湖州優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡廠家
發(fā)布時(shí)間:2022-06-04 01:22:45湖州優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡廠家
聚丙烯( PP) 珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱销睁、隔音、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能存崖,近年來被廣泛應(yīng)用在包裝冻记、建 筑、汽車等行業(yè)来惧。PP 在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降冗栗,低熔體強(qiáng)度導(dǎo)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)難度大供搀,目前只有少數(shù)國家掌握了 PP 珠粒發(fā)泡的技術(shù)隅居,因此 PP 珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān) 注。文中從制備工藝葛虐、發(fā)泡裝備胎源、性能改進(jìn)、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(dòng)態(tài)屿脐,并對(duì)該領(lǐng)域 今后的研究方向進(jìn)行了展望涕蚤。聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕、抗沖緩震的诵、 耐腐蝕万栅、隔熱隔音等優(yōu)良的特性,與傳統(tǒng)的直接成 型工藝相比西疤,PP 珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)在于它的自由成 型性烦粒,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,可以生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)以及高 維尺寸精度的制品代赁。 早實(shí)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)扰她,其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚 丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)。其中管跺,EPP 的熱穩(wěn)定性要優(yōu) 于 EPE义黎,抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS,此外其耐老化豁跑、耐腐 蝕性也非常優(yōu)異廉涕,是非常環(huán)保的材料泻云,因此 EPP 被廣 泛應(yīng)用于包裝、建筑狐蜕、汽車等行業(yè)宠纯,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(duì) EPP 材料研究的重視层释,本文從 EPP 的生產(chǎn)工藝婆瓜、裝備、性能改進(jìn)以 及表征手段等方面介紹了近年來 EPP 的研究進(jìn)展與 動(dòng)態(tài)贡羔。聚丙烯微孔發(fā)泡 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機(jī)理 PP 珠粒發(fā)泡的機(jī)理為過飽和氣體法廉白。如 Fig. 1 所示,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乖寒,然后通過快速卸壓或 者溫度驟升造成熱力學(xué)的不穩(wěn)定來形成過飽和體系猴蹂, 這個(gè)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楣嘁,穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為 發(fā)泡珠粒磅轻。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:一種是以日 本的 JSP 株式會(huì)社與 Kaneka 公司為代表的反應(yīng)釜 法,反應(yīng)釜法也是目前應(yīng)用廣泛的 EPP 的工業(yè)化生 產(chǎn)工藝;另 一 種 是 以 德 國 Berstorff 公 司 與 BASF 公 司等為代表的擠出法工藝逐虚,相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng) 釜法而言聋溜,擠出法目前工業(yè)化并不廣泛。反應(yīng)釜法: 反應(yīng)釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應(yīng)釜中叭爱,升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使 釜內(nèi)壓力升高撮躁,在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)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(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同涤伐,又可分為無水法與有水法 2 種:前 者的反應(yīng)釜中不加入液體的分散介質(zhì)馒胆,PP 顆粒會(huì)堆積 在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個(gè)顆粒中,所以為 了使發(fā)泡劑更好地溶解凝果,釜內(nèi)壓力一般需要在 10 MPa 以上;后者是先將 PP 顆粒分散在水中祝迂,發(fā)泡劑能均勻 溶解在 PP 顆粒中,所需壓力約2 ~ 6 MPa器净。反應(yīng)釜法 的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制型雳、發(fā)泡倍率高、泡孔結(jié)構(gòu) 好山害、可二次發(fā)泡纠俭,缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高。 日本 JSP 公司的專利介紹的生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn) 密度低于 0. 045 g /cm3 浪慌、平均泡孔直徑為 200 μm 的 EPP冤荆。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中, 升溫到稍低于發(fā)泡的溫度权纤,保溫一段時(shí)間后再升溫到 發(fā)泡溫度钓简,繼續(xù)保溫一段時(shí)間乌妒,打開高壓釜放出分散體 到大氣中,放出物料的同時(shí)繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫?保持在放出物料前的壓力外邓。后將得到的發(fā)泡珠粒洗 滌撤蚊、離心分離后在空氣中靜置老化,這是目前工業(yè)化 成熟的 EPP 生產(chǎn)工藝损话。改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)也能在一定程度上改善 EPP 的 性 能侦啸。Hossieny 等 采 用 CO2 為 發(fā) 泡 劑 用 Fig. 2 中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備了 EPP,該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模丧枪,卸壓時(shí) PP 通過排料口模進(jìn)入 收集裝置中光涂,實(shí)驗(yàn)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(duì)發(fā)泡倍率的影響豪诲。結(jié)果 表明顶捷,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(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比屎篱,密度降 低;而增加口模的長度則會(huì)減小其體積膨脹比,密度增 加葵蒂。 國內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開發(fā)出了實(shí)驗(yàn)室 用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)交播,發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜 與收集釜,資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8 ~ 60倍的發(fā)泡 珠粒践付。 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(shí)間也是研究的重點(diǎn)方向秦士。丁杰等采用 CO2 作發(fā)泡劑,用 Fig. 3 中的無水法發(fā)泡裝置制備了 小泡孔直徑 為 9. 55 μm永高,泡 孔 密 度 小 于1. 5 × 109 cm - 3 的 EPP隧土。其工藝改進(jìn)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,恒溫一段時(shí)間后再放 出珠粒進(jìn)行冷卻命爬,其 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間約50 ℃曹傀,工藝 流程時(shí)間約為 2. 5 h反應(yīng)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(yīng)釜的 溫度饲宛、壓力以及保壓時(shí)間等皆愉,適當(dāng)?shù)匮娱L保壓時(shí)間與增 大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟艇抠,但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用幕庐,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(gè)水下切粒裝置家淤,如 Fig. 4 [14]异剥。PP 顆粒 與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機(jī)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)泡珠粒絮重。擠出法可連續(xù)生 產(chǎn)冤寿、效率高错妖、珠粒尺寸均勻,缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中的工藝 參數(shù)難以控制疚沐,此外由于 PP 在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾 乎不流動(dòng)暂氯,而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后,熔體強(qiáng)度又急劇下降亮蛔,所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為 4 ℃ )痴施,擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高,一般要用改性的熔 體強(qiáng)度較高的 PP究流,這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展辣吃。 德國 Berstorff 公司研發(fā)的 Schaumex ○RBEADS 生 產(chǎn)線是目前比較成熟的擠出法生產(chǎn)發(fā)泡珠粒的工藝。 采用丁烷作發(fā)泡劑芬探,高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原 料神得,可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約 60 倍,直徑為3 ~ 5 mm偷仿,密度 為15 ~ 100 kg /m3 的 EPP 哩簿。 在 PP 中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度, 得到更 好 的 泡 孔 結(jié) 構(gòu)酝静,從 而 改 進(jìn) EPP 的 性 能节榜。Nofar [18]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)别智,得 到了發(fā)泡倍率為 20 倍宗苍,泡孔密度為108 ~ 109 cm - 3 的發(fā) 泡材料。實(shí)驗(yàn)表明薄榛,納米粘土的加入不但能夠顯著改 善 LPP 的熔體強(qiáng)度讳窟,降低其擠出發(fā)泡的工藝難度,還 能夠增加氣泡成核點(diǎn)敞恋,誘導(dǎo)發(fā)生異相成核丽啡,從而得到泡 孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP耳舅。與德國 Berstorff 公司的單階擠出系統(tǒng)相比碌上,雙階 擠出系統(tǒng)能夠使 PP 與發(fā)泡劑得到更好的塑化與混 合,此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的 溫度浦徊,缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高馏予。Lee [19]等采用 Fig. 6 中的 雙階擠出系統(tǒng),用不同劑量的超臨界 CO2 (Wt = 1% 盔性, 3% 霞丧,5% )作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的 HMSPP,研究表 明冕香,擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系蛹尝,此外 終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會(huì)隨著釋壓速率的增大而 增加后豫。另外,隨著 CO2 注入量的增加突那,聚丙烯發(fā)泡材 料的體積膨脹比增加挫酿,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)愕难、高效的生產(chǎn)工藝早龟,是 今后 EPP 生產(chǎn)的發(fā)展方向。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(qiáng)度的 PP猫缭,此 外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2 的應(yīng)用也是今后的發(fā) 展方向葱弟,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(shí)間,增加成核密度猜丹,得到微孔的 發(fā)泡材料芝加。其中超臨界 CO2 的實(shí)現(xiàn)條件(t c = 30. 98 ℃ pc = 7. 4 MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界 流體發(fā)泡劑,此外其還具有無毒射窒、不易燃藏杖、化學(xué)惰性等 優(yōu)點(diǎn),近年來受到了廣泛的關(guān)注轮洋,是替代傳統(tǒng)化 學(xué)發(fā)泡劑的選擇制市。聚丙烯發(fā)泡珠粒改性PP 泡沫材料由于使用場(chǎng)合的不同,對(duì)性能的要求 也不同弊予,例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能,建筑 材料則需要良好的隔音开财、隔熱性能汉柒,而汽車部件則需要 更好的剛性等,通常需要對(duì) EPP 的性能進(jìn)行改進(jìn)來適 應(yīng)不同的需求责鳍。改進(jìn) EPP 性能的方法有 2 種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工 藝碾褂,二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性。前者主要是通過改進(jìn) 生產(chǎn)中的工藝流程历葛、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能正塌,這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與 形態(tài),有利于得到泡孔直徑更小恤溶、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn) 品乓诽,但由于對(duì)材料本身的改變不大,所以對(duì) EPP 力學(xué) 性能的改善作用有限;而后者則是通過改性 PP 原料 進(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能咒程,PP 的改性方法主要 有化學(xué)交聯(lián)鸠天、物理共混、熔融支化等帐姻,通過對(duì)原料的改 性稠集,不但能夠提高其熔體強(qiáng)度奶段、降低其發(fā)泡難度、得到 更好的泡孔結(jié)構(gòu)剥纷,同時(shí)也能有目的地改進(jìn) EPP 的力學(xué) 性能痹籍,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)泡倍率與彈性晦鞋、改善其緩沖性 能蹲缠,日本 Kaneka 公司改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝。首先 在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力鳖宾,其次是 將顆粒從反應(yīng)釜中放出的同時(shí)使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加吼砂,避免了顆粒在管道中粘 結(jié),此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進(jìn)一 步膨脹鼎文,后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩渔肩,顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固,提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性拇惋。此工藝可 以制備密度為 0. 11 ~ 0. 30g /cm3 周偎,發(fā)泡倍率為30 ~ 60, 閉孔含量為 90% 撑帖,泡孔尺寸為150 ~ 300 μm 的 EPP蓉坎。將 PP 與無機(jī)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(duì) EPP 的影響胡嘿,納米碳酸鈣的比表面積大蛉艾,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 大衷敌,泡孔直徑減小;但同時(shí)也會(huì)使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄勿侯。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)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)來改性聚丙烯缴罗, 并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP助琐。實(shí)驗(yàn) 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(qiáng)線性聚丙烯的熔體強(qiáng)度,對(duì)比而言面氓,HDDA 改性的聚 丙烯發(fā)泡效果好兵钮,其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率 都較好。
湖州優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡廠家
近年來綜合性能優(yōu)異舌界、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”掘譬,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。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)禀横,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)性突破屁药,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(qiáng)化技術(shù)。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類∧鸺化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留复亏、發(fā)泡過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,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)較高缭嫡,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全缔御。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)妇蛀,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)耕突,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评架、結(jié)晶行為改變等一系列變化眷茁,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。丙烯微孔發(fā)聚丙烯是結(jié)晶聚合物纵诞,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制上祈,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)度不夠無法保持完整泡孔,可操作窗口窄浙芙。因此登刺,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。為了攻克這一難題嗡呼,趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通纸俭、中石化北化院、浙江新恒泰南窗、鎮(zhèn)海煉化等單位揍很,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)化万伤、強(qiáng)化和工程化等系列工作女轿,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。趙玲介紹壕翩,在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡,既可突破結(jié)晶的制約傅寡,又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型放妈。基于這一發(fā)泡機(jī)制荐操,他們開發(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)泡專用料芜抒,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。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率托启,氣泡成核和生長的分段實(shí)施減小了高壓設(shè)備體積;同時(shí)釜壓發(fā)泡宅倒、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),保證了均勻的壓力場(chǎng)屯耸、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)拐迁,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)蹭劈。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)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置线召,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板制造;新建了4套铺韧、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%缓淹,成品率提高到99%以上哈打,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn),2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元讯壶、利稅1.09億元料仗。此外,該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件伏蚊、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文立轧。趙玲表示,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)丙挽,除聚丙烯外肺孵,還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn),多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成颜阐。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料平窘,除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域凳怨,還可滿足兒童玩具瑰艘、食品、醫(yī)療肤舞、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求紫新。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能,聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域李剖,如新能源汽車動(dòng)力電池墊片芒率、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜篙顺、防彈衣背板等偶芍。
湖州優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡廠家
發(fā)泡塑料發(fā)泡塑料是通過物理或者化學(xué)的方式使塑料內(nèi)部產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)而得到的一類塑料。這種塑料具有質(zhì)輕德玫、隔熱匪蟀、緩沖、絕緣宰僧、防腐材彪、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成發(fā)泡塑料,常見的發(fā)泡塑料有聚苯乙烯段化、聚氨酯嘁捷、聚烯烴。三大發(fā)泡塑料對(duì)比聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡聚丙烯簡介發(fā)泡聚丙烯是以聚丙烯為基礎(chǔ)樹脂制備的發(fā)泡塑料穗泵。與常用發(fā)泡塑料相比普气,發(fā)泡聚丙烯具有諸多優(yōu)點(diǎn)。發(fā)泡聚丙烯原料由于普通聚丙烯較低的熔體強(qiáng)度無法保證氣泡增長時(shí)泡孔壁所承受的拉伸應(yīng)力佃延,所以發(fā)泡用聚丙烯需要采用高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)现诀。提高聚丙烯熔體強(qiáng)度的方法包括物理共混和化學(xué)改性兩類方法。目前生產(chǎn)高熔體強(qiáng)度聚丙烯原料的廠家有巴塞爾(Basell)履肃、北歐化工(Borealis)仔沿、陶氏化學(xué)、韓國三星尺棋、胺怙保克森美孚等,具備聚丙烯發(fā)泡技術(shù)的廠家有JSP和Kaneka以及BASF膘螟、Berstorff公司成福。國內(nèi)很多科研院所對(duì)發(fā)泡技術(shù)進(jìn)行了較多研究,部分廠家實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)荆残,如鎮(zhèn)海煉化奴艾、燕山石化樹脂研究所、武漢富蒂亞内斯,但產(chǎn)品質(zhì)量與國外相比仍有較大差距蕴潦。發(fā)泡聚丙烯制備工藝發(fā)泡聚丙烯主要有三種制備工藝:高熔體強(qiáng)度聚丙烯發(fā)泡、交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡俘闯、共混體系發(fā)泡工藝潭苞。發(fā)泡聚丙烯制備關(guān)鍵發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景,但技術(shù)開發(fā)難度大真朗,聚丙烯發(fā)泡工藝關(guān)鍵技術(shù)在于通過調(diào)整過程溫度來控制聚丙烯發(fā)泡穩(wěn)定性和發(fā)泡倍率此疹。發(fā)泡聚丙烯應(yīng)用領(lǐng)域1.食品包裝發(fā)泡聚丙烯具有良好的可降解性,耐油性好遮婶,這使得它在一次性包裝市場(chǎng)中比難降解的發(fā)泡聚苯乙烯餐具有明顯的優(yōu)勢(shì)秀菱。2.保溫隔熱發(fā)泡聚丙烯材料是一種新型的隔熱材料,耐溫能力強(qiáng)蹭睡,通常可承受溫度范圍在-40~110℃赶么,在短時(shí)間內(nèi)可承受130℃高溫肩豁。3.汽車行業(yè)發(fā)泡聚丙烯材料近年來在汽車行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨擴(kuò)大,可以大幅降低汽車重量,節(jié)省油耗清钥。4.建筑領(lǐng)域防水保護(hù)材料琼锋、地板緩沖材料、外墻隔熱材料5.電子包裝6.緩沖包裝7.體育用品8.玩具發(fā)泡聚丙烯主要生產(chǎn)企業(yè)發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景祟昭,但技術(shù)開發(fā)難度很大缕坎,目前國內(nèi)尚未有其相關(guān)的、可工業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)篡悟,核心技術(shù)主要掌握在JSP和ANEKA這兩家公司手中谜叹。
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摘 要:聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能,PP屬于結(jié)晶型聚合物搬葬,在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)荷腊,存在結(jié)晶區(qū),相態(tài)為固態(tài)急凰,難以發(fā)泡女仰;而溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí),熔體強(qiáng)度急劇下降抡锈,導(dǎo)致泡孔聚并和破裂疾忍。目前,關(guān)于超臨界二氧化碳制備PP微孔發(fā)泡材料的研究主要聚焦于改善PP的發(fā)泡行為床三,通過添加納米顆烈徽郑或聚合物來調(diào)控PP的結(jié)晶方式,采用直接合成勿璃、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度擒抛,以及改進(jìn)發(fā)泡方法來獲得PP微孔發(fā)泡材料。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有良好的力學(xué)性能补疑、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能歧沪,剛性高于聚乙烯(PE)發(fā)泡材料,抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯(PS)莲组,耐熱溫度130 ℃诊胞,而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃;此外锹杈,PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好撵孤,即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居竭望、包裝邪码、交通、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場(chǎng)需求咬清。超臨界二氧化碳由于無毒闭专、價(jià)廉奴潘、不易燃以及在聚合物中相對(duì)高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑,因此影钉,用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注画髓。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為、提高其熔體強(qiáng)度平委、改進(jìn)發(fā)泡方法等方面綜述了近年來用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進(jìn)展奈虾。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物,在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時(shí)廉赔,由于晶區(qū)的存在肉微,發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散,因此溶解度低昂勉;而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻浪册,從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響,無法得到泡孔均一的發(fā)泡材料岗照。Doroudiani等發(fā)現(xiàn)村象,在高結(jié)晶度聚合物中無法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu),而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到攒至。.2 晶區(qū)尺寸結(jié)晶型聚合物的泡孔密度高于非晶型聚合物厚者,是因?yàn)槠渚^(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低,有利于泡孔成核迫吐。一般而言库菲,晶區(qū)面積小,結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸志膀;而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核熙宇,甚至導(dǎo)致無法發(fā)泡。張純等研究PP微孔發(fā)泡時(shí)發(fā)現(xiàn)溉浙,PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核烫止、長大和定型。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)戳稽,熔體強(qiáng)度急劇下降馆蠕,導(dǎo)致在熔點(diǎn)以上進(jìn)行PP發(fā)泡時(shí),泡孔發(fā)生破裂和聚并惊奇,因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃互躬。因此,要制備泡孔均一分布颂郎、泡孔尺寸小吼渡、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品,需要解決PP在低溫時(shí)晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴(kuò)散乓序、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過程中PP熔體強(qiáng)度低等問題诞吱。一般從三方面考慮:一是改變PP的結(jié)晶行為舟奠,使PP能在較低的溫度發(fā)泡;二是對(duì)PP進(jìn)行改性房维,獲得高熔體強(qiáng)度PP(HMSPP);三是改進(jìn)發(fā)泡方法抬纸。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無機(jī)納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能咙俩,碳納米纖維、碳納米管湿故、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結(jié)晶行為阿趁,在PP發(fā)泡時(shí)起異相成核作用。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法坛猪,利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為脖阵,減小晶體尺寸,而且由于碳納米纖維與PP基體不相容墅茉,因此為泡孔成核提供了更多異相成核點(diǎn)命黔,從而得到晶體尺寸小、密度高的發(fā)泡材料就斤。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對(duì)納米材料發(fā)泡的影響悍募,結(jié)果表明:當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu)洋机,但泡孔尺寸分布不均一坠宴,有大面積的未發(fā)泡區(qū)域;當(dāng)碳納米纖維含量提高時(shí)绷旗,PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降喜鼓,使二氧化碳的溶解度提高,泡孔均一衔肢;當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時(shí)庄岖,泡孔結(jié)構(gòu)為均一,泡孔尺寸小膀懈。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn)顿锰,納米材料的尺寸、幾何形狀對(duì)結(jié)晶行為也有影響启搂,并且得到纖維含量越高硼控,泡孔尺寸越小的結(jié)論。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復(fù)合體系的儲(chǔ)能模量胳赌,并且可以明顯影響PP的結(jié)晶牢撼。Rizvi等采用機(jī)械共混,將聚四氟乙烯(PTFE)微纖添加到PP發(fā)泡體系疑苫。結(jié)果表明:PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核熏版,且PTFE對(duì)二氧化碳有親和性纷责,提高了二氧化碳溶解度,PP泡孔密度大幅提高撼短。Luo Yiwei等分別對(duì)比了球狀和纖維狀聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)與PP復(fù)合材料的發(fā)泡再膳。結(jié)果表明:球狀和纖維狀PBT作為異相成核劑促進(jìn)了PP的結(jié)晶,提高了PP的結(jié)晶密度曲横,密集的晶體作為泡孔成核劑喂柒,減小了泡孔尺寸,提高了泡孔密度禾嫉。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度灾杰,一種行之有效的方法就是對(duì)PP進(jìn)行改性以得到HMSPP,從而加寬發(fā)泡溫度范圍熙参。目前艳吠,獲得HMSPP的方法通常有直接合成、共混擠出孽椰、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等昭娩。3.1 直接合成采用傳統(tǒng)的Zeigler-Natta催化劑和茂金屬催化劑能制備高線性和高規(guī)整聚合物,但很難得到支化聚合物弄屡。Langston等將對(duì)-(3-丁基)苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑题禀,與茂金屬催化劑結(jié)合,制備了相對(duì)分子質(zhì)量高膀捷、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)整的長支鏈PP(LCBPP)迈嘹。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α,ω-二烯單體制備LCBPP全庸。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體秀仲,然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP。用這種方法制備LCBPP的相對(duì)分子質(zhì)量分布大于5壶笼,且零剪切黏度也有所提高神僵。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過共混提高PP的支化程度,從而提高熔體強(qiáng)度覆劈。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體保礼,從而獲得LCBPP。其原理是引發(fā)劑分解產(chǎn)生的自由基捕獲PP分子主鏈中叔碳上的氫原子责语,然后通過控制反應(yīng)溫度炮障、單體濃度等使失去氫原子的不穩(wěn)定叔碳自由基與其他自由基反應(yīng),形成長支鏈結(jié)構(gòu)坤候。Nam等通過加入過氧化物引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體反應(yīng)共混得到LCBPP胁赢,通過流變性能證明長支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度,并獲得了較好的發(fā)泡性能白筹。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對(duì)線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP智末,熔體強(qiáng)度和拉伸性能都明顯提升谅摄,有效抑制泡孔的聚并和破裂。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑系馆,與馬來酸酐(MAH)接枝PP反應(yīng)共混送漠,得到具有較高模量、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP由蘑,能改善發(fā)泡行為螺男。另外在熔融態(tài)時(shí),只加入過氧化物和PP纵穿,會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解,為了提高接枝效率奢人,通常會(huì)加入給電子體(如苯乙烯谓媒、秋蘭姆等)抑制副反應(yīng)。此外何乎,通過緩慢釋放過氧化物的自由基以及超臨界流體作為塑化劑降低操作溫度的方法都可以有效抑制分子鏈的降解句惯。
湖州優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡廠家
聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱、隔音支救、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能抢野,近年來被廣泛應(yīng)用在包裝、建筑各墨、汽車等行業(yè)指孤。PP在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降,低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)贬堵,所以PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)難度大恃轩,目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術(shù),因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注黎做。文中從制備工藝叉跛、發(fā)泡裝備、性能改進(jìn)蒸殿、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(dòng)態(tài)筷厘,并對(duì)該領(lǐng)域今后的研究方向進(jìn)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、抗沖緩震宏所、耐腐蝕酥艳、隔熱隔音等優(yōu)良的特性,與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比楣铁,PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)在于它的自由成型性玖雁,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,可以生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)以及高維尺寸精度的制品盖腕。早實(shí)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)赫冬,其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)浓镜。其中,EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE劲厌,抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS膛薛,此外其耐老化、耐腐蝕性也非常優(yōu)異补鼻,是非常環(huán)保的材料哄啄,因此 EPP被廣泛應(yīng)用于包裝、建筑风范、汽車等行業(yè)咨跌,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(duì)EPP材料研究的重視硼婿,本文從EPP的生產(chǎn)工藝锌半、裝備、性能改進(jìn)以及表征手段等方面介紹了近年來EPP的研究進(jìn)展與動(dòng)態(tài)寇漫。 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機(jī)理 PP 珠粒發(fā)泡的機(jī)理為過飽和氣體法刊殉。如下圖所示,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州胳,然后通過快速卸壓或者溫度驟升造成熱力學(xué)的不穩(wěn)定來形成過飽和體系记焊,這個(gè)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栓撞,穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為發(fā)泡珠粒遍膜。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(yīng)釜法,反應(yīng)釜法也是目前應(yīng)用廣泛的EPP的工業(yè)化生產(chǎn)工藝;另一種是擠出法工藝腐缤,相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng)釜法而言捌归,擠出法目前工業(yè)化并不廣泛。反應(yīng)釜法: 反應(yīng)釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應(yīng)釜中岭粤,升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高惜索,在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)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(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同剃浇,又可分為無水法與有水法2種:前者的反應(yīng)釜中不加入液體的分散介質(zhì)巾兆,PP顆粒會(huì)堆積在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個(gè)顆粒中,所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解虎囚,釜內(nèi)壓力一般需要在10MPa以上;后者是先將PP顆粒分散在水中角塑,發(fā)泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中,所需壓力約2~6MPa淘讥。反應(yīng)釜法的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制圃伶、發(fā)泡倍率高、泡孔結(jié)構(gòu)好、可二次發(fā)泡窒朋,缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高搀罢。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3、平均泡孔直徑為 200μm的EPP侥猩。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中榔至,升溫到稍低于發(fā)泡的溫度,保溫一段時(shí)間后再升溫到發(fā)泡溫度欺劳,繼續(xù)保溫一段時(shí)間唧取,打開高壓釜放出分散體到大氣中,放出物料的同時(shí)繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫Ρ3衷诜懦鑫锪锨暗膲毫帷:髮⒌玫降陌l(fā)泡珠粒洗滌枫弟、離心分離后在空氣中靜置老化,這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝鹏往。改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)也能在一定程度上改善EPP的性能媒区。Hossieny等采用 CO2為發(fā)泡劑用下圖中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備了 EPP,該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模掸犬,卸壓時(shí)PP通過排料口模進(jìn)入收集裝置中,實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔融绪爸、結(jié)晶行為以及口模長度對(duì)發(fā)泡倍率的影響湾碎。結(jié)果表明,由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少奠货,增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比介褥,密度降低;而增加口模的長度則會(huì)減小其體積膨脹比,密度增加递惋。國內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開發(fā)出了實(shí)驗(yàn)室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)柔滔,發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜與收集釜,資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8~60倍的發(fā)泡珠粒萍虽。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(shí)間也是研究的重點(diǎn)方向睛廊。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑,用下圖中的無水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm杉编,泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP超全。其工藝改進(jìn)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,恒溫一段時(shí)間后再放出珠粒進(jìn)行冷卻邓馒,其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃嘶朱,工藝流程時(shí)間約為 2.5 h。反應(yīng)釜法重要的工藝在于要使發(fā)泡劑能充分溶解到 PP顆粒中光酣,所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的溫度疏遏、壓力以及保壓時(shí)間等,適當(dāng)?shù)匮娱L保壓時(shí)間與增大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟财异,但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用倘零,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(gè)水下切粒裝置宝当,如下圖视事。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機(jī)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)泡珠粒庆揩。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)俐东、效率高、珠粒尺寸均勻订晌,缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)難以控制虏辫,此外由于PP在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾乎不流動(dòng),而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后锈拨,熔體強(qiáng)度又急劇下降砌庄,所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃),擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高奕枢,一般要用改性的熔體強(qiáng)度較高的 PP娄昆,這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝缝彬。采用丁烷作發(fā)泡劑萌焰,高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原料,可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍谷浅,直徑為3~5mm扒俯,密度為15~100kg/m3的EPP,便由于后期成型蒸汽壓力較大一疯,而大規(guī)模推廣受到限制撼玄。在PP中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度,得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)墩邀,從而改進(jìn)EPP的性能掌猛。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)眉睹,得 到了發(fā)泡倍率為20倍留潦,泡孔密度為108~109cm-3的發(fā)泡材料。實(shí)驗(yàn)表明辣往,納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強(qiáng)度兔院,降低其擠出發(fā)泡的工藝難度,還能夠增加氣泡成核點(diǎn)站削,誘導(dǎo)發(fā)生異相成核坊萝,從而得到泡孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP。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十偶,此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的溫度菩鲜,缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng)惦积,用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%接校、3%、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP狮崩,研究表明蛛勉,擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系,此外終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會(huì)隨著釋壓速率的增大而增加睦柴。另外诽凌,隨著CO2 注入量的增加,聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加坦敌,但泡孔密度則是先增大后減小侣诵。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)、高效的生產(chǎn)工藝狱窘,是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向杜顺。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(qiáng)度的PP,此外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2的應(yīng)用也是今后的發(fā) 展方向蘸炸,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(shí)間哑舒,增加成核密度,得到微孔的發(fā)泡材料幻馁。其中超臨界CO2的實(shí)現(xiàn)條件(tc=30.98℃,pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑越锈,此外其還具有無毒仗嗦、不易燃、化學(xué)惰性等優(yōu)點(diǎn)甘凭,近年來受到了廣泛的關(guān)注稀拐,是替代傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡劑的選擇。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場(chǎng)合的不同丹弱,對(duì)性能的要求也不同德撬,例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能,建筑材料則需要良好的隔音躲胳、隔熱性能蜓洪,而汽車部件則需要更好的剛性等,通常需要對(duì)EPP的性能進(jìn)行改進(jìn)來適 應(yīng)不同的需求坯苹。改進(jìn)EPP性能的方法有2種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工藝隆檀,二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性。前者主要是通過改進(jìn)生產(chǎn)中的工藝流程、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能恐仑,這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與形態(tài)泉坐,有利于得到泡孔直徑更小、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品裳仆,但由于對(duì)材料本身的改變不大腕让,所以對(duì) EPP力學(xué)性能的改善作用有限;而后者則是通過改性PP原料 進(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能,PP 的改性方法主要有化學(xué)交聯(lián)歧斟、物理共混纯丸、熔融支化等,通過對(duì)原料的改性构捡,不但能夠提高其熔體強(qiáng)度液南、降低其發(fā)泡難度、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)勾徽,同時(shí)也能有目的地改進(jìn)EPP的力學(xué)性能滑凉,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)泡倍率與彈性喘帚、改善其緩沖性能畅姊,有企業(yè)改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝。首先在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力吹由,其次是將顆粒從反應(yīng)釜中放出的同時(shí)使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加若未,避免了顆粒在管道中粘結(jié),此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進(jìn)一步膨脹倾鲫,后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩粗合,顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固,提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性乌昔。此工藝可以制備密度為 0.11~0.30g/cm3 隙疚,發(fā)泡倍率為30~60,閉孔含量為90% 磕道,泡孔尺寸為150~300μm的EPP供屉。將 PP 與無機(jī)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(duì) EPP 的影響溺蕉,納米碳酸鈣的比表面積大伶丐,在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用,從而使 EPP 的泡孔密度增大疯特,泡孔直徑減小;但同時(shí)也會(huì)使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄哗魂。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)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)來改性聚丙烯漓雅,并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP啡彬。實(shí)驗(yàn) 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(qiáng)線性聚丙烯的熔體強(qiáng)度羹与,對(duì)比而言,HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果庶灿,其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好纵搁。
湖州優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡廠家
近日,有網(wǎng)友在國家發(fā)展改革委官網(wǎng)留言詢問“’一次性發(fā)泡塑料餐具’是否包括‘可生物降解發(fā)泡塑料餐具’往踢?比如用可生物降解的聚乳酸PLA發(fā)泡塑料材料制成的餐具腾誉,是否也在禁止之列?”發(fā)改委回答:“凡發(fā)泡塑料餐具均在禁止生產(chǎn)和銷售之列峻呕±埃”這份答復(fù)看似簡單,卻隱藏著數(shù)個(gè)值得深思的問題瘦癌,深挖之下猪贪,細(xì)思極恐!1讯私、一次性發(fā)泡塑料餐具 ≠ 一次性塑料餐具热押,可降解的一次性塑料餐具是否允許使用?國家發(fā)展委和改革委員會(huì)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》中斤寇,關(guān)于一次性塑料餐具和一次性發(fā)泡塑料餐具有不同的規(guī)定:關(guān)于一次性發(fā)泡塑料餐具:禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具桶癣;關(guān)于一次性塑料餐具:到2020年底,全國范圍餐飲行業(yè)禁止使用不可降解一次性塑料吸管娘锁;地級(jí)以上城市建成區(qū)牙寞、景區(qū)景點(diǎn)的餐飲堂食服務(wù),禁止使用不可降解一次性塑料餐具莫秆。到2022年底间雀,縣城建成區(qū)、景區(qū)景點(diǎn)餐飲堂食服務(wù)镊屎,禁止使用不可降解一次性塑料餐具惹挟。到2025年,地級(jí)以上城市餐飲外賣領(lǐng)域不可降解一次性塑料餐具消耗強(qiáng)度下降30%杯道。一次性發(fā)泡餐具:聚丙烯微孔發(fā)泡在飲食業(yè)和食品包裝業(yè)中,一次性發(fā)泡餐具使用為廣泛的材料是聚苯乙烯责蝠,通常采用含氯氟烴(CFC)或烴類(HC)發(fā)泡劑發(fā)泡党巾,制成各種餐飲具如快餐盒、湯碗霜医、方便面碗齿拂、生鮮托盤等。這些材料構(gòu)成了嚴(yán)重的環(huán)境問題肴敛。中國曾于1999年署海、2005年以及2011年三次將一次性發(fā)泡塑料餐具列入工藝落后或產(chǎn)品落后目錄而遭淘汰吗购。原因是:一些發(fā)泡餐具廠使用工業(yè)塑膠廢棄物作為原材料,摻雜少量的新料砸狞,再配一定量的滑石粉捻勉,生產(chǎn)出一次性發(fā)泡餐盒。盡管使用再生料生產(chǎn)發(fā)泡餐具有節(jié)約資源等優(yōu)勢(shì)刀森,但是來源不明的工業(yè)塑膠廢棄物存在眾多安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)踱启;發(fā)泡塑料餐具用完廢棄后難于回收利用;一次性發(fā)泡餐具對(duì)是否有雙酚A研底、苯乙烯單體埠偿、二聚體、三聚體榜晦、二噁英等毒性單體析出存在爭議冠蒋;在生產(chǎn)過程中使用的發(fā)泡劑,有的會(huì)破壞大氣臭氧層乾胶,有的存在嚴(yán)重安全隱患抖剿。2013年2月26日,國家發(fā)改委發(fā)布第21號(hào)令胚吁,對(duì)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》有關(guān)條目進(jìn)行局部調(diào)整牙躺,其中之一便是在淘汰類產(chǎn)品目錄中刪除了一次性發(fā)泡塑料餐具(簡稱發(fā)泡餐具)。終腕扶,2020年1月16日發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》明確禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具孽拷。一次性塑料餐具:一次性餐具按原材料來源、生產(chǎn)工藝半抱、降解方式脓恕、回收水平分為以下三大類:1、生物降解類:如紙制品(含紙漿模塑型窿侈、紙板涂膜型)炼幔、食用粉模塑型、植物纖維模塑型等史简;2乃秀、光/生物降解性材料類:光/生物降解塑料(非發(fā)泡)型,如光生物降解PP類圆兵;3跺讯、易于回收利用材料類:如聚丙烯類(PP)、高抗沖聚苯乙烯類(HIPS)殉农、雙向拉伸聚苯乙烯(BOPS)刀脏、天然無機(jī)礦物填充聚丙烯復(fù)合材料制品等。也就是說一次性發(fā)泡塑料餐具僅僅是一次性塑料餐具中的一個(gè)種類超凳。禁止的是一次性發(fā)泡餐具愈污,而不是完全禁止一次性塑料餐具耀态,可降解的一次性塑料餐具是允許生產(chǎn)和銷售的。2暂雹、可生物降解的一次性塑料餐具是否需要“發(fā)泡成型”首装?采用的發(fā)泡劑是否同樣對(duì)環(huán)境有害?發(fā)泡是使塑料產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)的過程擎析。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料簿盅,常的樹脂有:聚苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂揍魂、聚氯乙烯樹脂桨醋、聚乙烯樹脂、脲甲醛樹脂现斋、酚醛樹脂等喜最。發(fā)泡劑:CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中,它終將散逸庄蹋、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)瞬内。再者,HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來限书,因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成虫蝶。因而,需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料倦西∧苷妫可降解餐盒使用材料分兩種:一種是天然材料制成的可降解天然材料餐盒,如紙制品扰柠、秸稈粉铐、淀粉等,可降解卤档,也稱之為環(huán)保產(chǎn)品蝙泼;另一種是以塑料為主要成分的可降解塑料餐盒,加入淀粉劝枣、光敏劑等物質(zhì)制成(此類一次性餐盒的制造原料是可降解塑料汤踏,所謂可降解塑料就是在塑料的生產(chǎn)過程中加入一定量的添加劑,如光敏劑舔腾、淀粉等原料溪胶。這樣,可降解塑料制品在使用完琢唾,并廢棄在大自然中暴露三個(gè)月后载荔,可由完整的形狀分解成碎片盾饮,因而至少在視覺上改善了環(huán)境采桃。但這項(xiàng)技術(shù)的缺陷是懒熙,這些碎片不能繼續(xù)降解,只不過是由大片變成小片塑料普办,不能從根本上勝任消除白色污染的任務(wù)工扎。發(fā)泡劑:CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中,它終將散逸衔蹲、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)肢娘。再者,HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來舆驶,因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成橱健。因而,需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料沙廉。目前拘荡,常用的可降解塑料聚乳酸(PLA)餐盒是需要發(fā)泡的,至于其他可降解塑料是否需要發(fā)泡撬陵,發(fā)泡劑是否污染環(huán)境珊皿,還需要更專業(yè)的解答,請(qǐng)?jiān)谙路搅粞曰驋呙瓒S碼巨税,分享您的觀點(diǎn):按【姓名+公司名+職務(wù)】格式蟋定,發(fā)送備注3、如果《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》中禁止生產(chǎn)和銷售的超薄塑料購物袋草添、農(nóng)用地膜驶兜,一次性塑料棉簽,塑料微珠全都使用可生物降解材料果元,是否允許生產(chǎn)和銷售促王?目前還沒有明確的答案,您怎么看而晒?4蝇狼、可降解塑料真的環(huán)保嗎?可降解塑料中也會(huì)使用發(fā)泡劑破壞環(huán)境倡怎,此外花費(fèi)大量成本和時(shí)間使用可降解塑料迅耘,但可降解塑料混雜在傳統(tǒng)塑料中,無法回收利用监署,只能用傳統(tǒng)方法掩埋焚燒處理颤专,究竟該使用可降解塑料還是建設(shè)塑料閉環(huán),采用可回收性設(shè)計(jì)钠乏,這是一個(gè)值得思索的問題栖秕。