廣州專(zhuān)業(yè)NPE定制

聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價(jià)值：微孔發(fā)泡材料的韌性高狱杰、疲勞壽命長(zhǎng)瘦材、比強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性高仿畸、介電常數(shù)低食棕。除此之外還有質(zhì)輕朗和、隔熱、吸震簿晓、隔音眶拉、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。這是因?yàn)檫@種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細(xì)裂縫小得多的孔徑憔儿，這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端忆植，所以不會(huì)降低塑料的強(qiáng)度。因此谒臼，在汽車(chē)朝刊、航天航空和其他各種運(yùn)輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價(jià)值。聚丙烯微孔發(fā)泡通過(guò)研究熔體流動(dòng)速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)屋休，低熔體流動(dòng)速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機(jī)械性能。日本Sumitom化學(xué)公司利用幾種熔體流動(dòng)速率不同的聚合物共混發(fā)泡备韧，制得了一種沖擊強(qiáng)度高且具有類(lèi)似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材劫樟，這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間。聚丙烯微孔發(fā)泡材料成核劑改性聚丙烯材料：PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料织堂，它的結(jié)晶速度較慢慢叠艳，容易形成尺寸較大的球晶，導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差易阳，制品的外觀缺乏美感附较，限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用。利用成核劑改性聚丙烯潦俺，是一種制備透明度高拒课，力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡(jiǎn)單有效的方法，因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用事示。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性早像，適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性；且共聚PP的透明性比均聚PP好肖爵。張廣平等采用2卢鹦，2-亞甲基-雙(4，6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑劝堪，研究了成核劑對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響冀自。結(jié)果表明：這種成核劑的佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%。此時(shí)秒啦，復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃熬粗，結(jié)晶度增加3%~6%，結(jié)晶速率顯著增加余境；材料的模量提高了20%~30%荐糜，彎曲強(qiáng)度也提高了10%~20%。纖維增強(qiáng)聚丙烯材料：纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場(chǎng)中增長(zhǎng)較快的塑料品種之一，尤其是在汽車(chē)用塑料中暴氏。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用延塑，在塑料中纖維長(zhǎng)度需要大于LC，既零界長(zhǎng)度答渔，LC取值與塑料的種類(lèi)有直接關(guān)系关带。如果纖維的長(zhǎng)度小于LC，其增強(qiáng)效果與一般的粉末填料區(qū)別不大沼撕。例如宋雏，玻纖增強(qiáng)PP中，玻璃纖維的零界長(zhǎng)度為3.1 mm务豺；而在另外一種經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的PP中磨总，LC可能降到0.9mm以下。對(duì)于普通的短玻纖增強(qiáng)塑料笼沥，制品中的纖維長(zhǎng)度一般只有0.2~0.6mm蚪燕，限制了制成品性能的提高。而在長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料部件中奔浅，玻璃纖維的殘留長(zhǎng)度可以達(dá)到3mm以上馆纳，大大提高了制品的物理機(jī)械性能。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價(jià)值由于長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制品中的纖維殘留長(zhǎng)度較長(zhǎng)汹桦，它的沖擊強(qiáng)度比普通的纖維增強(qiáng)材料高了4倍左右鲁驶；比強(qiáng)度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高；此外舞骆，這種材料的加工流動(dòng)性好钥弯，制品外觀光亮、無(wú)塌坑等缺陷督禽，制品的成型收縮率也小寿羞。的研究成果表明，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強(qiáng)聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時(shí)赂蠢，LFG/PP的拉伸強(qiáng)度绪穆、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度明顯高于SFG/PP。

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摘 要：聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能虱岂，PP屬于結(jié)晶型聚合物玖院，在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)，存在結(jié)晶區(qū)第岖，相態(tài)為固態(tài)难菌，難以發(fā)泡；而溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)蔑滓，熔體強(qiáng)度急劇下降郊酒，導(dǎo)致泡孔聚并和破裂遇绞。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)泡行為燎窘，通過(guò)添加納米顆聊∶觯或聚合物來(lái)調(diào)控PP的結(jié)晶方式，采用直接合成褐健、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度付鹿，以及改進(jìn)發(fā)泡方法來(lái)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)性能蚜迅、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能舵匾，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）谁不，耐熱溫度130 ℃坐梯，而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃；此外刹帕，PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好吵血，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)泡材料在家居轩拨、包裝践瓷、交通院喜、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場(chǎng)需求亡蓉。超臨界二氧化碳由于無(wú)毒、價(jià)廉喷舀、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)泡劑砍濒，因此，用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注硫麻。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為爸邢、提高其熔體強(qiáng)度、改進(jìn)發(fā)泡方法等方面綜述了近年來(lái)用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進(jìn)展拿愧。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物杠河，在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時(shí)，由于晶區(qū)的存在浇辜，發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散券敌，因此溶解度低；而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻柳洋，從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響待诅，無(wú)法得到泡孔均一的發(fā)泡材料。Doroudiani等發(fā)現(xiàn)熊镣，在高結(jié)晶度聚合物中無(wú)法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu)卑雁，而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到募书。.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，是因?yàn)槠渚^(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低测蹲，有利于泡孔成核莹捡。一般而言，晶區(qū)面積小弛房，結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸道盏；而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核，甚至導(dǎo)致無(wú)法發(fā)泡文捶。張純等研究PP微孔發(fā)泡時(shí)發(fā)現(xiàn)荷逞，PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核、長(zhǎng)大和定型粹排。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)种远，熔體強(qiáng)度急劇下降，導(dǎo)致在熔點(diǎn)以上進(jìn)行PP發(fā)泡時(shí)顽耳，泡孔發(fā)生破裂和聚并坠敷，因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃。因此射富，要制備泡孔均一分布膝迎、泡孔尺寸小、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品胰耗，需要解決PP在低溫時(shí)晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴(kuò)散限次、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過(guò)程中PP熔體強(qiáng)度低等問(wèn)題。一般從三方面考慮：一是改變PP的結(jié)晶行為柴灯，使PP能在較低的溫度發(fā)泡卖漫；二是對(duì)PP進(jìn)行改性，獲得高熔體強(qiáng)度PP（HMSPP）赠群；三是改進(jìn)發(fā)泡方法羊始。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無(wú)機(jī)納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能，碳納米纖維查描、碳納米管突委、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來(lái)改變PP的結(jié)晶行為，在PP發(fā)泡時(shí)起異相成核作用冬三。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法匀油，利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為，減小晶體尺寸长豁，而且由于碳納米纖維與PP基體不相容钧唐，因此為泡孔成核提供了更多異相成核點(diǎn)，從而得到晶體尺寸小匠襟、密度高的發(fā)泡材料钝侠。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)泡的影響该园，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)帅韧，但泡孔尺寸分布不均一里初，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)忽舟，PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降双妨，使二氧化碳的溶解度提高，泡孔均一叮阅；當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時(shí)刁品，泡孔結(jié)構(gòu)為均一，泡孔尺寸小浩姥。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn)挑随，納米材料的尺寸、幾何形狀對(duì)結(jié)晶行為也有影響勒叠，并且得到纖維含量越高兜挨，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)能模量眯分，并且可以明顯影響PP的結(jié)晶拌汇。Rizvi等采用機(jī)械共混，將聚四氟乙烯（PTFE）微纖添加到PP發(fā)泡體系弊决。結(jié)果表明：PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核噪舀，且PTFE對(duì)二氧化碳有親和性，提高了二氧化碳溶解度丢氢，PP泡孔密度大幅提高傅联。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)泡先改。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)晶疚察，提高了PP的結(jié)晶密度，密集的晶體作為泡孔成核劑仇奶，減小了泡孔尺寸貌嫡，提高了泡孔密度。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度该溯，一種行之有效的方法就是對(duì)PP進(jìn)行改性以得到HMSPP岛抄，從而加寬發(fā)泡溫度范圍。目前狈茉，獲得HMSPP的方法通常有直接合成夫椭、共混擠出、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等氯庆。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)整聚合物蹭秋，但很難得到支化聚合物扰付。Langston等將對(duì)-（3-丁基）苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑，與茂金屬催化劑結(jié)合仁讨，制備了相對(duì)分子質(zhì)量高羽莺、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)整的長(zhǎng)支鏈PP（LCBPP）。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α洞豁，ω-二烯單體制備LCBPP盐固。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體，然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP丈挟。用這種方法制備LCBPP的相對(duì)分子質(zhì)量分布大于5刁卜，且零剪切黏度也有所提高。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過(guò)共混提高PP的支化程度曙咽，從而提高熔體強(qiáng)度长酗。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，從而獲得LCBPP桐绒。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夺脾，然后通過(guò)控制反應(yīng)溫度、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)茉继，形成長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)咧叭。Nam等通過(guò)加入過(guò)氧化物引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體反應(yīng)共混得到LCBPP，通過(guò)流變性能證明長(zhǎng)支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度烁竭，并獲得了較好的發(fā)泡性能菲茬。Gotsis使用過(guò)氧化二碳酸酯對(duì)線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP，熔體強(qiáng)度和拉伸性能都明顯提升派撕，有效抑制泡孔的聚并和破裂婉弹。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑，與馬來(lái)酸酐（MAH）接枝PP反應(yīng)共混终吼，得到具有較高模量镀赌、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP，能改善發(fā)泡行為际跪。另外在熔融態(tài)時(shí)商佛，只加入過(guò)氧化物和PP，會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解姆打，為了提高接枝效率良姆，通常會(huì)加入給電子體（如苯乙烯、秋蘭姆等）抑制副反應(yīng)幔戏。此外玛追，通過(guò)緩慢釋放過(guò)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。

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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)合材料闲延，在滿足汽車(chē)零部件性能的同時(shí)痊剖，對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)伯复，目前在汽車(chē)零部件應(yīng)用上備受青睞。文章主要介紹了PP-LGF在汽車(chē)儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀邢笙，詳細(xì)介紹了薄壁注塑啸如、物理發(fā)泡、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)概況氮惯，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景叮雳。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展妇汗，汽車(chē)工業(yè)也得到了快速發(fā)展帘不。然而，由此引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)重杨箭，通過(guò)汽車(chē)輕量化來(lái)降低油耗從而降低環(huán)境污染寞焙，已經(jīng)成為汽車(chē)行業(yè)的研究熱點(diǎn)，其中互婿，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]捣郊。運(yùn)用復(fù)合材料來(lái)部分取代車(chē)身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)、外飾裝飾件是汽車(chē)輕量化的一種行之有效的方法慈参。在眾多的復(fù)合材料中呛牲，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驮配。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比娘扩，PPLGF在強(qiáng)度、剛度壮锻、翹曲度琐旁、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)猜绣，因此灰殴，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車(chē)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種途事，即熔融浸漬验懊、溶液浸漬擅羞、粉末浸漬尸变、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]，而在汽車(chē)零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法减俏。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長(zhǎng)度一般為8mm～15mm召烂，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%，粒子中玻纖的保留長(zhǎng)度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示娃承，相較于玻纖保留長(zhǎng)度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料奏夫，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)怕篷，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能、抗沖擊性能酗昼、耐蠕變性能等特點(diǎn)廊谓，更加適合應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件。此外麻削，如表1所示蒸痹，隨著纖維含量的增加，PP-LGF的性能也隨之提高呛哟。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(chē)內(nèi)飾中的重要部件叠荠，為提升汽車(chē)內(nèi)飾的感知質(zhì)量，中扫责、高檔車(chē)型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板榛鼎，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)的主體部件鳖孤，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)者娱，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材料苏揣，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料肺然，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)，可提升儀表板吸能性能腿准，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际起，從而降低儀表板骨架重量，推動(dòng)汽車(chē)內(nèi)飾輕量化吐葱。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑街望、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面弟跑，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用灾前。 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孟辑，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比哎甲，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%饲嗽。該工藝的投入成本較低炭玫，重量?jī)?yōu)勢(shì)明顯。目前貌虾，該工藝在國(guó)內(nèi)和國(guó)外合資品牌中吞加，如吉利、大眾、上汽衔憨、福特等均有應(yīng)用叶圃，一般選擇PPLGF20材料，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm践图。然而掺冠，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問(wèn)題，首先是該工藝的模具成本較高码党，使用薄壁注塑赫舒，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高闽瓢。其次接癌，注塑工藝管控和注塑精度要求高，因?yàn)镻P-LGF中長(zhǎng)玻纖分布的各向異性[3]扣讼，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重缺猛，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 工藝椭符，它是以熱塑性材料為基體荔燎，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，并保持在高壓力下销钝，然后有咨，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]蒸健，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明座享，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)為成型周期短似忧、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好渣叛、翹曲低、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣盯捌。MuCell工藝使用超臨界流體淳衙，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)注塑中的保壓階段饺著，縮短成型周期箫攀，同時(shí)，可使壓力分布均勻幼衰，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力靴跛，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)定性塑顺。另外汤求，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕俏险，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充严拒，降低材料密度扬绪，產(chǎn)品重量減輕，較同材質(zhì)實(shí)體裤唠，重量可降低5%～10%挤牛。目前，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝种蘸，骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm墓赴，相較于實(shí)心材料重量降低了10%，此外航瞭，長(zhǎng)城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)诫硕。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高，工藝難度大刊侯，同時(shí)相關(guān)研究表明章办，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%左右滨彻，基本滿足性能要求藕届，減重超過(guò)8%，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降亭饵，不能滿足要求休偶。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）辜羊，二者均是在注塑過(guò)程中踏兜，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類(lèi)的無(wú)機(jī)發(fā)泡劑，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體八秃，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)庇麦，以降低材料密度，減輕產(chǎn)品重量[6]喜德。其中山橄，core-back工藝因使用了二次開(kāi)模，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡舍悯，發(fā)泡的倍率更高航棱，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多，產(chǎn)品的減重比更大萌衬。一般來(lái)說(shuō)饮醇，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%秕豫，具體根據(jù)退模行程決定朴艰。同物理發(fā)泡工藝一樣观蓄，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)，減少產(chǎn)品翹曲變形祠墅，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性侮穿，而且二次開(kāi)模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件。目前毁嗦，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝亲茅，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm，重量降低了約40%狗准，此外大眾的部分車(chē)型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝克锣。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，開(kāi)模的周期較長(zhǎng)腔长，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高袭祟，而且該工藝的技術(shù)難度較高，后期調(diào)試周期較長(zhǎng)捞附，產(chǎn)品的綜合成本較高巾乳。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故俐，減重效果低于薄壁注塑工藝想鹰，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝。圖2 二次開(kāi)模發(fā)泡示意

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生物降解塑料目前已開(kāi)始應(yīng)用在一次性餐具药版、包裝辑舷、農(nóng)業(yè)、汽車(chē)槽片、醫(yī)療何缓、紡織等多個(gè)領(lǐng)域，基于行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)需求还栓，第八元素為客戶提供PLA碌廓、PBAT、PBS等降解材料剩盒，點(diǎn)擊以下鏈接谷婆，即可在線采購(gòu)樣品：系統(tǒng)介紹車(chē)用聚丙烯的類(lèi)型，應(yīng)用方向辽聊，性能要求纪挎。用PP丙烯微孔發(fā)泡隨著汽車(chē)工業(yè)的蓬勃發(fā)展，制造汽車(chē)的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代跟匆，越來(lái)越多的汽車(chē)零部件開(kāi)始采用改性塑料替代金屬制件异袄。塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用已有近50年的歷史，目前汽車(chē)用改性塑料的使用量已成為衡量汽車(chē)設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志玛臂，塑料飾件的大量應(yīng)用烤蜕，促進(jìn)了汽車(chē)的減重節(jié)能封孙，提高了汽車(chē)的美觀舒適度。PP以密度小讽营、性價(jià)比高虎忌、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性斑匪、剛性呐籽、易于成型加工和回收利用等特性在汽車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用锋勺。近來(lái)更是有把汽車(chē)內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢(shì)蚀瘸。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大庶橱、技術(shù)要求高贮勃，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)行更廣泛苏章、更有效寂嘉、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性枫绅。延伸性泉孩、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”。是由 PP樹(shù)脂并淋、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寓搬、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物，其主要用于汽車(chē)保險(xiǎn)杠的注射成型县耽，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低句喷、質(zhì)輕、易涂裝兔毙、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)唾琼。滑石粉填充改性PP材料具有高剛性澎剥、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率锡溯，且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)，尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能哑姚，提高材料的模量和熱變形溫度祭饭。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(chē)部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊、儀表板骨架蜻懦、車(chē)門(mén)模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一甜癞。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)。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)度宛乃、剛度悠咱、韌性蒸辆，以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)析既。此外躬贡，LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變眼坏。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比拂玻，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(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性宰译，可成型形狀復(fù)雜的部件檐蚜、提高集成汽車(chē)零部件的能力、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%)沿侈、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%闯第，鋁制品的35%～50%)、簡(jiǎn)化裝配工序缀拭。汽車(chē)部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品咳短，具有強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低蛛淋、耐高溫咙好、阻燃性能好、低浮纖褐荷、低翹曲勾效、低收縮 等特點(diǎn)。

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簡(jiǎn)述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡(jiǎn)稱MPP诚卸，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴(yán)格地定義是泡孔尺寸小于10微米葵第，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在合溺，MPP具有優(yōu)異的減震卒密、緩沖、隔熱和吸聲等性能棠赛，可廣泛應(yīng)用于包裝哮奇、交通工具、箱包睛约、體育器材等領(lǐng)域鼎俘，是傳統(tǒng)EVA、PU辩涝、PS發(fā)泡材料贸伐、EPE和EPP的替代物。聚丙烯微孔發(fā)泡性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP怔揩，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體捉邢，并誘導(dǎo)其成核脯丝、發(fā)泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料伏伐。發(fā)泡過(guò)程清潔無(wú)污染宠进，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保。發(fā)泡過(guò)程PP材料未發(fā)生交聯(lián)藐翎，因此可回收循環(huán)使用材蹬。丙烯（PP）本身是無(wú)毒材料，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料吝镣。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械堤器、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域。也可應(yīng)用于兒童拼圖赤惊、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域吼旧，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫凰锡，EVA泡沫未舟。PP是半結(jié)晶聚合物，其熔點(diǎn)一般150~170℃掂为。相比于耐溫只有70~80℃的PE裕膀、PS、PU發(fā)泡材料勇哗，MPP的使用溫度可達(dá)120℃昼扛，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域欲诺。MPP集增強(qiáng)抄谐、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域扰法，如汽車(chē)蛹含、軌道交通，船舶塞颁，風(fēng)機(jī)葉片等浦箱。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫祠锣、PET結(jié)構(gòu)泡沫等酷窥，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用。MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有：(1) 同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下伴网，由于泡孔較小蓬推，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料澡腾，更加降低制品重量和體積沸伏。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控募逞，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材，而片材表面不會(huì)穿孔馋评，可應(yīng)用于微電子器件的包裝放接。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板留特，提高漫反射率纠脾。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞蜕青。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的苟蹈、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用右核。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔慧脱，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域贺喝。

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聚丙烯（PP）是輕的通用塑料菱鸥，因其綜合性能優(yōu)異，生產(chǎn)成本低躏鱼，廣泛的用于家電氮采、包裝、化工及汽車(chē)等領(lǐng)域染苛，產(chǎn)量居于通用塑料的第2位鹊漠；聚丙烯的缺點(diǎn)是低溫沖擊性能差、易老化茶行，而且抗靜電性躯概、耐候性和染色性差，因此材料界和產(chǎn)業(yè)界都很關(guān)注聚丙烯的改性畔师。小編對(duì)聚丙烯幾個(gè)常見(jiàn)的改性方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹娶靡，希望能夠和同行進(jìn)行交流，互有助益茉唉。聚丙烯微孔發(fā)泡一固蛾、聚丙烯 / 無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料剛性和韌性是考察塑料性能的兩個(gè)重要指標(biāo)，如何能夠使塑料同時(shí)具有良好的剛性和韌性是人們一直以來(lái)追求的目標(biāo)度陆，無(wú)機(jī)納米例子改性是解決這一矛盾的方法之一艾凯。大粒徑填料改性聚合物相比，無(wú)機(jī)納米粒子填充改性的聚合物具有更加優(yōu)異的力學(xué)性能懂傀。為了使無(wú)機(jī)納米粒子盡可能均勻的分散在聚合物基體中趾诗，需要對(duì)無(wú)機(jī)納米粒子進(jìn)行表面改性，經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)機(jī)納米粒子能夠提高它與基體樹(shù)脂界面層的黏結(jié)強(qiáng)度，充分發(fā)揮剛性無(wú)機(jī)粒子對(duì)聚合物的增強(qiáng)增韌作用恃泪。納米級(jí)別的碳酸鈣為例郑兴，用納米碳酸鈣能同時(shí)增強(qiáng)增韌，且增韌效果比微米級(jí)碳酸鈣更好贝乎。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)情连，納米碳酸鈣的形態(tài)不同，復(fù)合材料的力學(xué)性能也大不一樣览效。立方形納米碳酸鈣有利于改善復(fù)合材料的沖擊性能却舀，而纖維狀納米碳酸鈣則能明顯改善材料的拉伸性能，納米碳酸鈣能使PP球晶明顯的細(xì)化锤灿。二挽拔、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(shí)候，它的強(qiáng)度不會(huì)降低但校，原因很有趣螃诅，因?yàn)樵摬牧现泻斜仍瓉?lái)的缺陷或微細(xì)裂縫還小得多的孔徑，因?yàn)檫@種孔徑的存在状囱，鈍化了塑料中原有裂縫的尖端术裸，且不會(huì)降低塑料的強(qiáng)度。微孔發(fā)泡材料的韌性高浪箭、疲勞壽命長(zhǎng)穗椅、比強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性高奶栖、介電常數(shù)低。除此之外還有質(zhì)輕门坷、隔熱宣鄙、吸震、隔音默蚌、價(jià)格低廉等特點(diǎn)冻晤。因此，在汽車(chē)绸吸、航天航空和其他各種運(yùn)輸工具等領(lǐng)域微孔發(fā)泡聚丙烯得到了強(qiáng)力發(fā)展鼻弧。三、成核劑改性聚丙烯材料PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料锦茁，它的結(jié)晶速度較慢攘轩，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码俩，制品的外觀缺乏美感度帮，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，是一種制備透明度高笨篷，力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡(jiǎn)單有效的方法瞳秽，因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。PP透明成核劑目前常見(jiàn)的有滑石粉率翅、二氧化硅练俐、云母、芳基磷酸鹽類(lèi)等冕臭，一般來(lái)講痰洒，添加量不大于0.8%效果比較好，具體的應(yīng)用要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況具體分析浴韭。四丘喻、長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料長(zhǎng)玻纖纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場(chǎng)中增長(zhǎng)較快的塑料品種之一，尤其是在汽車(chē)用塑料中念颈，為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用泉粉，在塑料中纖維長(zhǎng)度要大于Lc，既臨界長(zhǎng)度榴芳，Lc取值與塑料的種類(lèi)有直接關(guān)系嗡靡。如果纖維的長(zhǎng)度小于Lc，其增強(qiáng)效果與一般的粉末填料區(qū)別不大窟感。例如讨彼，玻纖增強(qiáng)PP中，玻璃纖維的臨界長(zhǎng)度為3.1mm柿祈，而在另外一種經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的PP中哈误，Lc可能降到0.9mm以下。對(duì)于普通的短波纖增強(qiáng)塑料躏嚎，制品中的纖維長(zhǎng)度一般只有0.2~0.6mm蜜自，限制了制成品性能的提高。而在長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料部件中卢佣，玻璃纖維的殘留長(zhǎng)度可以達(dá)到3mm以上重荠，大大提高了制品的物理機(jī)械性能。由于長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料制品中的纖維殘留長(zhǎng)度較長(zhǎng)虚茶，它的沖擊強(qiáng)度比普通的纖維增強(qiáng)材料高了4倍左右戈鲁；比強(qiáng)度（17.2%）更是比鋁材料（9.8%）都高，此外嘹叫，這種材料的加工流動(dòng)性好婆殿，制品外觀光亮、無(wú)塌坑等缺陷待笑，制品的成型收縮率也小鸣皂。