寧波優(yōu)質(zhì)復(fù)合材料定制

生物降解塑料目前已開(kāi)始應(yīng)用在一次性餐具、包裝娩井、農(nóng)業(yè)暇屋、汽車、醫(yī)療洞辣、紡織等多個(gè)領(lǐng)域咐刨，基于行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)需求，第八元素為客戶提供PLA扬霜、PBAT所宰、PBS等降解材料，點(diǎn)擊以下鏈接畜挥，即可在線采購(gòu)樣品：系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型，應(yīng)用方向婴谱，性能要求蟹但。用PP丙烯微孔發(fā)泡隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展躯泰，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代，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华糖。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史麦向，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，塑料飾件的大量應(yīng)用客叉，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能诵竭，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小兼搏、性價(jià)比高卵慰、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性佛呻、剛性裳朋、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(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)吓著。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)鲤嫡、投資巨大、技術(shù)要求高绑莺，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)暖眼，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效纺裁、更經(jīng)濟(jì)诫肠、更實(shí)用的改性。延伸性对扶、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無(wú)機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”区赵。是由 PP樹(shù)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浪南、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物笼才，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低络凿、質(zhì)輕骡送、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)絮记∷猓滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率怨愤，且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)派敷，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。玻璃纖維增強(qiáng)改性PP玻璃纖維增強(qiáng)改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊篮愉、儀表板骨架腐芍、車門(mén)模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一。LGFPP制品指含有長(zhǎng)度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復(fù)合材料經(jīng)過(guò)注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)试躏。10～25mm的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物相比普通4～7mm的短玻璃纖維增強(qiáng)聚合物具有更高的強(qiáng)度猪勇、剛度、韌性颠蕴，以及尺寸穩(wěn)定性好泣刹、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)。此外犀被，LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能椅您，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比弱判，LG-FPP的密度低襟沮，相同部件的質(zhì)量可減輕20%～50%;LGFPP能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性，可成型形狀復(fù)雜的部件昌腰、提高集成汽車零部件的能力开伏、節(jié)約模具成本(一般長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)、減少能耗(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%遭商，鋁制品的35%～50%)固灵、簡(jiǎn)化裝配工序。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品劫流，具有強(qiáng)度高巫玻、熱膨脹系數(shù)低、耐高溫祠汇、阻燃性能好仍秤、低浮纖、低翹曲可很、低收縮 等特點(diǎn)诗力。

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年來(lái)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”我抠，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種苇本。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(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)性突破菜拓，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)瓣窄。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類∧啥Γ化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留俺夕、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)臭氧層有破壞作用裳凸，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啥么。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑登舞，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(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)悬荣，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和黏度下降疙剑、結(jié)晶行為改變等一系列變化氯迂，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)晶聚合物言缤，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制嚼蚀，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，可操作窗口窄管挟。因轿曙，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。為了攻克這一難題僻孝，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通导帝、中石化北化院、浙江新恒泰穿铆、鎮(zhèn)海煉化等單位您单，在合適物料體系、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)化荞雏、強(qiáng)化和工程化等系列工作虐秦，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。趙玲介紹凤优，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡悦陋，既可突破結(jié)晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型筑辨“呈唬基于這一發(fā)泡機(jī)制，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)泡專用料挖垛，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑痒钝。CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率，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)泡痢毒、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)送矩，保證了均勻的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)哪替，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)栋荸。利用上述創(chuàng)新技術(shù)，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套晌块、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)泡裝置爱沟，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上匆背，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)呼伸，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元钝尸。此外括享，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文珍促。趙玲表示铃辖，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)，除聚丙烯外猪叙，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)娇斩，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料穴翩，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾犬第、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域，還可滿足兒童玩具藏否、食品瓶殃、醫(yī)療、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求副签。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能遥椿，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域，如新能源汽車動(dòng)力電池墊片淆储、5G通信微波中繼天線罩冠场、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等本砰。

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塑料化工研究發(fā)展至今碴裙，已合成出上千種高分子材料，其中具有工業(yè)價(jià)值的僅百余種点额，塑料常用的樹(shù)脂原料90%以上集中在五大通用樹(shù)脂（PE舔株、PP、PVC还棱、PS载慈、ABS），目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大珍手，既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)办铡。在聚乙烯辞做、聚丙烯塑料改性是目前高分子材料未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域，龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息寡具，供大家參考秤茅。深入研究聚合物組成、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系童叠，并在此基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有的塑料進(jìn)行改性框喳，以制造適用的塑料新材料，已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一拯钻，全球的改性塑料行業(yè)也因此在近年內(nèi)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展帖努。關(guān)于改性的基礎(chǔ)知識(shí)在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上，通過(guò)物理粪般、化學(xué)、機(jī)械等方式污桦，經(jīng)過(guò)填充亩歹、共混、增強(qiáng)等加工方法凡橱，改善塑料的性能或增加功能小作，對(duì)塑料的阻燃性、強(qiáng)度稼钩、抗沖擊性顾稀、韌性等機(jī)械性能得到改善和提高，使得塑料能適用在特殊的電坝撑、磁静秆、光、熱等環(huán)境條件下巡李。從原料樹(shù)脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料的生產(chǎn)抚笔，改性技術(shù)廣泛應(yīng)用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過(guò)程中。如塑料的外觀侨拦、透明性殊橙、密度、精度狱从、加工性膨蛮、機(jī)械性能、化學(xué)性能季研、電磁性能敞葛、耐腐蝕性能、耐老化性训貌、耐磨性制肮、硬度冒窍、熱性能、阻燃性豺鼻、阻隔性等方面综液。為了降低塑料制品的成本、改善性能儒飒、提高功能谬莹，都離不開(kāi)塑料改性技術(shù)。如何進(jìn)行聚乙烯的改性桩了？1附帽、不同密度的聚乙烯的共混改性由于市場(chǎng)上的專用原料較少和供應(yīng)的不平衡，促進(jìn)了共混改性技術(shù)的發(fā)展井誉。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求蕉扮，可以通過(guò)調(diào)整低、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來(lái)滿足要求颗圣。一般說(shuō)來(lái)喳钟，小型制品、要求較軟的制品在岂、盛放化學(xué)藥品奔则、洗滌劑之類的容器，低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些蔽午，高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些易茬。當(dāng)然，并不是所有的低及老、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品抽莱，應(yīng)該從市場(chǎng)上選擇能用于吹塑的塑料材料，并通過(guò)改進(jìn)配方設(shè)計(jì)写半，使制品的性能價(jià)格比達(dá)到優(yōu)岸蜗。2、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性對(duì)于同為高密度聚乙烯材料來(lái)說(shuō)叠蝇，即使同為可用于吹塑成型的璃岳，可能在密度上相差無(wú)幾，但從分子量上來(lái)說(shuō)悔捶，差別可能較大铃慷。樹(shù)脂牌號(hào)手冊(cè)上一般對(duì)材料的分子量都沒(méi)有標(biāo)出，而從融體指數(shù)上大致可以看出蜕该。在擠出吹塑中空制品時(shí)犁柜，隨著所用吹塑級(jí)的分子量的提高，熔體強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提高堂淡，同時(shí)制品的機(jī)械性能也會(huì)提高馋缅。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)扒腕，當(dāng)分子量提高到一定程度后，熔體強(qiáng)度和擠出速率反而有下降的趨勢(shì)萤悴。出現(xiàn)這種情況后瘾腰，對(duì)制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負(fù)面影響，有時(shí)甚至?xí)l(fā)安全事故覆履。制品加工時(shí)蹋盆，出現(xiàn)分子量提高，熔體強(qiáng)度和擠出速率下降的情況硝全，這與擠出機(jī)螺桿和進(jìn)料段設(shè)計(jì)有較大的關(guān)系栖雾。雖然在設(shè)備上改進(jìn)可以取得較為明顯的效果，但從材料配方上進(jìn)行改進(jìn)更能取得當(dāng)期實(shí)效和減少設(shè)備改造的投資伟众。將不同分子量析藕、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混，對(duì)于改善材料的分子量分布和材料內(nèi)微量添加劑元素的分布大有好處凳厢。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果噪径。從制品的化學(xué)性能，機(jī)械性能及生產(chǎn)中的各項(xiàng)工藝性出發(fā)数初，可以比較自由的設(shè)計(jì)出各種不同的配方，來(lái)滿足各種不同的要求梗顺，往往還可達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的泡孩。3、不同品種塑料的共混改性在工廠的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)當(dāng)中寺谤，往往由于種種原因的限制仑鸥，還會(huì)有許多不同的要求。比如說(shuō)采用一些分子量較低的材料來(lái)代替分子量較高的塑料原料变屁，不但是市場(chǎng)供應(yīng)狀況的限制眼俊，還有可能是制造成本的要求，比如粟关，在HDPE中加人一定量的PP疮胖，就能有效的改善的剛性，而且不會(huì)影響的沖擊強(qiáng)度闷板。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來(lái)確定澎灸。4、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)在加工塑料制品時(shí)遮晚，適當(dāng)?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑性昭，不但可以提高塑料制品的剛度和硬度，同時(shí)也可以大幅度的降低原料成本县遣。單就降低成本這點(diǎn)出發(fā)糜颠，對(duì)許多附加值低的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)汹族，就值得作深入的研究。就近幾年來(lái)塑料制品加工廠填充改性的情況來(lái)看其兴，技術(shù)層次普遍較低顶瞒。

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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代忌警，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搁拙。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(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志法绵，塑料飾件的大量應(yīng)用箕速，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度朋譬。PP以密度小盐茎、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的s耐熱性能徙赢、耐化學(xué)藥品腐蝕性字柠、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)用狡赐。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)窑业。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大枕屉、技術(shù)要求高常柄，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)行更廣泛搀擂、更有效西潘、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性哨颂。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喷市，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)注塑的諸多局限威恼，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上品姓，可以明顯減輕重量和成型的周期，大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力沃测，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小缭黔、平直度高，沒(méi)有縮水蒂破，尺寸穩(wěn)定馏谨，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)附迷，成為近年來(lái)注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向惧互。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件哎媚。隨著汽車輕量化的發(fā)展，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑喊儡，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多拨与，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車艾猜、工程機(jī)械車占20% 买喧，客車、商務(wù)車占35% 匆赃。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料淤毛。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算柳，不僅增加了制造成本低淡，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瞬项，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源蔗蹋，通過(guò)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(kuò)散內(nèi)壓的作用下囱淋，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡猪杭，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ，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 妥衣。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡胁孙、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)外飾件称鳞，如車身門(mén)板、尾門(mén)稠鼻、風(fēng)道等冈止；擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等候齿；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等熙暴。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)50%的減重慌盯，注射壓力降低約30%～50% 周霉，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%亚皂，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性俱箱，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能，并且能改善制品的翹曲變形性灭必，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活狞谱。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能乃摹，作為汽車車頂，可降低汽車的質(zhì)量跟衅，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件孵睬，有利于汽車的輕量化。福特微發(fā)泡發(fā)動(dòng)機(jī)罩：采用MuCell微發(fā)泡注塑成型技術(shù)在零件成型過(guò)程中充入氣泡伶跷，形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)掰读，既節(jié)約了塑材，又減輕了重量叭莫，而且不會(huì)影響零件的任何性能蹈集。目前已應(yīng)用車型有：C-MAX、Grand C-MAX食寡、S-MAX雾狈、蒙迪歐和Galaxy等。綜上所述抵皱，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛善榛，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)、有廣范的市場(chǎng)呻畸、但在中國(guó)應(yīng)用尚新移盆。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(méi)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(jì))伤为。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機(jī)——高端應(yīng)用和節(jié)省成本咒循。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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摘要:長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料绞愚，在滿足汽車零部件性能的同時(shí)叙甸，對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞位衩。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)狀裆蒸，詳細(xì)介紹了薄壁注塑、物理發(fā)泡糖驴、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實(shí)現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況僚祷，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來(lái)贮缕，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展辙谜，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展。然而感昼，由此引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)重装哆，通過(guò)汽車輕量化來(lái)降低油耗從而降低環(huán)境污染，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)，其中烂琴，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(lái)也取得了較大進(jìn)展[1]爹殊。運(yùn)用復(fù)合材料來(lái)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奸绷。在眾多的復(fù)合材料中梗夸，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價(jià)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号醉。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比反症，PPLGF在強(qiáng)度、剛度畔派、翹曲度铅碍、耐疲勞、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢(shì)线椰，因此胞谈，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量及成本的降低。1 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料性能特點(diǎn)長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種憨愉，即熔融浸漬烦绳、溶液浸漬、粉末浸漬配紫、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]径密，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(zhǎng)度一般為8mm～15mm躺孝，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%享扔，粒子中玻纖的保留長(zhǎng)度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示，相較于玻纖保留長(zhǎng)度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料植袍，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)惧眠，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能、抗沖擊性能于个、耐蠕變性能等特點(diǎn)锉试，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。此外览濒，如表1所示，隨著纖維含量的增加拖云，PP-LGF的性能也隨之提高贷笛。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(duì)比Table 1 Comparison of properties of PP-LGF and PP-SGF with different glass fiber content2 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)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，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量宙项，中乏苦、高檔車型普遍會(huì)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。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件汇荐，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)洞就，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料掀淘，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料旬蟋，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)，可提升儀表板吸能性能革娄，同時(shí)可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計(jì)厚度由3mm～3.5mm降低到1.8mm～2.5mm倾贰，從而降低儀表板骨架重量，推動(dòng)汽車內(nèi)飾輕量化拦惋。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑匆浙、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面厕妖，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用首尼。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法言秸，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比软能，PP-LGF材料運(yùn)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，整體減重可達(dá)約25%井仰。該工藝的投入成本較低埋嵌，重量?jī)?yōu)勢(shì)明顯。目前俱恶，該工藝在國(guó)內(nèi)和國(guó)外合資品牌中雹嗦，如吉利、大眾合是、上汽了罪、福特等均有應(yīng)用，一般選擇PPLGF20材料聪全，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm泊藕。然而，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問(wèn)題难礼，首先是該工藝的模具成本較高娃圆，使用薄壁注塑，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)蛾茉，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高讼呢。其次，注塑工藝管控和注塑精度要求高谦炬，因?yàn)镻P-LGF中長(zhǎng)玻纖分布的各向異性[3]悦屏，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重节沦，尺寸穩(wěn)定性較差。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝础爬，它是以熱塑性材料為基體甫贯，通過(guò)將超臨界流體（二氧化碳或氮?dú)猓?溶解到熱熔膠中形成單相溶體，并保持在高壓力下看蚜，然后叫搁，通過(guò)開(kāi)關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔，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]失乾，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明常熙，1995年由美國(guó)Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化。MuCell 工藝優(yōu)勢(shì)為成型周期短碱茁、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好裸卫、翹曲低、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣纽竣。MuCell工藝使用超臨界流體墓贿，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動(dòng)性。泡孔成長(zhǎng)壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段蜓氨，縮短成型周期聋袋，同時(shí)，可使壓力分布均勻穴吹，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力幽勒，降低因長(zhǎng)玻纖各項(xiàng)異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性港令。另外啥容，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充顷霹，降低材料密度咪惠，產(chǎn)品重量減輕，較同材質(zhì)實(shí)體淋淀，重量可降低5%～10%遥昧。目前，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝朵纷，骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm炭臭，相較于實(shí)心材料重量降低了10%，此外袍辞，長(zhǎng)城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)鞋仍。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高，工藝難度大革屠，同時(shí)相關(guān)研究表明，使用該工藝對(duì)儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右似芝，基本滿足性能要求那婉，減重超過(guò)8%，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降党瓮，不能滿足要求详炬。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%。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(kāi)模發(fā)泡工藝（core-back）（如圖2所示）寞奸，二者均是在注塑過(guò)程中呛谜，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無(wú)機(jī)發(fā)泡劑，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體枪萄，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)隐岛，以降低材料密度，減輕產(chǎn)品重量[6]瓷翻。其中聚凹，core-back工藝因使用了二次開(kāi)模，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡齐帚，發(fā)泡的倍率更高妒牙，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多，產(chǎn)品的減重比更大对妄。一般來(lái)說(shuō)湘今，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實(shí)心材料在5%～8%左右，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%剪菱，具體根據(jù)退模行程決定摩瞎。同物理發(fā)泡工藝一樣，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)琅豆，減少產(chǎn)品翹曲變形愉豺，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性，而且二次開(kāi)模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件茫因。目前蚪拦，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm冻押，重量降低了約40%驰贷，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴洛巢，開(kāi)模的周期較長(zhǎng)括袒，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高，而且該工藝的技術(shù)難度較高稿茉，后期調(diào)試周期較長(zhǎng)锹锰，產(chǎn)品的綜合成本較高芥炭。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯恃慧，減重效果低于薄壁注塑工藝园蝠，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝。圖2 二次開(kāi)模發(fā)泡示意

寧波優(yōu)質(zhì)復(fù)合材料定制

新材料研習(xí)社報(bào)道痢士，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展彪薛，輕量、舒適怠蹂、綠色善延、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量城侧、降低油耗易遣，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一。目前赞庶，汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重训挡、昂貴的金屬構(gòu)件，“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案歧强，汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平的重要標(biāo)志澜薄。在當(dāng)前的車用塑料中，聚丙烯是用量摊册、使用頻次肤京、增長(zhǎng)速度的品種。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長(zhǎng)是因?yàn)槠涿芏刃∶┨亍Ⅲw積輕忘分、設(shè)計(jì)空間廣，綠色環(huán)保白修、性能優(yōu)異及其制造成本低妒峦。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點(diǎn)是以塑代鋼，減輕汽車自重兵睛。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(wú)臭肯骇、無(wú)毒、半透明的聚合物祖很，其結(jié)構(gòu)式如圖1所示笛丙。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(wú)規(guī)聚丙烯（Atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯（Syndiotactic polypropylene）三種假颇。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性胚鸯、耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性笨鸡、介電性能姜钳，以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性坦冠，且不受濕度的影響，聚丙烯的種類及性能如圖2所示哥桥。目前蓝牲，為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能，通常采用化學(xué)改性（共聚改性泰讽、交聯(lián)改性、接枝改性昔期、添加成核劑等）或物理改性（添加有機(jī)或無(wú)機(jī)助劑等）改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)已卸、晶體構(gòu)型或填充、共混硼一、增強(qiáng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化累澡。改性聚丙烯根據(jù)特點(diǎn)和功能可分為長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料、免噴涂聚丙烯材料般贼、聚丙烯微發(fā)泡材料愧哟、高溶體強(qiáng)度聚丙烯、環(huán)保阻燃聚丙烯材料哼蛆、抗菌聚丙烯蕊梧、耐刮擦聚丙烯材料，及低氣味腮介、低VOC聚丙烯材料等肥矢。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢(shì)性能優(yōu)勢(shì)聚丙烯在強(qiáng)度、剛度叠洗、硬度甘改、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯；能夠在100℃的溫度下正常使用灭抑，具有良好的尺寸穩(wěn)定性十艾、熱穩(wěn)定性、較好的力學(xué)性能腾节、較高的耐沖擊性忘嫉、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌，化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響禀倔。聚丙烯外觀透明而輕榄融，密度為0.89~0.91 g/cm3，是目前塑料中輕的品種之一救湖。因此愧杯，采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量的降低。另外鞋既，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(shì)力九。保優(yōu)勢(shì)聚丙烯為無(wú)毒耍铜、無(wú)味、無(wú)臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物跌前，屬于環(huán)保材質(zhì)棕兼。聚丙烯不僅可回收再利用，而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子抵乓，在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng)伴挚，使聚丙烯具有降解特性，大大地降低了白色污染帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題灾炭。成本優(yōu)勢(shì)聚丙烯的生產(chǎn)原料來(lái)源路徑多樣茎芋，主要有油、煤蜈出、甲醇田弥、丙烯等。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長(zhǎng)快的一種原料來(lái)源方式铡原，如圖3所示偷厦。由于我國(guó)煤炭資源豐富，且煤炭的價(jià)格較為穩(wěn)定燕刻，煤制備聚丙烯成本浮動(dòng)小只泼。同時(shí)，聚丙烯容易加工成型卵洗，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單辜妓，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材忌怎，但由于聚丙烯的性能缺陷籍滴，包括收縮率大、容易產(chǎn)生翹曲變形榴啸、低溫易脆斷等孽惰，決定其必須通過(guò)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鸥印，優(yōu)化基體樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)和組成勋功，采用化學(xué)或物理方法來(lái)進(jìn)行改性。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯是采用長(zhǎng)度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料库说，與普通聚丙烯材料相比狂鞋，通過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯的機(jī)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)品相媲美潜的。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能骚揍，且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料；另外，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的高溫耐疲勞強(qiáng)度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍高出10%信不，同時(shí)兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性嘲叔。普通聚丙烯與長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的性能對(duì)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抽活，通過(guò)物理或者化學(xué)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)硫戈。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)量和成型周期下硕；同時(shí)使制品具有內(nèi)應(yīng)力丁逝、翹曲小的特性，在注塑成型中更平整梭姓、筆直和穩(wěn)定果港；另一方面，由于微孔的支撐作用糊昙，使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異，在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀谢谦。低氣味释牺、低VOC聚丙烯低氣味、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個(gè)重要方向回挽，尤其針對(duì)處于相對(duì)封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料没咙，對(duì)聚丙烯提出了綠色、環(huán)保的要求千劈。低氣味祭刚、低 VOC 聚丙烯是通過(guò)在填料、加工助劑的選擇墙牌、成型及后處理工藝等各個(gè)環(huán)節(jié)上來(lái)優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生涡驮，從而控制氣味的產(chǎn)生。