，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活柠硕。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學性能，作為汽車車頂运提，可降低汽車的質(zhì)量蝗柔，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化民泵。動機罩福特微發(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癣丧，形成極為細微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)，既節(jié)約了塑材栈妆，又減輕了重量胁编，而且不會影響零件的任何性能。目前已應用車型有：C-MAX鳞尔、Grand C-MAX嬉橙、S-MAX、蒙迪歐和Galaxy等寥假。綜上所述市框，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應用廣泛，但需要注意：. 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)糕韧、有廣范的市場枫振、但在中國應用尚新喻圃。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、更省料的產(chǎn)品設(shè)計)蒋得。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機——高端應用和節(jié)省成本级及。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。

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微發(fā)泡注塑额衙，聚丙烯/橡膠/滑石粉復合材料饮焦，增強增韌聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯作為一種經(jīng)濟高效的熱塑性聚合物，具有材料成本低窍侧、抗腐蝕性好县踢、比強度高和易于成型加工等優(yōu)點，已廣泛應用于包裝工程伟件、紡織硼啤、電子產(chǎn)品以及汽車工業(yè)。以汽車工業(yè)為例斧账，聚丙烯的年均用量高達255.6百萬噸谴返，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%。因此咧织，近年來為了節(jié)省材料和能源嗓袱、減少環(huán)境污染進而實現(xiàn)經(jīng)濟社會的健康可持續(xù)發(fā)展，塑料制品的輕量化問題引起了廣大學者的研究興趣习绢，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現(xiàn)方式渠抹。然而，由于聚丙烯的熔體強度低闪萄，導致其發(fā)泡能力非常差梧却，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，嚴重降低了其力學性能败去，尤其是沖擊力學性能放航。針對上述問題，山東大學材料科學與工程學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圆裕，顯著提高了聚丙烯熔體強度和促進了結(jié)晶三椿，進而改善了聚丙烯的發(fā)泡能力，終通過微發(fā)泡注塑制備了具有優(yōu)異綜合力學性能的微孔聚丙烯制品葫辐。

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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展搜锰，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應用，因其具有的優(yōu)異機械性能和無毒（低毒）耿战、絕熱蛋叼、隔音、絕緣、緩沖狈涮、輕量化等性能狐胎，在新能源汽車領(lǐng)域的應用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機。隨著國民對于環(huán)保歌馍、綠色握巢、安全、舒適要求愈加苛刻松却，對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃暴浦、可（完全）降解、可導電等新型發(fā)泡材料受到追捧晓锻，成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點歌焦。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學化工學院趙玲教授領(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)化和強化》項目斬獲科技進步獎一等獎，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷砚哆，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應用独撇，包括新能源汽車動力電池墊片等等，引領(lǐng)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應用躁锁。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點發(fā)泡材料具有較好防震緩沖纷铣、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性战转，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材搜立、汽車減震、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等匣吊。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料，如地板寸潦、頂棚色鸳、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料见转，這種材料耐候性能較差命雀，易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著斩箫，對汽車輕量化提出了更高要求吏砂。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下乘客，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向狐血。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局易核。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應用新能源電動汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能匈织。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題。在暴雨缀匕、淺灘纳决、霧霾等極端條件下，為滿足汽車行駛過程中動力電池的密封和緩沖保護的要求乡小，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應用到動力電池上阔加。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量、提升安全性满钟，大量使用有機硅發(fā)泡灌封材料來保護單個電芯胜榔，可在一定時間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導致熱失控。由于特斯拉在動力電池組技術(shù)方便的標桿作用零远，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應用推廣苗分。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下，微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域牵辣，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一摔癣。2018年，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應用技術(shù)開發(fā)列為重點課題纬向。日常生活中择浊，當人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時逾条，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味琢岩、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異师脂、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”担孔，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種吃警。聚丙烯作為產(chǎn)量大糕篇、增長量快、應用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一酌心，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)域的熱點與難點拌消。其中，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)安券。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年墩崩，由華東理工大學牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準立項。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝侯勉，開展聚合物輕量化的應用基礎(chǔ)—共性技術(shù)—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作鹦筹。據(jù)項目團隊專家介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類址貌∈⒘洌化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用余舶，已逐漸被禁止和限制使用啊鸭；一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高或價格昂貴，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全匿值。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候赠制、火災危險、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端挟憔，超臨界流體钟些，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)，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)绊谭，而且CO2進入聚合物后會引起熔點政恍、表面張力和粘度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化达传，可以制備微孔甚至納米泡孔材料篙耗。聚丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制宪赶，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品宗弯；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄搂妻。因此蒙保，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。了攻克這一難題欲主，近年來邓厕，團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院扁瓢、浙江新恒泰详恼、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系涤妒、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)化单雾、強化和工程化等系列工作赚哗，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)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢：根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(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)泡機制她紫，開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(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/添加劑屿储；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率贿讹，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積；釜壓發(fā)泡够掠、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計保證了均勻的壓力場民褂、溫度場和速度場，成功實現(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)。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)赊堪，項目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置面殖，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造；新建了4套哭廉、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置脊僚，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上遵绰；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)辽幌；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億，利稅1.09億椿访。隨著應用市場快速開拓乌企，2019年共推廣新建了13套裝置，市場占有率高和競爭力強成玫。項目團隊獲得授權(quán)發(fā)明專利8件加酵、實用新型專利8件；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文梁剔，“國外同行認為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為虽画。”科技查新表明荣病，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平码撰，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性。

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生物降解塑料目前已開始應用在一次性餐具个盆、包裝脖岛、農(nóng)業(yè)、汽車颊亮、醫(yī)療柴梆、紡織等多個領(lǐng)域，基于行業(yè)發(fā)展趨勢及市場需求终惑，第八元素為客戶提供PLA绍在、PBAT、PBS等降解材料雹有，點擊以下鏈接偿渡，即可在線采購樣品：系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型，應用方向霸奕，性能要求溜宽。用PP丙烯微孔發(fā)泡隨著汽車工業(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代质帅，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件适揉。塑料在汽車上的應用已有近50年的歷史留攒，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志，塑料飾件的大量應用嫉嘀，促進了汽車的減重節(jié)能炼邀，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小剪侮、性價比高汤善、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學藥品腐蝕性票彪、剛性红淡、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系列材料的趨勢降铸。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長在旱、投資巨大、技術(shù)要求高推掸，且需要高精尖的集成先進綜合技術(shù)桶蝎，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效谅畅、更經(jīng)濟登渣、更實用的改性。延伸性毡泻、機械的強度和抗斷裂性無機填料和彈性體增韌增強改性PP主要是“三高”胜茧。是由 PP樹脂、三元乙丙橡膠(EPDM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)等增韌彈性體及滑石粉仇味、碳酸鈣等無機填料的復合物呻顽，其主要用于汽車保險杠的注射成型，且改性PP保險杠具有成本低丹墨、質(zhì)輕廊遍、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點贩挣『砬埃滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率王财，且其抗化學腐蝕性能強卵迂，尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能，提高材料的模量和熱變形溫度搪搏。玻璃纖維增強改性PP玻璃纖維增強改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應用(如在前端模塊狭握、儀表板骨架闪金、車門模塊等典型部件的應用)是多年來的研究熱點之一疯溺。LGFPP制品指含有長度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)论颅。10～25mm的長玻璃纖維增強聚合物相比普通4～7mm的短玻璃纖維增強聚合物具有更高的強度、剛度囱嫩、韌性恃疯，以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢墨闲。此外今妄，LGFPP材料比短玻璃纖維增強PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會產(chǎn)生明顯的蠕變鸳碧。與金屬材料和熱固性復合材料相比盾鳞，LG-FPP的密度低，相同部件的質(zhì)量可減輕20%～50%;LGFPP能為設(shè)計人員提供更大的設(shè)計靈活性瞻离，可成型形狀復雜的部件腾仅、提高集成汽車零部件的能力、節(jié)約模具成本(一般長玻璃纖維增強聚合物注塑模具的成本約為金屬沖壓模具成本的20%)套利、減少能耗(長玻璃纖維增強聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%推励，鋁制品的35%～50%)、簡化裝配工序肉迫。汽車部件用礦物纖維增強PP的新產(chǎn)品验辞，具有強度高、熱膨脹系數(shù)低喊衫、耐高溫跌造、阻燃性能好、低浮纖族购、低翹曲鼻听、低收縮 等特點。

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聚丙烯（PP）是輕的通用塑料联四，因其綜合性能優(yōu)異撑碴，生產(chǎn)成本低，廣泛的用于家電朝墩、包裝醉拓、化工及汽車等領(lǐng)域，產(chǎn)量居于通用塑料的第2位收苏；聚丙烯的缺點是低溫沖擊性能差亿卤、易老化，而且抗靜電性鹿霸、耐候性和染色性差排吴，因此材料界和產(chǎn)業(yè)界都很關(guān)注聚丙烯的改性。小編對聚丙烯幾個常見的改性方法進行簡單的介紹懦鼠，希望能夠和同行進行交流钻哩，互有助益屹堰。聚丙烯微孔發(fā)泡一、聚丙烯 / 無機納米復合材料剛性和韌性是考察塑料性能的兩個重要指標街氢，如何能夠使塑料同時具有良好的剛性和韌性是人們一直以來追求的目標扯键，無機納米例子改性是解決這一矛盾的方法之一。大粒徑填料改性聚合物相比珊肃，無機納米粒子填充改性的聚合物具有更加優(yōu)異的力學性能荣刑。為了使無機納米粒子盡可能均勻的分散在聚合物基體中，需要對無機納米粒子進行表面改性伦乔，經(jīng)過表面改性的無機納米粒子能夠提高它與基體樹脂界面層的黏結(jié)強度厉亏，充分發(fā)揮剛性無機粒子對聚合物的增強增韌作用。納米級別的碳酸鈣為例烈和，用納米碳酸鈣能同時增強增韌叶堆，且增韌效果比微米級碳酸鈣更好。同時研究發(fā)現(xiàn)斥杜，納米碳酸鈣的形態(tài)不同虱颗，復合材料的力學性能也大不一樣。立方形納米碳酸鈣有利于改善復合材料的沖擊性能蔗喂，而纖維狀納米碳酸鈣則能明顯改善材料的拉伸性能忘渔，納米碳酸鈣能使PP球晶明顯的細化。二缰儿、聚丙烯微孔發(fā)泡材料聚丙烯材料進行微孔發(fā)泡改性的時候畦粮，它的強度不會降低，原因很有趣乖阵，因為該材料中含有比原來的缺陷或微細裂縫還小得多的孔徑宣赔，因為這種孔徑的存在，鈍化了塑料中原有裂縫的尖端瞪浸，且不會降低塑料的強度儒将。微孔發(fā)泡材料的韌性高、疲勞壽命長对蒲、比強度高钩蚊、熱穩(wěn)定性高、介電常數(shù)低蹈矮。除此之外還有質(zhì)輕砰逻、隔熱、吸震泛鸟、隔音蝠咆、價格低廉等特點。因此北滥，在汽車刚操、航天航空和其他各種運輸工具等領(lǐng)域微孔發(fā)泡聚丙烯得到了強力發(fā)展闸翅。三、成核劑改性聚丙烯材料PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料赡茸，它的結(jié)晶速度較慢，容易形成尺寸較大的球晶祝闻，導致制品的光澤度和透明改性差占卧，制品的外觀缺乏美感，限制了其在透明包裝的日用品等領(lǐng)域的應用联喘。利用成核劑改性聚丙烯华蜒，是一種制備透明度高，力學性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法豁遭，因此在聚丙烯的改性當中被廣泛應用叭喜。PP透明成核劑目前常見的有滑石粉、二氧化硅蓖谢、云母捂蕴、芳基磷酸鹽類等，一般來講闪幽，添加量不大于0.8%效果比較好啥辨，具體的應用要依據(jù)現(xiàn)場情況具體分析。四盯腌、長玻纖增強聚丙烯材料長玻纖纖維增強聚丙烯復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溉知，尤其是在汽車用塑料中，為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用腕够，在塑料中纖維長度要大于Lc级乍，既臨界長度，Lc取值與塑料的種類有直接關(guān)系帚湘。如果纖維的長度小于Lc玫荣，其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大。例如大诸，玻纖增強PP中崇决，玻璃纖維的臨界長度為3.1mm，而在另外一種經(jīng)過化學改性的PP中底挫，Lc可能降到0.9mm以下恒傻。對于普通的短波纖增強塑料，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm建邓，限制了制成品性能的提高盈厘。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以上官边，大大提高了制品的物理機械性能沸手。由于長玻纖增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長外遇，它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右；比強度（17.2%）更是比鋁材料（9.8%）都高契吉，此外跳仿，這種材料的加工流動性好，制品外觀光亮捐晶、無塌坑等缺陷菲语，制品的成型收縮率也小。