安徽專業(yè)MPP微孔發(fā)泡廠家
發(fā)布時間:2022-05-04 01:23:17安徽專業(yè)MPP微孔發(fā)泡廠家
摘要:長玻纖增強聚丙烯材料(PP-LGF)作為一種輕質(zhì)高強的復合材料,在滿足汽車零部件性能的同時犀勒,對零部件減重具有明顯貢獻屎飘,目前在汽車零部件應用上備受青睞妥曲。文章主要介紹了PP-LGF在汽車儀表板輕量化方面的應用和發(fā)展現(xiàn)狀,詳細介紹了薄壁注塑钦购、物理發(fā)泡檐盟、化學發(fā)泡三種成型工藝實現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況,并展望了PP-LGF在儀表板上的應用前景押桃。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來葵萎,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)展唱凯。然而陌宿,由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴重,通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染波丰,已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點壳坪,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]掰烟。運用復合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)爽蝴、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法。在眾多的復合材料中纫骑,長玻纖增強聚丙烯材料(PP-LGF)以其低廉的價格蝎亚、優(yōu)良的力學性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞。與短玻纖增強聚丙烯材料(PP-SGF)相比先馆,PPLGF在強度发框、剛度、翹曲度煤墙、耐疲勞梅惯、缺口沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢,因此仿野,使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進一步實現(xiàn)重量及成本的降低铣减。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,即熔融浸漬脚作、溶液浸漬葫哗、粉末浸漬、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]球涛,而在汽車零部件領(lǐng)域主要應用的為熔融浸漬法劣针。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm~15mm,其中玻纖的含量可達20%~60%亿扁,粒子中玻纖的保留長度可達1mm~3mm,如圖1所示捺典,相較于玻纖保留長度僅為0.2mm~0.4mm的PP-SGF材料,PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)魏烫,可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學性能辣苏、抗沖擊性能肝箱、耐蠕變性能等特點,更加適合應用于汽車領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件稀蟋。此外煌张,如表1所示,隨著纖維含量的增加退客,PP-LGF的性能也隨之提高骏融。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用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件,為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量萌狂,中档玻、高檔車型普遍會采用軟質(zhì)儀表板,即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層茫藏。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件误趴,同時也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu),因此要求其具有高強度及高剛性务傲,目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料凉当,采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料,在滿足相關(guān)性能的同時售葡,可提升儀表板吸能性能看杭,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,從而降低儀表板骨架重量挟伙,推動汽車內(nèi)飾輕量化楼雹。以下將從PP-LGF應用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡尖阔、化學發(fā)泡三種成型工藝方面贮缅,介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應用。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄诺祸,在模具中進行加工的一種成型方法携悯,與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm~3.5mm壁厚的儀表板骨架相比,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左右筷笨,整體減重可達約25%。該工藝的投入成本較低龟劲,重量優(yōu)勢明顯胃夏。目前,該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中昌跌,如吉利仰禀、大眾、上汽蚕愤、福特等均有應用答恶,一般選擇PPLGF20材料饺蚊,設(shè)計的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm~2.5mm。然而悬嗓,薄壁注塑工藝也存在兩點問題污呼,首先是該工藝的模具成本較高,使用薄壁注塑包竹,成型模具需要采用熱流道設(shè)計燕酷,熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高。其次周瞎,注塑工藝管控和注塑精度要求高苗缩,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)品翹曲變形較為嚴重声诸,尺寸穩(wěn)定性較差酱讶。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彼乌,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泻肯,并保持在高壓力下,然后囤攀,通過開關(guān)式射嘴射進溫度和壓力較低的模具型腔软免,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)早期由麻省理工學院發(fā)明焚挠,1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實現(xiàn)全球商品化膏萧。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好蝌衔、翹曲低榛泛、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣。MuCell工藝使用超臨界流體噩斟,可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性曹锨。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段,縮短成型周期剃允,同時沛简,可使壓力分布均勻,有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應力斥废,降低因長玻纖各項異性導致的產(chǎn)品翹曲椒楣,增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。另外牡肉,泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕捧灰,微孔結(jié)構(gòu)擴充,降低材料密度统锤,產(chǎn)品重量減輕毛俏,較同材質(zhì)實體炭庙,重量可降低5%~10%。目前煌寇,福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應用了該工藝焕蹄,骨架產(chǎn)品設(shè)計壁厚2.4mm,相較于實心材料重量降低了10%唧席,此外擦盾,長城和大眾也有應用于此項技術(shù)。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高淌哟,工藝難度大迹卢,同時相關(guān)研究表明,使用該工藝對儀表板減重比控制在3%~8%時徒仓,產(chǎn)品性能會下降10%左右腐碱,基本滿足性能要求,減重超過8%掉弛,機械性能和耐熱老化性能急劇下降症见,不能滿足要求。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%~5%殃饿。2.3 化學發(fā)泡化學發(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)谋作,二者均是在注塑過程中,利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機發(fā)泡劑乎芳,受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體遵蚜,使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu),以降低材料密度奈惑,減輕產(chǎn)品重量[6]吭净。其中,core-back工藝因使用了二次開模肴甸,相較于模內(nèi)化學發(fā)泡寂殉,發(fā)泡的倍率更高,產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多原在,產(chǎn)品的減重比更大友扰。一般來說,模內(nèi)化學發(fā)泡的減重比相比于實心材料在5%~8%左右庶柿,而core-back工藝可高達30%~50%焕檬,具體根據(jù)退模行程決定。同物理發(fā)泡工藝一樣澳泵,化學發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應用減重的同時,減少產(chǎn)品翹曲變形兼呵,提升產(chǎn)品穩(wěn)定性兔辅,而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件腊敲。目前,寶馬5系已在儀表板骨架上應用了PP-LGF的core-back工藝维苔,產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm碰辅,重量降低了約40%,此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學發(fā)泡工藝介时。core-back工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴没宾,開模的周期較長,模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高沸柔,而且該工藝的技術(shù)難度較高循衰,后期調(diào)試周期較長,產(chǎn)品的綜合成本較高褐澎。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴会钝,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工三,物理發(fā)泡工藝和core-back工藝迁酸。圖2 二次開模發(fā)泡示意
安徽專業(yè)MPP微孔發(fā)泡廠家
年來綜合性能優(yōu)異、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”俭正,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種奸鬓。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),近日華東理工大學化工學院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破掸读,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)化和強化技術(shù)串远。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類∷峦鳎化學發(fā)泡劑存在化學殘留抑淫、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,已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高姥闪,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全始苇。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)筐喳,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)催式,而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和黏度下降避归、結(jié)晶行為改變等一系列變化荣月,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物梳毙,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制哺窄,很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;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。因萌业,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坷襟。為了攻克這一難題,趙玲團隊聯(lián)合無錫會通生年、中石化北化院婴程、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位抱婉,在合適物料體系档叔、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、強化和工程化等系列工作蒸绩,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”三大技術(shù)創(chuàng)新衙四。趙玲介紹,在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡侵贵,既可突破結(jié)晶的制約届搁,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∏嫌基于這一發(fā)泡機制卡睦,他們開發(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,以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑漱抓。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率表锻,氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡、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)計乞娄,保證了均勻的壓力場瞬逊、溫度場和速度場,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)仪或。利用上述創(chuàng)新技術(shù)确镊,項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置,實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套范删、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置蕾域,生產(chǎn)效率提高25%,成品率提高到99%以上到旦,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)旨巷,2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元添忘。此外采呐,該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文搁骑。趙玲表示斧吐,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強又固,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)会通,多種熱塑性聚合物及其復合材料的中試已經(jīng)完成口予。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料,除可應用于汽車零部件和內(nèi)飾涕侈、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域,還可滿足兒童玩具煤辨、食品裳涛、醫(yī)療、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求众辨。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能端三,聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應用于更多的新興領(lǐng)域,如新能源汽車動力電池墊片鹃彻、5G通信微波中繼天線罩郊闯、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等蛛株。
安徽專業(yè)MPP微孔發(fā)泡廠家
聚丙烯(PP)樹脂具有原料來源豐富团赁、質(zhì)量輕、性價比優(yōu)越以及優(yōu)良的耐熱性谨履、耐化學腐蝕性欢摄、易于回收等特點,是世界上應用廣笋粟、產(chǎn)量增長快的樹脂之一怀挠。聚丙烯微孔發(fā)泡注塑發(fā)泡聚丙烯(Expanded Injection PP,EIPP)是減重注塑技術(shù)中新的技術(shù)害捕。其主要原理是在注塑材料中添加發(fā)泡劑绿淋,當材料填滿型腔后,模具打開一定的距離(1~3mm)尝盼,形成一個具有兩側(cè)致密表皮和微孔發(fā)泡芯部的產(chǎn)品吞滞。EIPP成型零件的優(yōu)點1. 比普通同等壁厚零件減重約20% ,能大幅降低材料成本东涡。2. 內(nèi)應力和翹曲變形較小冯吓,尺寸穩(wěn)定性高。3. 表面致密疮跑,可進行噴漆组贺、涂層等處理。4. 絕熱祖娘、吸聲失尖、緩沖性較好啊奄。EIPP技術(shù)的典型應用目前主要的應用是汽車內(nèi)飾件,如門板掀潮。目前國內(nèi)國外均有投產(chǎn)菇夸。影響EIPP成型質(zhì)量主要因素PP配方用注塑的方法,想做出非常好的發(fā)泡效果仪吧,采用純PP原料是很困難的庄新。由于PP的結(jié)晶性,適合發(fā)泡的窗口很窄薯鼠,所以要做適當?shù)母男栽裾E浞街行枰m當添加各種組份,如增韌劑出皇、填料羞芍、成核劑、穩(wěn)定劑等等郊艘。既要增加PP材料的熔體強度荷科,又要保證耐熱、耐候纱注、耐氣熏畏浆、耐劃傷的基本要求,同時防止發(fā)粘奈附、氣味和VOC等全度。模具設(shè)計EIPP 工藝由于需要在薄壁型腔內(nèi)完成高速填充和發(fā)泡工藝,很容易出現(xiàn)表面缺陷斥滤,常見的問題包括:流痕将鸵、凹陷、銀紋佑颇、氣泡顶掉、拉斷等等。這些都需要精心的模具設(shè)計挑胸。通過改變?nèi)垠w流動路徑痒筒,改變加強筋的位置,調(diào)整皮紋的樣式等多種方式茬贵,來獲得的注射效果簿透。注塑工藝、穩(wěn)定的注塑機臺對制品質(zhì)量至關(guān)重要解藻。一般來說老充,發(fā)泡劑需要自動稱量,自動輸送到螺桿螟左。模具中的充氣量由壓力傳感器控制啡浊。壓力若控制不好觅够,表面的發(fā)泡劑會在流動過程中自行發(fā)泡,造成表面銀紋巷嚣。為保證材料注塑溫度的穩(wěn)定喘先,注塑機螺桿和模具熱流道經(jīng)過溫控平衡。同樣地廷粒,模具溫度也必須控制嚴格窘拯。綜上所述,注塑發(fā)泡是一個系統(tǒng)工程评雌,只有將配方树枫、模具設(shè)計和注塑工藝等幾個方面要有機的結(jié)合起來,才能做出好的EIPP產(chǎn)品景东。
安徽專業(yè)MPP微孔發(fā)泡廠家
系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型,應用方向奔誓,性能要求斤吐。車用PP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代厨喂,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件和措。塑料在汽車上的應用已有近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志蜕煌,塑料飾件的大量應用派阱,促進了汽車的減重節(jié)能,提高了汽車的美觀舒適度斜纪。PP以密度小贫母、性價比高、具有優(yōu)異的耐熱性能盒刚、耐化學藥品腐蝕性腺劣、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用因块。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢橘原。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大涡上、技術(shù)要求高趾断,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吩愧、更有效芋酌、更經(jīng)濟、更實用的改性耻警。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性隔嫡、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”甸怕。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腮恩、碳酸鈣等無機填料的復合物梢杭,其主要用于汽車保險杠的注射成型,且改性PP保險杠具有成本低秸滴、質(zhì)輕武契、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點荡含≈渌簦滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率释液,且其抗化學腐蝕性能強全释,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误债。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(如在前端模塊浸船、儀表板骨架、車門模塊等典型部件的應用)是多年來的研究熱點之一寝蹈。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)李命。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、剛度箫老、韌性封字,以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢耍鬓。此外阔籽,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)生明顯的蠕變界斜。與金屬材料和熱固性復合材料相比仿耽,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)計靈活性各薇,可成型形狀復雜的部件项贺、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%)峭判、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%开缎,鋁制品的35%~50%)、簡化裝配工序林螃。汽車部件用礦物纖維增強PP的新產(chǎn)品奕删,具有強度高、熱膨脹系數(shù)低疗认、耐高溫完残、阻燃性能好伏钠、低浮纖、低翹曲谨设、低收縮 等特點熟掂。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強度,從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)扎拣,其具有質(zhì)輕赴肚、耐熱、耐高溫等優(yōu)點二蓝。隨著汽車輕量化的發(fā)展誉券,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)飾上的應用也越來越多刊愚,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%踊跟,卡車、工程機械車占20% 鸥诽,客車琴锭、商務車占35%。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料衙传,因為普通微發(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厕九,不僅增加了制造成本蓖捶,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應用;而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體,化學發(fā)泡劑為氣源扁远,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)俊鱼,注入模腔后氣體在擴散內(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畅买,且其理想的泡孔直徑應 <50μm 并闲,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 。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡谷羞、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等帝火,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件,如車身門板湃缎、尾門犀填、風道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風管等嗓违。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 九巡,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% 蹂季,鎖模力降低約20% 冕广,循環(huán)周期減少10%~15%疏日,同時還能提高汽車的節(jié)能性益咬,較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)30%的節(jié)能顷牌,并且能改善制品的翹曲變形性,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活宽菜。在一些部件中神凑,如汽車風管净神、風道,還可實現(xiàn)隔熱溉委、降噪的效果鹃唯,減少后道工序的成本。 密 度 為0.06g/cm3的輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學性能瓣喊,作為汽車車頂坡慌,可降低汽車的質(zhì)量,同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件藻三,有利于汽車的輕量化洪橘。耐刮擦PP相對于工程塑料來說,PP棵帽、橡膠改性PP熄求、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收、質(zhì)輕逗概、成本低的優(yōu)勢弟晚,因而被越來越多地應用于汽車以及其他領(lǐng)域,然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差逾苫,而這一性能卻是儀表板卿城、操控臺和門板表皮等汽車內(nèi)部應用部件的關(guān)鍵性能,也是汽車外部應用部件铅搓、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一瑟押,而且表面性能提高的聚烯烴能很好地代替金屬和工程塑料,同時還有利于涂色星掰,因此積極尋找提高聚烯烴材料耐刮擦性能的解決方案十分重要多望。通過添加涂層、無機礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能蹋偏,例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復合材料便斥。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料,因其可塑性強威始、質(zhì)輕枢纠、回收再利用率高等特性,在汽車工業(yè)中的應用非常廣泛,無論是內(nèi)飾件晋渺、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件镰绎,都越來越多地用到了塑料。我國汽車保有量達到1.75億輛木西,對應用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要畴栖,且汽車塑料的回收將會形成一個巨大的市場,是一個前景廣闊的領(lǐng)域八千,學術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實踐吗讶。
安徽專業(yè)MPP微孔發(fā)泡廠家
新材料研習社報道,隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展恋捆,輕量照皆、舒適、綠色沸停、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向膜毁。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量、降低油耗愤钾,是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一瘟滨。目前,汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重能颁、昂貴的金屬構(gòu)件杂瘸,“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)計和制造水平的重要標志伙菊。在當前的車用塑料中胧沫,聚丙烯是用量、使用頻次占业、增長速度的品種。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長是因為其密度小纯赎、體積輕谦疾、設(shè)計空間廣,綠色環(huán)保犬金、性能優(yōu)異及其制造成本低念恍。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應用特點是以塑代鋼,減輕汽車自重晚顷。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)而成的無臭峰伙、無毒、半透明的聚合物该默,其結(jié)構(gòu)式如圖1所示瞳氓。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)、無規(guī)聚丙烯(Atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(Syndiotactic polypropylene)三種栓袖。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性匣摘、耐化學腐蝕性店诗、耐熱性、介電性能音榜,以及高強度的機械性能和高頻絕緣性庞瘸,且不受濕度的影響,聚丙烯的種類及性能如圖2所示赠叼。目前擦囊,為了進一步改善聚丙烯的性能,通常采用化學改性(共聚改性嘴办、交聯(lián)改性瞬场、接枝改性、添加成核劑等)或物理改性(添加有機或無機助劑等)改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)户辞、晶體構(gòu)型或填充泌类、共混、增強等來實現(xiàn)性能優(yōu)化底燎。改性聚丙烯根據(jù)特點和功能可分為長玻纖增強聚丙烯材料刃榨、免噴涂聚丙烯材料、聚丙烯微發(fā)泡材料双仍、高溶體強度聚丙烯枢希、環(huán)保阻燃聚丙烯材料、抗菌聚丙烯朱沃、耐刮擦聚丙烯材料苞轿,及低氣味、低VOC聚丙烯材料等逗物。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢性能優(yōu)勢聚丙烯在強度搬卒、剛度、硬度翎卓、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯契邀;能夠在100℃的溫度下正常使用,具有良好的尺寸穩(wěn)定性失暴、熱穩(wěn)定性坯门、較好的力學性能、較高的耐沖擊性逗扒、機械性質(zhì)強韌古戴,化學穩(wěn)定性良好且不受濕度影響。聚丙烯外觀透明而輕矩肩,密度為0.89~0.91 g/cm3现恼,是目前塑料中輕的品種之一。因此,采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進一步實現(xiàn)重量的降低述暂。另外痹升,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。保優(yōu)勢聚丙烯為無毒畦韭、無味疼蛾、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物,屬于環(huán)保材質(zhì)艺配。聚丙烯不僅可回收再利用察郁,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)生分子鏈分解反應转唉,使聚丙烯具有降解特性皮钠,大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題。成本優(yōu)勢聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣赠法,主要有油麦轰、煤、甲醇砖织、丙烯等款侵。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長快的一種原料來源方式,如圖3所示侧纯。由于我國煤炭資源豐富新锈,且煤炭的價格較為穩(wěn)定,煤制備聚丙烯成本浮動小眶熬。同時妹笆,聚丙烯容易加工成型,生產(chǎn)工藝簡單娜氏,其生產(chǎn)成本遠遠低于現(xiàn)有的其他塑料材料拳缠。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應用的核心基材,但由于聚丙烯的性能缺陷贸弥,包括收縮率大脊凰、容易產(chǎn)生翹曲變形、低溫易脆斷等茂腥,決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求切省,優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成最岗,采用化學或物理方法來進行改性。長玻纖增強聚丙烯長玻纖增強聚丙烯是采用長度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進行復合而形成的改性聚丙烯復合材料朝捆,與普通聚丙烯材料相比般渡,通過玻璃纖維增強的聚丙烯的機械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高,能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美。長玻纖增強聚丙烯具有更好的耐熱性能驯用,且成本遠低于ABS塑料脸秽;另外,長玻纖增強聚丙烯的高溫耐疲勞強度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強尼龍高出10%蝴乔,同時兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性记餐。普通聚丙烯與長玻纖增強聚丙烯的性能對比如表1所示。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薇正,通過物理或者化學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)片酝。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限,可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期挖腰;同時使制品具有內(nèi)應力雕沿、翹曲小的特性,在注塑成型中更平整猴仑、筆直和穩(wěn)定审轮;另一方面,由于微孔的支撐作用辽俗,使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異疾渣,在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復原始形狀。低氣味榆苞、低VOC聚丙烯低氣味稳衬、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個重要方向,尤其針對處于相對封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料坐漏,對聚丙烯提出了綠色薄疚、環(huán)保的要求。低氣味赊琳、低 VOC 聚丙烯是通過在填料街夭、加工助劑的選擇、成型及后處理工藝等各個環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生躏筏,從而控制氣味的產(chǎn)生板丽。