江西專業(yè)MPP發(fā)泡定制

據(jù)調(diào)查，汽車整體重量每減少100千克，百公里油耗可降低0.3-0.6升笔刹。隨著國家第二階段燃油指標5L/100Kg要求,以及電動汽車行程問題的凸顯庐完，汽車材料輕量化已成行業(yè)潮流。目前徘熔，在汽車非金屬材料輕量化領(lǐng)域门躯，發(fā)泡材料正在發(fā)揮理想作用，成為實現(xiàn)汽車輕量化的環(huán)保解決方案酷师。具體到汽車非金屬材料輕量化領(lǐng)域讶凉，化學微發(fā)泡技術(shù)已成為主機廠及相關(guān)零件廠商競相研究的主要課題之一，諸如通用山孔、寶馬懂讯、奔馳等汽車品牌在車門內(nèi)襯板、儀表板台颠、后門內(nèi)襯板褐望、底護板等汽車內(nèi)飾中大范圍地應(yīng)用化學微發(fā)泡材料〈埃化學微發(fā)泡技術(shù)在汽車輕量化瘫里、降低成本等方向會越來越重要。山東昊智新型材料科技有限公司（以下簡稱昊智新材料）化學發(fā)泡劑正在引領(lǐng)這個方向努力荡碾。聚丙烯微孔發(fā)泡所謂微發(fā)泡材料谨读，指的是以材料為基體，內(nèi)部含有從幾十微米到幾百微米尺寸泡孔的多孔聚合物材料坛吁。微發(fā)泡主要分為超臨界氣體的物理發(fā)泡和發(fā)泡劑的化學發(fā)泡兩種劳殖。而就化學微發(fā)泡材料來說，和普通塑料相比拨脉，其既能有效減重哆姻，又能減少注塑缺陷、提高注塑效率玫膀，還具備隔熱矛缨、吸音、緩沖性能等特殊性能匆骗。在塑料微孔發(fā)泡和技術(shù)領(lǐng)域的多年探索和研究與開發(fā)中劳景，昊智新材料已在該領(lǐng)域取得了實際應(yīng)用，專注于高性能環(huán)保型微孔發(fā)泡的化學發(fā)泡劑碉就、特殊發(fā)泡樹脂、技術(shù)和工藝解決方案闷串。自主開發(fā)瓮钥，生產(chǎn)和銷售的精細化學發(fā)泡劑用于合成樹脂和橡膠：例如PP，PE，PS碉熄，ABS桨武，PA，PVC锈津，EVA呀酸，TPU，TPE琼梆，TPR性誉，PPO等材料的擠出，注塑和吹塑茎杂、模壓成型工藝错览。實現(xiàn)成型產(chǎn)品的輕量化、節(jié)省成本煌往、減少能耗和噪音倾哺、減少浪費、提高產(chǎn)品尺寸精度并縮短成型周期刽脖。注塑化學發(fā)泡劑羞海，其應(yīng)用于塑料內(nèi)飾件生產(chǎn)時，可使汽車內(nèi)飾件具有高度一致的泡孔結(jié)構(gòu)曲管，直徑縮小至60微米扣猫，并使材料減重7%，同時還具有節(jié)省原材料翘地、提升隔熱和隔音性能申尤、增加側(cè)壁硬度、增強表面紋理等功能衙耕∶链化學發(fā)泡劑應(yīng)用了專有的清除技術(shù)，可降低水橙喘、CO2和酸的影響时鸵，減小其對注塑模具的腐蝕，并大限度地減少翹曲和縮痕厅瞎。此外饰潜，其對產(chǎn)品外觀和性能均無不利影響，而早期的化學發(fā)泡劑產(chǎn)品會影響汽車塑料件的表面光潔度和簸，而使其應(yīng)用受限彭雾。同時，使用化學發(fā)泡母粒時锁保，設(shè)備基本上不用改動就可以輕松實現(xiàn)發(fā)泡薯酝，避免了物理發(fā)泡帶來的巨額投資半沽。昊智新材料在提升汽車輕量化上的應(yīng)用產(chǎn)品涉及發(fā)泡劑聚丙烯、聚丙烯發(fā)泡劑吴菠、熱塑性彈性體發(fā)泡母粒者填。熱塑性彈性體發(fā)泡母粒 圖源：山東昊智新材料成型發(fā)泡產(chǎn)品可用于實現(xiàn)汽車輕量化的部件有：頭枕、儀表板做葵、門襯占哟、方向盤、輪胎罩酿矢、行李倉內(nèi)襯榨乎、座位靠背裝飾、遮陽板棠涮、保險杠芯材谬哀、空調(diào)阻隔板、地毯支撐材料严肪、頂板史煎、側(cè)護板、門內(nèi)板吸能保護墊驳糯、緩沖墊篇梭、消音內(nèi)插件、后置發(fā)動機分隔間酝枢、發(fā)動機護罩恬偷。除了應(yīng)用于汽車輕量化，化學微發(fā)泡技術(shù)還可以用于PE樹脂微孔發(fā)泡的典型應(yīng)用帘睦。用于吹塑PE溫室薄膜袍患，加入發(fā)泡母料的1.5％，吹塑發(fā)泡后產(chǎn)品密度為0.624g / cm3竣付。

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聚丙烯是丙烯加聚反應(yīng)而成的聚合物诡延。系白色蠟狀材料，外觀透明而輕古胆。密度為0.89～0.91g/cm3肆良，易燃，熔點165℃逸绎，在155℃左右軟化惹恃，使用溫度范圍為-30～140℃。在80℃以下能耐酸棺牧、堿巫糙、鹽液及多種有機溶劑的腐蝕，能在高溫和氧化作用下分解陨帆。聚丙烯廣泛應(yīng)用于服裝曲秉、毛毯等纖維制品采蚀、醫(yī)療器械疲牵、汽車承二、自行車、零件纲爸、輸送管道亥鸠、化工容器等生產(chǎn)，也用于食品识啦、藥品包裝负蚊。產(chǎn)品簡介特性聚丙烯簡稱PP，是一種無色颓哮、無臭家妆、無毒、半透明固體物質(zhì)冕茅。聚丙烯（PP）是一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹脂伤极，為無色半透明的熱塑性輕質(zhì)通用塑料。具有耐化學性姨伤、耐熱性哨坪、電絕緣性、高強度機械性能和良好的高耐磨加工性能等乍楚，這使得聚丙烯自問世以來当编，便迅速在機械、汽車徒溪、電子電器忿偷、建筑、紡織臊泌、包裝鲤桥、農(nóng)林漁業(yè)和食品工業(yè)等眾多領(lǐng)域得到廣泛的開發(fā)應(yīng)用。近年來缺虐，隨著我國包裝芜壁、電子、汽車等工業(yè)的快速發(fā)展高氮，極大地促進了我國工業(yè)的發(fā)展慧妄。而且因為其具有可塑性，聚丙烯材料正逐步替代木制產(chǎn)品剪芍，高強度韌性和高耐磨性能已逐步取代金屬的機械功能塞淹。另外聚丙烯具有良好的接枝和復合功能，在混凝土罪裹、紡織饱普、包裝和農(nóng)林漁業(yè)方面具有巨大的應(yīng)用空間运挫。小鼠以8g/kg劑量灌胃1～5次，未引起明顯中毒癥狀套耕。大鼠吸入聚丙烯加熱至210～220℃時的分解產(chǎn)物30次谁帕，每次2h，出現(xiàn)眼粘膜及上呼吸道刺激癥狀冯袍。與聚乙烯相同禁止用其再生制品盛裝食品匈挖。發(fā)展簡史1954年G·納塔首先將丙烯聚合成聚丙烯（采用鋁鈦的氯化物做催化劑），并創(chuàng)立了定向聚合理論康愤，引起了人們的關(guān)注儡循。1957年意大利的蒙特卡提尼公司和美國赫克勒斯（Hecules）公司分別建立了6000t/a和9000t/a的聚丙烯生產(chǎn)裝置。20世紀60年代后期到70年代中期聚丙烯進入了大發(fā)展時期征冷。80年代至今择膝，聚丙烯產(chǎn)量在合成樹脂中居于前列，現(xiàn)在僅低于聚乙烯检激，居第2位肴捉。中國于1962年開始研究聚丙烯生產(chǎn)工藝。從20世紀80年代開始呵扛，聚丙烯在中國發(fā)展迅速每庆。我國引進了一些先進的關(guān)于聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，先后建立了燕山今穿、揚子缤灵、遼陽等一批大中型聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施，各地也興建了大量小型散裝聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施蓝晒，并對緩解供需矛盾起到了一定的作用腮出。生產(chǎn)規(guī)模的大幅度增加，促使我國聚丙烯樹脂生產(chǎn)進入了快速發(fā)展階段芝薇。2012年胚嘲，我國PP生產(chǎn)能力達到1296.7萬t。2015年洛二，我國PP產(chǎn)能為2013萬噸/年馋劈。聚丙烯微孔發(fā)泡需現(xiàn)狀由于我國聚丙烯的供需差距較大，近年來晾嘶，大多數(shù)新的大型煉油妓雾、乙烯聯(lián)產(chǎn)項目和煤烯烴項目都配備了聚丙烯裝置，因此垒迂，未來中國聚丙烯產(chǎn)能將大幅增加械姻。同時，還需要考慮那些小型的落后聚丙烯安裝技術(shù)机断，尤其是間歇式小體法裝置將被逐步淘汰楷拳，估計等到2025年聚丙烯在我國的生產(chǎn)能力將達到更高的水平绣夺。隨著中國經(jīng)濟快速發(fā)展，對各種化工原料的需求不斷增加欢揖，導致了對聚丙烯的消耗量達到有史以來高水平陶耍，因此我國將成為世界上聚丙烯消費國家。2003年浸颓，我國聚丙烯的消耗量已經(jīng)達到532萬噸物臂；2007年率先達到1000萬噸旺拉；2008年受金融危機影響产上，略降至1079萬噸；目前（2018年）蛾狗，在基礎(chǔ)設(shè)施投資和國內(nèi)需求的推動下晋涣，增長至1232萬噸。生產(chǎn)工藝聚丙烯樹脂是四大通用型熱塑性樹脂（聚乙烯沉桌、聚氯乙烯谢鹊、聚丙烯、聚苯乙烯）之一留凭，以丙烯為原料佃扼，乙烯為共聚單體通過聚合反應(yīng)生產(chǎn)制得。聚丙烯的生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷了溶劑法蔼夜、溶液法兼耀，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法幾個發(fā)展階段。世界上用于生產(chǎn)聚丙烯的工藝方法按類別劃分主要有以下幾大類：溶劑法求冷、溶液法瘤运，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法。各工藝特點簡介如下：溶劑聚合法溶劑法（又稱漿液法或泥漿法匠题、淤漿法）是早采用的聚丙烯生產(chǎn)工藝拯坟，但由于有脫灰和溶劑回收工序，流程長韭山，較復雜等缺點郁季，隨著催化劑研究技術(shù)的進步，從八十年代起钱磅，溶劑法已趨于停滯狀態(tài)梦裂，逐漸為液相本體法所取代。工藝特點：（1）丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中（如乙烷中）续搀，在催化劑作用下進行溶劑聚合塞琼，聚合物以固體輸粒狀態(tài)懸浮在溶劑中，采用釜式攪拌反應(yīng)器禁舷；（2）有脫灰和溶劑回收工序彪杉，流程長毅往，較復雜，裝置投資大派近，能耗高攀唯。但生產(chǎn)易控制，產(chǎn)品質(zhì)量好渴丸；（3）以離心過濾方法分離聚丙烯顆粒再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒侯嘀。溶液聚合法工藝特點：（1）使用高沸點直鏈烴作溶劑，在高于聚丙烯熔點的溫度下操作谱轨，所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布戒幔；（2）高溫氣提方法蒸發(fā)脫除溶劑得熔融聚丙烯，再擠出造粒得料產(chǎn)品土童；（3）生產(chǎn)廠家只有美國柯達公司一家诗茎。相本體法含液相氣相組合式，液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝是聚丙烯生產(chǎn)中后期發(fā)展起來的新工藝献汗。該生產(chǎn)工藝是聚丙烯1957年開始工業(yè)化生產(chǎn)七年之后問世的敢订。采用液相本體法生產(chǎn)聚丙烯，是在反應(yīng)體系中不加任何其他溶劑罢吃，將催化劑直接分散在液相丙烯中進行丙烯液相本體聚合反應(yīng)楚午。聚合物從液相丙烯中不斷析出，以細顆粒狀懸浮在液相丙烯中尿招。隨著反應(yīng)時間的增長矾柜，聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高。當丙烯轉(zhuǎn)化率達到一定程度時泊业，經(jīng)閃蒸回收未聚合的丙烯單體把沼，即得到粉料聚丙烯產(chǎn)品。這是一種比較簡單和先進的聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)方法吁伺。液相本體法工藝代表著八十年代國際上聚丙烯生產(chǎn)的新技術(shù)饮睬、新水平。工藝特點：（1）系統(tǒng)中不加溶劑篮奄，丙烯單體以液相狀態(tài)在釜式反應(yīng)器中進行液相本體聚合捆愁，乙烯丙烯在流化床反應(yīng)器中進行氣相共聚；（2）流程簡單窟却，設(shè)備少昼丑、投資省，動力消耗及生產(chǎn)成本低夸赫；（3）均聚采用釜式攪拌反應(yīng)器（Hypol工藝）菩帝，或環(huán)管反應(yīng)器（Spheripol工藝），無規(guī)共聚和嵌段共聚均在攪拌式流化床中進行。采用液相本體法的典型代表是BASELL公司的Spherizone液相本體法工藝呼奢。Spherizone是一種氣相循環(huán)技術(shù)宜雀，采用齊格勒-納塔催化劑，可生產(chǎn)出保持韌性和加工性能同時又具有高結(jié)晶度握础、剛性和更加均一的聚合體辐董。它可在單一反應(yīng)器中制得高度均一的多單體樹脂或雙峰均聚物。Spherizone循環(huán)反應(yīng)有二個互通的區(qū)域禀综，不同的區(qū)域起到由其它工藝的氣相和液相環(huán)管反應(yīng)器所起的作用简烘。這兩個區(qū)域能產(chǎn)生具有不同相對分子質(zhì)量或單體組成分布的樹脂，擴大了聚丙烯的性能范圍定枷。該工藝的核心設(shè)備為MZCR（多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng)）反應(yīng)器R230系統(tǒng)孤澎。該反應(yīng)器由提升管和下降管兩部分組成。在提升管內(nèi)聚合物通過反應(yīng)氣體向上吹依鸥，形成流化亥至，并送入下降管的上部經(jīng)過旋風分離器后，粉料在收集在下降管內(nèi)贱迟。反應(yīng)氣體由離心式壓縮機通過外部的管線循環(huán)，反應(yīng)熱依靠在外部循環(huán)管線上的循環(huán)器冷卻器來移出絮供。反應(yīng)器產(chǎn)品通過安裝在下降管下部的閥門排出衣吠。排出的粉料經(jīng)過高壓和低壓脫氣后，在生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物時壤靶，直接進行汽蒸和干燥缚俏，得到粉料產(chǎn)品。生產(chǎn)抗沖產(chǎn)品時贮乳，經(jīng)過高壓脫氣后的粉料排入氣相流化床反應(yīng)器忧换。該反應(yīng)器仍采用Spheripol II氣相反應(yīng)器系統(tǒng)。共聚反應(yīng)器為立式圓筒式容器向拆，上亚茬、下為球形封頭，下部為沸騰床浓恳，主體材料為不銹鋼刹缝，內(nèi)表面拋光。該工藝目前單線大生產(chǎn)能力已達45萬噸/年颈将。MZCR（多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器）抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達 22%（橡膠含量大于40%）梢夯，還可生產(chǎn)含乙烯和丁烯-1的三元共聚產(chǎn)品。氣相本體法工藝特點：（1）系統(tǒng)不引入溶劑晴圾，丙烯單體以氣相狀態(tài)在反應(yīng)器中進行氣相本體聚合颂砸；（2）流程簡短，設(shè)備少、生產(chǎn)安全人乓，生產(chǎn)成本低梗醇；（3）聚合反應(yīng)器有流化床（聯(lián)碳/殼牌UNIPOI工藝）、立式攪拌床（巴斯Novolen工藝）及臥式攪拌床（阿莫科/埃爾帕索工藝）撒蟀。采用氣相本體法的典型代表是DOW化學公司Unipol氣相工藝叙谨。Unipol氣相聚丙烯工藝是美國聯(lián)碳公司（UCCP）和殼牌公司于二十世紀八十年代開發(fā)的一種氣相流化床聚丙烯工藝，是將應(yīng)用在聚乙烯生產(chǎn)上的流化床工藝移植到聚丙烯生產(chǎn)中保屯，并獲得成功手负。該工藝采用高效催化劑體系，主催化劑為高效載體催化劑姑尺，助催化劑為三乙基鋁竟终、給電子體。UNIPOL工藝具有簡單切蟋、靈活统捶、經(jīng)濟和安全的特點；該工藝只用很少的設(shè)備就能生產(chǎn)出包括均聚物柄粹、無規(guī)共聚物和抗沖共聚物在內(nèi)的全范圍產(chǎn)品喘鸟，可在較大操作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一。因為使用的設(shè)備數(shù)量少而使維修工作量小驻右，裝置的可靠性提高什黑。由于流化床反應(yīng)動力學本身的限制，加上操作壓力低使系統(tǒng)中物料的貯量減小堪夭，使得該工藝比其它工藝操作安全愕把，不存在事故失控時設(shè)備超壓的危險。此工藝沒有液體廢料排出森爽，排放到大氣的烴類也很少恨豁，因此對環(huán)境的影響非常小，與其它工藝相比爬迟，該工藝更容易達到環(huán)保橘蜜、健康和安全的各種嚴格規(guī)范。該工藝的另一顯著特點是可以配合超冷凝態(tài)操作雕旨，即所謂的超冷凝態(tài)氣相流化床工藝（SCM）扮匠。該技術(shù)通過將反應(yīng)器內(nèi)液相的比例提高到45%，可使現(xiàn)有的生產(chǎn)能力提高200%凡涩。由于液體含量多少不是流化床不穩(wěn)定棒搜、形成聚合物結(jié)塊的基本因素，因此該技術(shù)關(guān)鍵的操作變量是膨脹床的密度及膨脹松密度與沉降松密度的比例活箕。由于超冷凝態(tài)操作能夠有效地移走反應(yīng)熱力麸，它能使反應(yīng)器在體積不增加的情況下提高2倍以上的生產(chǎn)能力，對于投資的節(jié)省是非常可觀的克蚂」刖ǎ抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達17% （橡膠含量大于30%）的抗沖共聚產(chǎn)品。該工藝的核心設(shè)備為氣相流化床反應(yīng)器埃叭、循環(huán)氣壓縮機摸恍、循環(huán)氣冷卻器和擠壓造粒機組。流化床反應(yīng)器是空心式容器赤屋，其頂部帶有擴大段立镶，底部帶有分布器，一反應(yīng)器操作壓力為3.5MPaG类早，溫度67℃媚媒，第二反應(yīng)器操作壓力為2.1MPaG，溫度70℃涩僻；循環(huán)氣壓縮機為單級缭召、恒速、離心式壓縮機逆日。聚丙烯PP改性針對聚丙烯在低溫下的抗沖擊性能差嵌巷、耐候性不佳、表面裝飾性差以及在電屏富、磁晴竞、光、熱狠半、燃燒等方面的功能性與實際需要的差距，對聚丙烯加以改性颤难，成為當前塑料加工發(fā)展為活躍的神年，取得成果為豐盛的領(lǐng)域。

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摘要:采用不飽和聚酯對線型均聚聚丙烯進行熔融接枝改性行嗤。改性后的聚丙烯形成了一種微交聯(lián)結(jié)構(gòu)已日，其中凝膠含量約為10%，且凝膠的交聯(lián)點之間平均相對分子質(zhì)量達到3.0×105栅屏。這種微交聯(lián)的聚丙烯和未改性的線型聚丙烯相比飘千，具有相近的剪切黏度和熔體流動速率，但熔體彈性明顯增加栈雳，且有應(yīng)變硬化行為护奈，其拉伸黏度是本體聚丙烯的10倍。因此哥纫，微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入改善了聚丙烯的發(fā)泡性能霉旗。以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑，在不加入成核劑的條件下，得到了泡孔密度為1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料厌秒。普通線型聚丙烯發(fā)泡的溫度區(qū)間只有4℃读拆。因此，普通線型聚丙烯須經(jīng)過改性提高熔體強度鸵闪，使氣泡核增長時泡孔結(jié)構(gòu)可以維持到結(jié)晶過程的發(fā)生檐晕。通常有4種方法提高聚丙烯的熔體強度:增加聚丙烯的相對分子質(zhì)量，拓寬相對分子質(zhì)量分布(或者引入超高分子量尾端)蚌讼，引入長支鏈結(jié)構(gòu)以及形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)辟灰。其中長支鏈的引入雖然改善了PP發(fā)泡性能，但是會引起線型聚丙烯成核速率降低啦逆，在制備高泡孔密度的泡沫時伞矩，必須加入納米成核劑。而Zha和Xing的研究結(jié)果顯示以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑利用交聯(lián)聚烯烴制備發(fā)泡材料時夏志，在沒有使用成核劑的條件下乃坤，均得到了高泡孔密度的泡沫材料。雖然交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入可以明顯改善聚丙烯的發(fā)泡性能沟蔑，但同時也使得聚丙烯的剪切黏度大幅上升湿诊，引起加工困難，并由于三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在使得發(fā)泡塑料無法回收再利用瘦材，應(yīng)用上受到限制厅须。近年來一些學者發(fā)現(xiàn)在聚烯烴中可以引入“微交聯(lián)”結(jié)構(gòu)，在保持聚烯烴原有的剪切黏度下食棕，提高聚烯烴的熔體彈性和拉伸黏度朗和，并改善聚烯烴發(fā)泡性能。本文采用一種自制的不飽和聚酯對線型均聚聚丙烯進行熔融接枝改性簿晓，在聚丙烯中引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu)眶拉，并且對形成的微交聯(lián)進行了表征，同時測試了改性聚丙烯的流變行為憔儿。后利用超臨界二氧化碳在高壓釜內(nèi)對改性聚丙烯的發(fā)泡性能進行了評價忆植。聚丙烯微孔發(fā)泡實驗部分1.1 試劑與儀器線型均聚聚丙烯PP T36F:重均相對分子質(zhì)量(-Mw)=292050，相對分子質(zhì)量分布寬度(MWD)=4.2,熔體指數(shù)(MFI)=2.5谒臼，齊魯石化公司;不飽和聚酯(ULP):-Mn=1700～2500朝刊，自制;過氧化二異丙苯(DCP):純度99%，苯乙烯(St):純度99%:上候阽停化學試劑廠;二氧化碳:純度99%拾氓，上海凌峰試劑廠。平板旋轉(zhuǎn)流變儀Thermo Hakke6.0和密煉機Haake Ｒheocord90型:Thermo Scientific公司(德國);ARES旋轉(zhuǎn)流變儀:TA Instrument 公司(美國);掃描電鏡:型-JSM-6360LV劫樟，日本電子公司(日本)痪枫。1.2 實驗過程聚丙烯的改性:不飽和聚酯的結(jié)構(gòu)參見Fig.1织堂。聚丙烯改性按以下步驟進行:稱取PP粒料100.0g、不飽和聚酯2.5g奶陈、過氧化二異丙苯0.1g和苯乙烯2.0g易阳，混合，加入密煉機中吃粒，170℃潦俺，轉(zhuǎn)速30r/min的條件下，熔融反應(yīng)6.0min徐勃。然后停止攪拌事示，在氮氣氣氛下170℃熱處理15min。反應(yīng)過程大致如Fig.2僻肖。聚丙烯的發(fā)泡過程:將高壓釜用CO2沖洗后肖爵，放入5gPP樣品。關(guān)閉高壓釜臀脏，充入CO2使釜內(nèi)壓力達到6MPa劝堪。高壓釜在油浴中升溫至170℃，維持30min以保證聚丙烯熔融和CO2溶解在聚丙烯內(nèi)揉稚。緩慢調(diào)節(jié)壓力至所需要發(fā)泡壓力15MPa秒啦，保持30min后，迅速打開閥門泄壓搀玖，并將高壓釜放入冰水混合物中冷卻后取出發(fā)泡樣品余境。結(jié)果與討論2.1復數(shù)黏度2種PP樣品的復數(shù)黏度隨角頻率的變化見Fig.3。2條基本相重合的曲線表明引入的微交聯(lián)結(jié)構(gòu)并沒有引起改性PP黏度增加灌诅。為了比較2種PP剪切黏度的變化芳来，通過Cross方程對兩曲線進行擬合。從Tab.1中可以看到猜拾，交聯(lián)改性并沒有引起改性后聚丙烯零剪切黏度的急劇增加绣张，且熔體指數(shù)略有下降，這主要是因為微交聯(lián)結(jié)構(gòu)交聯(lián)點間的平均相對分子質(zhì)量達到了3.0×105关带，遠高于聚丙烯的臨界纏結(jié)相對分子質(zhì)量(5600)。但由于微交聯(lián)而形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沼撕，使得熔體松弛時間和熔體彈性增加宋雏，所以改性后PP的特征松弛時間卻增加為原來的7.4倍。而剪切變稀指數(shù)從0.55降為0.46务豺，剪切變稀行為有所減弱磨总。2.2儲能模量和損耗角根據(jù)線性粘彈性理論，在末端低頻率區(qū)域笼沥，只有長的松弛時間對熔體的低頻末端儲能模量有貢獻蚪燕，所以儲能模量和末端角頻率有以下的關(guān)系:Fig.4(A)顯示娶牌，改性后PP的儲能模量為未改性PP的2倍，儲能模量曲線末端的斜率也從1.51下降到0.87馆纳，改性后PP的熔體彈性明顯增強诗良。損耗角同樣對熔體彈性的改變很敏感。Fig.4(B)顯示鲁驶，未改性PP損耗角的正切值曲線隨角頻率減小而迅速抬升鉴裹，而改性后PP損耗角正切值在低頻末端區(qū)緩慢變化并趨于平緩。相同頻率下?lián)p耗角正切值越小钥弯，熔體彈性行為越明顯径荔。Winter和Chambon的研究表明，在臨界凝膠點脆霎，損耗角正切值為一常數(shù)與角頻率無關(guān)总处，并符合以下比例關(guān)系:式中:n———松弛指數(shù)。Fig.4(B)中損耗角正切值與角頻率還存在一定的依賴關(guān)系睛蛛，鄭強等在研究過氧化物交聯(lián)的低密度聚乙烯的體系中也發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象鹦马，并認為是由于測試的非平衡態(tài)導致了這一情況的發(fā)生。2.3 法向應(yīng)力差聚合物熔體受到剪切作用時玖院，由于法向應(yīng)力差的的作用菠红，呈現(xiàn)彈性行為。通過比較法向應(yīng)力差难菌，可知聚合物熔體彈性的大小试溯。采用定剪切速率掃描法來測試改性前后PP熔體彈性行為的改變。由Fig.5可以看到郊酒，改性后PP的法相應(yīng)力差明顯提高遇绞，熔體彈性增強。2.4 瞬時拉伸黏度Fig.6是在應(yīng)變速率接近發(fā)泡時拉伸應(yīng)變速率0.1s－1時燎窘，2種PP的瞬時拉伸黏度隨應(yīng)變變化的曲線摹闽，圖中虛線是線型聚丙烯3ηo曲線。由于拉伸應(yīng)變速率較大褐健，純PP的拉伸黏度曲線在還沒有進入穩(wěn)態(tài)流動區(qū)域前就已經(jīng)斷裂付鹿，且沒有應(yīng)變硬化現(xiàn)象發(fā)生。而改性PP有明顯的應(yīng)變硬化行為蚜迅，瞬時拉伸黏度向上抬起偏移了3η0曲線舵匾，大瞬時拉伸黏度是純PP的10倍，達到5.6×105Pa·s谁不。交聯(lián)點之間的鏈段被拉伸是改性聚丙烯發(fā)生應(yīng)變硬化行為的原因坐梯。2.5 發(fā)泡行為應(yīng)變硬化行為對聚丙烯發(fā)泡性能有重要的影響。采用超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑刹帕，在反應(yīng)釜中考察了改性PP的發(fā)泡性能吵血。工藝條件為溫度170℃谎替、壓力15MPa。從Fig.7A中可以看到蹋辅，純PP發(fā)泡后呈現(xiàn)大部分的未發(fā)泡區(qū)域和一些串孔的泡孔钱贯，基本沒有可見的泡孔結(jié)構(gòu)。說明純PP的熔體強度不夠晕翠，無法支持發(fā)泡時氣體擴散引起的膨脹應(yīng)力喷舀，在泡孔沒有進入固化和定型階段時，PP熔體氣泡壁已經(jīng)破裂淋肾。Fig.7B中顯示硫麻，改性PP發(fā)泡后岸晦，可以看到細密的氣泡孔布滿整個橫截面魄鸦，泡孔呈現(xiàn)出多邊形的結(jié)構(gòu)。利用圖形分析軟件分析得到的泡孔大小和泡孔密度列在Tab.2氢架。改性后微交聯(lián)PP的泡孔直徑在10μm右碌尔，泡孔密度達到1.1×109cm－3浇辜。微交聯(lián)使得改性PP具有應(yīng)變硬化行為，不僅增加了PP的熔體強度唾戚，同時熔體在承受拉伸應(yīng)力時柳洋，熔體形變變得均勻，使得熔體不容易斷裂叹坦，因此改性PP的發(fā)泡性能得到明顯改善熊镣。非常高的泡孔密度也說明發(fā)泡時有很高的成核速率，具體原因尚需更多的研究募书。利用不飽和聚酯對線型聚丙烯進行了熔融接枝改性绪囱，得到一種具有微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚丙烯。這種微交聯(lián)的聚丙烯在顯著增加聚丙烯的熔體彈性以及拉伸黏度的同時莹捡，沒有使剪切黏度劇烈增加鬼吵，使得在改善發(fā)泡性能的同時，保持了聚丙烯的加工性能篮赢。改性后的PP以超臨界CO2為發(fā)泡劑發(fā)泡齿椅，在不加入任何成核劑的條件下，可以得到發(fā)泡倍率25.6倍启泣，泡孔密度1.1×109cm－3的微孔泡沫塑料媒咳。

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系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型，應(yīng)用方向种远，性能要求。車用PP隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展顽耳，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代坠敷，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件妙同。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志膝迎，塑料飾件的大量應(yīng)用粥帚，促進了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度限次。PP以密度小芒涡、性價比高、具有優(yōu)異的耐熱性能卖漫、耐化學藥品腐蝕性费尽、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)用羊始。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢旱幼。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大突委、技術(shù)要求高柏卤，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匀油、更有效缘缚、更經(jīng)濟、更實用的改性敌蚜。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性桥滨、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”。是由 PP樹脂钝侠、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该园、碳酸鈣等無機填料的復合物，其主要用于汽車保險杠的注射成型帅韧，且改性PP保險杠具有成本低里初、質(zhì)輕、易涂裝忽舟、可循環(huán)使用等優(yōu)點双妨。滑石粉填充改性PP材料具有高剛性叮阅、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率刁品，且其抗化學腐蝕性能強，尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能浩姥，提高材料的模量和熱變形溫度挑随。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(yīng)用(如在前端模塊、儀表板骨架勒叠、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來的研究熱點之一兜挨。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)膏孟。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、剛度拌汇、韌性柒桑，以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢噪舀。此外魁淳，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)生明顯的蠕變与倡。與金屬材料和熱固性復合材料相比界逛，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)計靈活性蒸走，可成型形狀復雜的部件仇奶、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%)比驻、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%该溯，鋁制品的35%～50%)、簡化裝配工序别惦。汽車部件用礦物纖維增強PP的新產(chǎn)品狈茉，具有強度高、熱膨脹系數(shù)低掸掸、耐高溫氯庆、阻燃性能好、低浮纖扰付、低翹曲堤撵、低收縮 等特點。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強度羽莺，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)实昨，其具有質(zhì)輕、耐熱盐固、耐高溫等優(yōu)點荒给。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刁卜，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多志电，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車蛔趴、工程機械車占20% 挑辆，客車、商務(wù)車占35%。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料之拨，因為普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想茉继，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本蚀乔，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學發(fā)泡劑為氣源菲茬，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)吉挣，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婉弹，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 睬魂，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)泡镀赌、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等氯哮，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板商佛、尾門喉钢、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良姆。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 肠虽，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% 玛追，鎖模力降低約20% 税课，循環(huán)周期減少10%～15%，同時還能提高汽車的節(jié)能性痊剖，較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)30%的節(jié)能韩玩，并且能改善制品的翹曲變形性，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活陆馁。在一些部件中找颓，如汽車風管、風道氮惯，還可實現(xiàn)隔熱叮雳、降噪的效果，減少后道工序的成本妇汗。 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帘不，作為汽車車頂，可降低汽車的質(zhì)量杨箭，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件寞焙，有利于汽車的輕量化。耐刮擦PP相對于工程塑料來說，PP捣郊、橡膠改性PP辽狈、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)輕呛牲、成本低的優(yōu)勢刮萌，因而被越來越多地應(yīng)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娘扩，而這一性能卻是儀表板着茸、操控臺和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能，也是汽車外部應(yīng)用部件琐旁、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一涮阔，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，同時還有利于涂色灰殴，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敬特。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牺陶，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復合材料伟阔。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料，因其可塑性強义图、質(zhì)輕减俏、回收再利用率高等特性，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛碱工，無論是內(nèi)飾件娃承、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件，都越來越多地用到了塑料怕篷。我國汽車保有量達到1.75億輛历筝，對應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要，且汽車塑料的回收將會形成一個巨大的市場廊谓，是一個前景廣闊的領(lǐng)域梳猪，學術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實踐。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展蒸痹，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代春弥，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(yīng)用已有近50年的歷史叠荠，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匿沛，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進了汽車的減重節(jié)能榛鼎，提高了汽車的美觀舒適度逃呼。P以密度小鳖孤、性價比高、具有優(yōu)異的耐熱性能抡笼、耐化學藥品腐蝕性苏揣、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)用推姻。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢平匈。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大藏古、技術(shù)要求高吐葱，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校翔、更有效、更經(jīng)濟灾前、更實用的改性防症。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，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔哎甲。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限蔫敲，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上，可以明顯減輕重量和成型的周期炭玫，大大降低機臺的鎖模力奈嘿，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高吞加，沒有縮水裙犹，尺寸穩(wěn)定，成型視窗大等特點衔憨，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)勢叶圃，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件践图。隨著汽車輕量化的發(fā)展掺冠，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)用也越來越多码党，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%德崭，卡車、工程機械車占20% 揖盘，客車眉厨、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料扣讼。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想缺猛，僅適合于需要表面覆皮的高端車缨叫，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)用荔燎；而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體耻姥，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)有咨，注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下琐簇，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 座享，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 婉商。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)泡等渣叛，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件丈秩，如車身門板、尾門淳衙、風道等蘑秽；擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等箫攀；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風管等肠牲。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)材料在部件上可實現(xiàn)高50%的減重靴跛，注射壓力降低約30%～50% 缀雳，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%梢睛，同時還能提高汽車的節(jié)能性肥印，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扬绪，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活竖独。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學性能，作為汽車車頂挤牛，可降低汽車的質(zhì)量莹痢，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化墓赴。