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發(fā)布時間:2022-06-03 01:22:42寧波專業(yè)MPP片材定制
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(fù)合材料然磷,在滿足汽車零部件性能的同時,對零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)口渔,目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞样屠。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,詳細(xì)介紹了薄壁注塑缺脉、物理發(fā)泡痪欲、化學(xué)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(yīng)用前景攻礼。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來业踢,隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展礁扮。然而知举,由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重,通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染太伊,已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點雇锡,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(jìn)展[1]僚焦。運用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)锰提、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(fù)合材料中,長玻纖增強聚丙烯材料(PP-LGF)以其低廉的價格立肘、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞边坤。與短玻纖增強聚丙烯材料(PP-SGF)相比,PPLGF在強度谅年、剛度茧痒、翹曲度、耐疲勞融蹂、缺口沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢旺订,因此,使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進(jìn)一步實現(xiàn)重量及成本的降低殿较。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種耸峭,即熔融浸漬桩蓉、溶液浸漬淋纲、粉末浸漬、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]院究,而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法洽瞬。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(dá)20%~60%业汰,粒子中玻纖的保留長度可達(dá)1mm~3mm,如圖1所示伙窃,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(luò)結(jié)構(gòu)样漆,可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能为障、抗沖擊性能、耐蠕變性能等特點放祟,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鳍怨。此外,如表1所示跪妥,隨著纖維含量的增加鞋喇,PP-LGF的性能也隨之提高。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(yīng)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件眉撵,為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量侦香,中、高檔車型普遍會采用軟質(zhì)儀表板纽疟,即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層罐韩。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件,同時也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)污朽,因此要求其具有高強度及高剛性散吵,目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料,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)性能的同時错蝴,可提升儀表板吸能性能洲愤,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顷锰,推動汽車內(nèi)飾輕量化柬赐。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡官紫、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面肛宋,介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄束世,在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法酝陈,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左右毁涉,整體減重可達(dá)約25%沉帮。該工藝的投入成本較低,重量優(yōu)勢明顯贫堰。目前穆壕,該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中,如吉利其屏、大眾喇勋、上汽、福特等均有應(yīng)用偎行,一般選擇PPLGF20材料川背,設(shè)計的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm~2.5mm。然而蛤袒,薄壁注塑工藝也存在兩點問題熄云,首先是該工藝的模具成本較高,使用薄壁注塑汗盘,成型模具需要采用熱流道設(shè)計皱碘,熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高。其次隐孽,注塑工藝管控和注塑精度要求高癌椿,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(yán)重菱阵,尺寸穩(wěn)定性較差踢俄。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晴及,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都办,并保持在高壓力下,然后,通過開關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔琳钉,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]势木,該項技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明,1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實現(xiàn)全球商品化歌懒。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短啦桌、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好、翹曲低及皂、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣甫男。MuCell工藝使用超臨界流體,可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性验烧。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段板驳,縮短成型周期,同時碍拆,可使壓力分布均勻若治,有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力,降低因長玻纖各項異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲倔监,增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性直砂。另外,泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕浩习,微孔結(jié)構(gòu)擴充,降低材料密度济丘,產(chǎn)品重量減輕谱秽,較同材質(zhì)實體,重量可降低5%~10%摹迷。目前疟赊,福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝,骨架產(chǎn)品設(shè)計壁厚2.4mm峡碉,相較于實心材料重量降低了10%近哟,此外,長城和大眾也有應(yīng)用于此項技術(shù)鲫寄。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高吉执,工藝難度大,同時相關(guān)研究表明地来,使用該工藝對儀表板減重比控制在3%~8%時戳玫,產(chǎn)品性能會下降10%左右,基本滿足性能要求未斑,減重超過8%咕宿,機械性能和耐熱老化性能急劇下降,不能滿足要求。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%~5%府阀。2.3 化學(xué)發(fā)泡化學(xué)發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝(core-back)(如圖2所示)缆镣,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)泡劑试浙,受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體费就,使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu),以降低材料密度川队,減輕產(chǎn)品重量[6]力细。其中,core-back工藝因使用了二次開模固额,相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡眠蚂,發(fā)泡的倍率更高,產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多斗躏,產(chǎn)品的減重比更大逝慧。一般來說,模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實心材料在5%~8%左右啄糙,而core-back工藝可高達(dá)30%~50%笛臣,具體根據(jù)退模行程決定。同物理發(fā)泡工藝一樣隧饼,化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時沈堡,減少產(chǎn)品翹曲變形,提升產(chǎn)品穩(wěn)定性燕雁,而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件诞丽。目前,寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝拐格,產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm僧免,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(xué)發(fā)泡工藝捏浊。core-back工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴懂衩,開模的周期較長,模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高金踪,而且該工藝的技術(shù)難度較高浊洞,后期調(diào)試周期較長,產(chǎn)品的綜合成本較高热康。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴沛申,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姐军,物理發(fā)泡工藝和core-back工藝铁材。圖2 二次開模發(fā)泡示意
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聚丙烯(PP)是輕的通用塑料尖淘,因其綜合性能優(yōu)異,生產(chǎn)成本低著觉,廣泛的用于家電村生、包裝、化工及汽車等領(lǐng)域饼丘,產(chǎn)量居于通用塑料的第2位趁桃;聚丙烯的缺點是低溫沖擊性能差、易老化肄鸽,而且抗靜電性卫病、耐候性和染色性差,因此材料界和產(chǎn)業(yè)界都很關(guān)注聚丙烯的改性典徘。小編對聚丙烯幾個常見的改性方法進(jìn)行簡單的介紹蟀苛,希望能夠和同行進(jìn)行交流,互有助益逮诲。聚丙烯微孔發(fā)泡一帜平、聚丙烯 / 無機納米復(fù)合材料剛性和韌性是考察塑料性能的兩個重要指標(biāo),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(biāo)梅鹦,無機納米例子改性是解決這一矛盾的方法之一裆甩。大粒徑填料改性聚合物相比,無機納米粒子填充改性的聚合物具有更加優(yōu)異的力學(xué)性能齐唆。為了使無機納米粒子盡可能均勻的分散在聚合物基體中嗤栓,需要對無機納米粒子進(jìn)行表面改性,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)強度蝶念,充分發(fā)揮剛性無機粒子對聚合物的增強增韌作用抛腕。納米級別的碳酸鈣為例,用納米碳酸鈣能同時增強增韌媒殉,且增韌效果比微米級碳酸鈣更好。同時研究發(fā)現(xiàn)摔敛,納米碳酸鈣的形態(tài)不同廷蓉,復(fù)合材料的力學(xué)性能也大不一樣。立方形納米碳酸鈣有利于改善復(fù)合材料的沖擊性能马昙,而纖維狀納米碳酸鈣則能明顯改善材料的拉伸性能桃犬,納米碳酸鈣能使PP球晶明顯的細(xì)化。二行楞、聚丙烯微孔發(fā)泡材料聚丙烯材料進(jìn)行微孔發(fā)泡改性的時候攒暇,它的強度不會降低,原因很有趣子房,因為該材料中含有比原來的缺陷或微細(xì)裂縫還小得多的孔徑形用,因為這種孔徑的存在就轧,鈍化了塑料中原有裂縫的尖端,且不會降低塑料的強度田度。微孔發(fā)泡材料的韌性高妒御、疲勞壽命長、比強度高镇饺、熱穩(wěn)定性高乎莉、介電常數(shù)低。除此之外還有質(zhì)輕奸笤、隔熱惋啃、吸震、隔音监右、價格低廉等特點边灭。因此,在汽車秸侣、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)展存筏。三、成核劑改性聚丙烯材料PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料味榛,它的結(jié)晶速度較慢椭坚,容易形成尺寸較大的球晶,導(dǎo)致制品的光澤度和透明改性差搏色,制品的外觀缺乏美感善茎,限制了其在透明包裝的日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用。利用成核劑改性聚丙烯频轿,是一種制備透明度高垂涯,力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法,因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用航邢。PP透明成核劑目前常見的有滑石粉耕赘、二氧化硅、云母膳殷、芳基磷酸鹽類等操骡,一般來講,添加量不大于0.8%效果比較好赚窃,具體的應(yīng)用要依據(jù)現(xiàn)場情況具體分析册招。四、長玻纖增強聚丙烯材料長玻纖纖維增強聚丙烯復(fù)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勒极,尤其是在汽車用塑料中是掰,為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用,在塑料中纖維長度要大于Lc辱匿,既臨界長度键痛,Lc取值與塑料的種類有直接關(guān)系炫彩。如果纖維的長度小于Lc,其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大散休。例如媒楼,玻纖增強PP中,玻璃纖維的臨界長度為3.1mm戚丸,而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中划址,Lc可能降到0.9mm以下。對于普通的短波纖增強塑料限府,制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm夺颤,限制了制成品性能的提高。而在長玻纖增強塑料部件中胁勺,玻璃纖維的殘留長度可以達(dá)到3mm以上世澜,大大提高了制品的物理機械性能。由于長玻纖增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長署穗,它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右寥裂;比強度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高,此外案疲,這種材料的加工流動性好封恰,制品外觀光亮、無塌坑等缺陷褐啡,制品的成型收縮率也小诺舔。
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2020年我國聚丙烯表觀消費量將首度突破3000萬噸,恒力石化备畦、浙江石化低飒、利和知信、中科煉化相繼投產(chǎn)懂盐,聚丙烯規(guī)模增加達(dá)到215萬噸/年褥赊,國內(nèi)聚丙烯市場正在走入產(chǎn)能過剩階段。2020年1-5月份莉恼,國內(nèi)聚丙烯市場運行情況如何呢崭倘?市場價格走勢新冠疫情影響下,一季度國內(nèi)兩桶油合成樹脂庫存量持續(xù)超過160萬噸类垫。二季度市場需求端逐漸恢復(fù),供應(yīng)端有生產(chǎn)降負(fù)荷操作琅坡,兩者剪刀差作用下悉患,市場供需端矛盾有所緩解。纖維料需求持續(xù)強勁榆俺,二季度末聚丙烯價格上漲售躁。半年內(nèi)拉絲均價在7186.32元/噸坞淮,較去年同期下跌17.81%,低融共聚均價在7708.68元/噸陪捷,較去年同期下跌17.61%回窘。聚丙烯微孔發(fā)泡裝置開工負(fù)荷及產(chǎn)量概況2-5月企業(yè)開工負(fù)荷穩(wěn)步回升,同時市袖,上半年未進(jìn)入檢修集中期啡直,對整體開工負(fù)荷恢復(fù)影響不大。1 2020年1-5月國內(nèi)聚丙烯裝置停車檢修情況統(tǒng)計表2020年2苍碟、3酒觅、4月份裝置檢修損失量均交去年同期有明顯增長。2020年2月份國內(nèi)聚丙烯裝置檢修損失量34.60萬噸微峰,環(huán)比增195.64%舷丹。內(nèi)外新增聚丙烯裝置投產(chǎn)情況表2 國內(nèi)新增聚丙烯裝置投產(chǎn)一覽圖片中科煉化剛剛于6月份投產(chǎn),下半年仍有371萬噸的計劃新增產(chǎn)能蜓肆,隨著時間后移颜凯,市場供給壓力將逐步增大。表3 國外聚丙烯裝置投產(chǎn)一覽圖片越南曉星裝置已開啟對華銷售仗扬,阿曼石化30萬噸聚丙烯裝置于6月初試車症概,正式投產(chǎn)或于2020年3季度末。需求端變化厉颤、塑料制品產(chǎn)量變化年上半年來說穴豫,塑料制品產(chǎn)量并無明顯增長,其主要原因是中美貿(mào)易摩擦影響國內(nèi)塑料制品的出口情況以及突發(fā)的公共衛(wèi)生事件逼友,對國內(nèi)精肃、國外市場需求的雙重打擊。中國外需市場恢復(fù)不足帜乞,國外需求仍有很大不確定性司抱。國內(nèi)“地攤經(jīng)濟(jì)”將有可能帶動需求增加。2黎烈、下游主要行業(yè)開工情況 3习柠、聚丙烯出口情況情影響下,出防護(hù)用品出口大幅增加外照棋,多數(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)遜色资溃。聚丙烯月出口數(shù)量或在2.5-3.3萬噸內(nèi)區(qū)間震蕩。四烈炭、不同來源制聚丙烯成本利潤情況 2020年聚丙烯企業(yè)的利潤較2019年大相徑庭溶锭,多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)盈利水平較去年出現(xiàn)明顯的擴大。由于低油價的影響符隙,油制聚丙烯的利潤水平較2019年大幅上提趴捅,其中在4月利潤持續(xù)2020年上半年的情況來看垫毙,油制PP的利潤均值1872.23元/噸,較去年同期上漲50.09%拱绑,值39元/噸附近综芥,創(chuàng)6年來新低,但值接近4400元/噸猎拨。煤制PP的利潤均值1660.41元/噸膀藐,較去年同期下跌38.25%。PDH制PP利潤均值1251.81元/噸迟几,較去年同期下跌32.55%消请。外采甲醇制聚丙烯企業(yè)受甲醇價格低位影響,盈利得到較大改善类腮,2020年外采甲醇制聚丙烯平均盈利水平1252.88元/噸臊泰,較去年上漲43.74%。新冠疫情改變了國內(nèi)聚烯烴市場的需求格局蚜枢,市場供需端壓力將集中在4季度展現(xiàn)缸逃。著國內(nèi)大煉化項目、PDH項目陸續(xù)上馬厂抽,國內(nèi)聚丙烯(PP)市場成為群雄角力之地需频。新建項目投產(chǎn),PP產(chǎn)能仍將快速增長筷凤,預(yù)計到2023年我國PP產(chǎn)能將超過3500萬噸昭殉,自給率將近90%。屆時藐守,高性能品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏挪丢。
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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”卢厂,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種乾蓬。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)隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破慎恒,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)任内。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類∪诩恚化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留死嗦、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?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高粒氧,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全越走。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),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)廊敌,而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點、表面張力和黏度下降门怪、結(jié)晶行為改變等一系列變化骡澈,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)晶聚合物掷空,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制肋殴,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,可操作窗口窄坦弟。因护锤,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。為了攻克這一難題酿傍,趙玲團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通烙懦、中石化北化院、浙江新恒泰赤炒、鎮(zhèn)海煉化等單位氯析,在合適物料體系、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)化莺褒、強化和工程化等系列工作掩缓,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。趙玲介紹遵岩,在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡你辣,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)定成型尘执∩岷澹基于這一發(fā)泡機制,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)泡專用料正卧,以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑蠢熄。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率,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)泡炉旷、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)計签孔,保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場窘行,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)饥追。利用上述創(chuàng)新技術(shù),項目團(tuán)隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置罐盔,實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套但绕、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,生產(chǎn)效率提高25%,成品率提高到99%以上捏顺,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)六孵,2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元幅骄。此外劫窒,該團(tuán)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收錄論文拆座。趙玲表示主巍,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強,除聚丙烯外挪凑,還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)孕索,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)泡專用料躏碳,除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾搞旭、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域,還可滿足兒童玩具唐断、食品选脊、醫(yī)療、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求脸甘。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能恳啥,聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域,如新能源汽車動力電池墊片丹诀、5G通信微波中繼天線罩钝的、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等铆遭。
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聚丙烯(PP)樹脂具有原料來源豐富硝桩、質(zhì)量輕、性價比優(yōu)越以及優(yōu)良的耐熱性枚荣、耐化學(xué)腐蝕性碗脊、易于回收等特點,是世界上應(yīng)用廣橄妆、產(chǎn)量增長快的樹脂之一衙伶。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)害碾。其主要原理是在注塑材料中添加發(fā)泡劑矢劲,當(dāng)材料填滿型腔后,模具打開一定的距離(1~3mm)慌随,形成一個具有兩側(cè)致密表皮和微孔發(fā)泡芯部的產(chǎn)品芬沉。EIPP成型零件的優(yōu)點1. 比普通同等壁厚零件減重約20% 躺同,能大幅降低材料成本。2. 內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形較小丸逸,尺寸穩(wěn)定性高蹋艺。3. 表面致密,可進(jìn)行噴漆椭员、涂層等處理车海。4. 絕熱、吸聲隘击、緩沖性較好。EIPP技術(shù)的典型應(yīng)用目前主要的應(yīng)用是汽車內(nèi)飾件研铆,如門板埋同。目前國內(nèi)國外均有投產(chǎn)。影響EIPP成型質(zhì)量主要因素PP配方用注塑的方法棵红,想做出非常好的發(fā)泡效果凶赁,采用純PP原料是很困難的。由于PP的結(jié)晶性逆甜,適合發(fā)泡的窗口很窄虱肄,所以要做適當(dāng)?shù)母男浴E浞街行枰m當(dāng)添加各種組份交煞,如增韌劑咏窿、填料、成核劑素征、穩(wěn)定劑等等集嵌。既要增加PP材料的熔體強度,又要保證耐熱御毅、耐候根欧、耐氣熏、耐劃傷的基本要求端蛆,同時防止發(fā)粘凤粗、氣味和VOC等。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)泡工藝今豆,很容易出現(xiàn)表面缺陷嫌拣,常見的問題包括:流痕、凹陷晚凿、銀紋亭罪、氣泡、拉斷等等歼秽。這些都需要精心的模具設(shè)計应役。通過改變?nèi)垠w流動路徑,改變加強筋的位置,調(diào)整皮紋的樣式等多種方式箩祥,來獲得的注射效果院崇。注塑工藝、穩(wěn)定的注塑機臺對制品質(zhì)量至關(guān)重要袍祖。一般來說底瓣,發(fā)泡劑需要自動稱量,自動輸送到螺桿蕉陋。模具中的充氣量由壓力傳感器控制捐凭。壓力若控制不好,表面的發(fā)泡劑會在流動過程中自行發(fā)泡凳鬓,造成表面銀紋茁肠。為保證材料注塑溫度的穩(wěn)定,注塑機螺桿和模具熱流道經(jīng)過溫控平衡缩举。同樣地垦梆,模具溫度也必須控制嚴(yán)格。綜上所述仅孩,注塑發(fā)泡是一個系統(tǒng)工程托猩,只有將配方、模具設(shè)計和注塑工藝等幾個方面要有機的結(jié)合起來辽慕,才能做出好的EIPP產(chǎn)品京腥。