嘉興優(yōu)質(zhì)微孔發(fā)泡材料定制

系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型，應(yīng)用方向释液，性能要求全释。車用PP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代误债，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浸船。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)志寝蹈，塑料飾件的大量應(yīng)用李命，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度箫老。PP以密度小封字、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能耍鬓、耐化學(xué)藥品腐蝕性周叮、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)用界斜。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)。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)合冀、投資巨大各薇、技術(shù)要求高，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)君躺，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛峭判、更有效、更經(jīng)濟(jì)棕叫、更實(shí)用的改性林螃。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性、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”俺泣。是由 PP樹(shù)脂疗认、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、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物伏钠，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型横漏，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低、質(zhì)輕熟掂、易涂裝缎浇、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)「岸牵滑石粉填充改性PP材料具有高剛性素跺、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率二蓝，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的沖擊性能指厌，提高材料的模量和熱變形溫度刊愚。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、儀表板骨架仑乌、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一百拓。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)度晰甚、剛度衙传、韌性，以及尺寸穩(wěn)定性好厕九、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)蓖捶。此外，LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能扁远，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變俊鱼。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比，LG-FPP的密度低畅买，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)靈活性并闲，可成型形狀復(fù)雜的部件、提高集成汽車零部件的能力谷羞、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%)帝火、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%，鋁制品的35%～50%)湃缎、簡(jiǎn)化裝配工序犀填。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品，具有強(qiáng)度高嗓违、熱膨脹系數(shù)低九巡、耐高溫、阻燃性能好蹂季、低浮纖冕广、低翹曲、低收縮 等特點(diǎn)偿洁。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過(guò)提高PP的熔體強(qiáng)度佳窑，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)，其具有質(zhì)輕父能、耐熱神凑、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。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溉委，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多鹃唯，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車瓣喊、工程機(jī)械車占20% 坡慌，客車、商務(wù)車占35%藻三。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料洪橘，因?yàn)槠胀ㄎl(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棵帽，不僅增加了制造成本熄求，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，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源逗概，通過(guò)自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)弟晚，注入模腔后氣體在擴(kuò)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逾苫，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 卿城，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 。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡铅搓、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等瑟押，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板星掰、尾門多望、風(fēng)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(fēng)管等蹋偏。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%的減重至壤，注射壓力降低約30%～50% 威始，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%像街，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性黎棠，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镰绎，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活脓斩。在一些部件中，如汽車風(fēng)管畴栖、風(fēng)道随静，還可實(shí)現(xiàn)隔熱、降噪的效果，減少后道工序的成本燎猛。 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(xué)性能恋捆，作為汽車車頂，可降低汽車的質(zhì)量重绷，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件沸停，有利于汽車的輕量化。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來(lái)說(shuō)昭卓，PP愤钾、橡膠改性PP、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收候醒、質(zhì)輕能颁、成本低的優(yōu)勢(shì)，因而被越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域火焰，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差劲装，而這一性能卻是儀表板、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能昌简，也是汽車外部應(yīng)用部件占业、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一，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纯赎，同時(shí)還有利于涂色谦疾，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。通過(guò)添加涂層犬金、無(wú)機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能念恍，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料晚顷，因其可塑性強(qiáng)峰伙、質(zhì)輕、回收再利用率高等特性该默，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛瞳氓，無(wú)論是內(nèi)飾件、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件栓袖，都越來(lái)越多地用到了塑料匣摘。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛，對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無(wú)疑變得越來(lái)越重要裹刮，且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)音榜，是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域，學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐捧弃。

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摘要:采用不飽和聚酯對(duì)線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性赠叼。改性后的聚丙烯形成了一種微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中凝膠含量約為10%，且凝膠的交聯(lián)點(diǎn)之間平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到3.0×105梅割。這種微交聯(lián)的聚丙烯和未改性的線型聚丙烯相比霜第，具有相近的剪切黏度和熔體流動(dòng)速率，但熔體彈性明顯增加户辞，且有應(yīng)變硬化行為泌类，其拉伸黏度是本體聚丙烯的10倍。因此底燎，微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入改善了聚丙烯的發(fā)泡性能刃榨。以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑，在不加入成核劑的條件下双仍，得到了泡孔密度為1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料枢希。普通線型聚丙烯發(fā)泡的溫度區(qū)間只有4℃。因此朱沃，普通線型聚丙烯須經(jīng)過(guò)改性提高熔體強(qiáng)度苞轿，使氣泡核增長(zhǎng)時(shí)泡孔結(jié)構(gòu)可以維持到結(jié)晶過(guò)程的發(fā)生。通常有4種方法提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度:增加聚丙烯的相對(duì)分子質(zhì)量逗物，拓寬相對(duì)分子質(zhì)量分布(或者引入超高分子量尾端)搬卒，引入長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)以及形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。其中長(zhǎng)支鏈的引入雖然改善了PP發(fā)泡性能翎卓，但是會(huì)引起線型聚丙烯成核速率降低契邀，在制備高泡孔密度的泡沫時(shí)，必須加入納米成核劑失暴。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(shí)坯门，在沒(méi)有使用成核劑的條件下，均得到了高泡孔密度的泡沫材料逗扒。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，但同時(shí)也使得聚丙烯的剪切黏度大幅上升矩肩，引起加工困難现恼，并由于三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在使得發(fā)泡塑料無(wú)法回收再利用，應(yīng)用上受到限制蛮拔。近年來(lái)一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)在聚烯烴中可以引入“微交聯(lián)”結(jié)構(gòu)述暂，在保持聚烯烴原有的剪切黏度下痹升，提高聚烯烴的熔體彈性和拉伸黏度建炫，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(duì)線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性疼蛾，在聚丙烯中引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu)肛跌，并且對(duì)形成的微交聯(lián)進(jìn)行了表征，同時(shí)測(cè)試了改性聚丙烯的流變行為。后利用超臨界二氧化碳在高壓釜內(nèi)對(duì)改性聚丙烯的發(fā)泡性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)衍慎。聚丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)部分1.1 試劑與儀器線型均聚聚丙烯PP T36F:重均相對(duì)分子質(zhì)量(-Mw)=292050转唉，相對(duì)分子質(zhì)量分布寬度(MWD)=4.2,熔體指數(shù)(MFI)=2.5，齊魯石化公司;不飽和聚酯(ULP):-Mn=1700～2500稳捆，自制;過(guò)氧化二異丙苯(DCP):純度99%赠法，苯乙烯(St):純度99%:上海化學(xué)試劑廠;二氧化碳:純度99%乔夯，上海凌峰試劑廠砖织。平板旋轉(zhuǎn)流變儀Thermo Hakke6.0和密煉機(jī)Haake Ｒheocord90型:Thermo Scientific公司(德國(guó));ARES旋轉(zhuǎn)流變儀:TA Instrument 公司(美國(guó));掃描電鏡:型-JSM-6360LV，日本電子公司(日本)末荐。1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程聚丙烯的改性:不飽和聚酯的結(jié)構(gòu)參見(jiàn)Fig.1侧纯。聚丙烯改性按以下步驟進(jìn)行:稱取PP粒料100.0g、不飽和聚酯2.5g甲脏、過(guò)氧化二異丙苯0.1g和苯乙烯2.0g眶熬，混合，加入密煉機(jī)中块请，170℃娜氏，轉(zhuǎn)速30r/min的條件下，熔融反應(yīng)6.0min负乡。然后停止攪拌牍白，在氮?dú)鈿夥障?70℃熱處理15min。反應(yīng)過(guò)程大致如Fig.2抖棘。聚丙烯的發(fā)泡過(guò)程:將高壓釜用CO2沖洗后茂腥，放入5gPP樣品。關(guān)閉高壓釜切省，充入CO2使釜內(nèi)壓力達(dá)到6MPa最岗。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)朝捆。緩慢調(diào)節(jié)壓力至所需要發(fā)泡壓力15MPa般渡，保持30min后，迅速打開(kāi)閥門泄壓芙盘，并將高壓釜放入冰水混合物中冷卻后取出發(fā)泡樣品驯用。結(jié)果與討論2.1復(fù)數(shù)黏度2種PP樣品的復(fù)數(shù)黏度隨角頻率的變化見(jiàn)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(méi)有引起改性PP黏度增加儒老。為了比較2種PP剪切黏度的變化蝴乔，通過(guò)Cross方程對(duì)兩曲線進(jìn)行擬合。從Tab.1中可以看到驮樊，交聯(lián)改性并沒(méi)有引起改性后聚丙烯零剪切黏度的急劇增加薇正，且熔體指數(shù)略有下降片酝，這主要是因?yàn)槲⒔宦?lián)結(jié)構(gòu)交聯(lián)點(diǎn)間的平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到了3.0×105，遠(yuǎn)高于聚丙烯的臨界纏結(jié)相對(duì)分子質(zhì)量(5600)挖腰。但由于微交聯(lián)而形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)雕沿，使得熔體松弛時(shí)間和熔體彈性增加，所以改性后PP的特征松弛時(shí)間卻增加為原來(lái)的7.4倍猴仑。而剪切變稀指數(shù)從0.55降為0.46审轮，剪切變稀行為有所減弱。2.2儲(chǔ)能模量和損耗角根據(jù)線性粘彈性理論辽俗，在末端低頻率區(qū)域断国，只有長(zhǎng)的松弛時(shí)間對(duì)熔體的低頻末端儲(chǔ)能模量有貢獻(xiàn)，所以儲(chǔ)能模量和末端角頻率有以下的關(guān)系:Fig.4(A)顯示榆苞，改性后PP的儲(chǔ)能模量為未改性PP的2倍稳衬，儲(chǔ)能模量曲線末端的斜率也從1.51下降到0.87，改性后PP的熔體彈性明顯增強(qiáng)坐漏。損耗角同樣對(duì)熔體彈性的改變很敏感薄疚。Fig.4(B)顯示，未改性PP損耗角的正切值曲線隨角頻率減小而迅速抬升赊琳，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街夭。相同頻率下?lián)p耗角正切值越小，熔體彈性行為越明顯躏筏。Winter和Chambon的研究表明板丽，在臨界凝膠點(diǎn)，損耗角正切值為一常數(shù)與角頻率無(wú)關(guān)趁尼，并符合以下比例關(guān)系:式中:n———松弛指數(shù)埃碱。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，鄭強(qiáng)等在研究過(guò)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)象酥泞，并認(rèn)為是由于測(cè)試的非平衡態(tài)導(dǎo)致了這一情況的發(fā)生砚殿。2.3 法向應(yīng)力差聚合物熔體受到剪切作用時(shí)，由于法向應(yīng)力差的的作用芝囤，呈現(xiàn)彈性行為似炎。通過(guò)比較法向應(yīng)力差，可知聚合物熔體彈性的大小悯姊。采用定剪切速率掃描法來(lái)測(cè)試改性前后PP熔體彈性行為的改變羡藐。由Fig.5可以看到，改性后PP的法相應(yīng)力差明顯提高悯许，熔體彈性增強(qiáng)仆嗦。2.4 瞬時(shí)拉伸黏度Fig.6是在應(yīng)變速率接近發(fā)泡時(shí)拉伸應(yīng)變速率0.1s－1時(shí)，2種PP的瞬時(shí)拉伸黏度隨應(yīng)變變化的曲線岸晦，圖中虛線是線型聚丙烯3ηo曲線欧啤。由于拉伸應(yīng)變速率較大，純PP的拉伸黏度曲線在還沒(méi)有進(jìn)入穩(wěn)態(tài)流動(dòng)區(qū)域前就已經(jīng)斷裂启上，且沒(méi)有應(yīng)變硬化現(xiàn)象發(fā)生邢隧。而改性PP有明顯的應(yīng)變硬化行為，瞬時(shí)拉伸黏度向上抬起偏移了3η0曲線冈在，大瞬時(shí)拉伸黏度是純PP的10倍倒慧，達(dá)到5.6×105Pa·s。交聯(lián)點(diǎn)之間的鏈段被拉伸是改性聚丙烯發(fā)生應(yīng)變硬化行為的原因包券。2.5 發(fā)泡行為應(yīng)變硬化行為對(duì)聚丙烯發(fā)泡性能有重要的影響纫谅。采用超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑，在反應(yīng)釜中考察了改性PP的發(fā)泡性能溅固。工藝條件為溫度170℃付秕、壓力15MPa。從Fig.7A中可以看到侍郭，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询吴，基本沒(méi)有可見(jiàn)的泡孔結(jié)構(gòu)。說(shuō)明純PP的熔體強(qiáng)度不夠亮元，無(wú)法支持發(fā)泡時(shí)氣體擴(kuò)散引起的膨脹應(yīng)力猛计，在泡孔沒(méi)有進(jìn)入固化和定型階段時(shí)，PP熔體氣泡壁已經(jīng)破裂爆捞。Fig.7B中顯示奉瘤，改性PP發(fā)泡后，可以看到細(xì)密的氣泡孔布滿整個(gè)橫截面煮甥，泡孔呈現(xiàn)出多邊形的結(jié)構(gòu)盗温。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。改性后微交聯(lián)PP的泡孔直徑在10μm右成肘，泡孔密度達(dá)到1.1×109cm－3肌访。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(qiáng)度艇劫，同時(shí)熔體在承受拉伸應(yīng)力時(shí)吼驶，熔體形變變得均勻，使得熔體不容易斷裂店煞，因此改性PP的發(fā)泡性能得到明顯改善蟹演。非常高的泡孔密度也說(shuō)明發(fā)泡時(shí)有很高的成核速率，具體原因尚需更多的研究顷蟀。利用不飽和聚酯對(duì)線型聚丙烯進(jìn)行了熔融接枝改性酒请，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(shí)鸣个，沒(méi)有使剪切黏度劇烈增加羞反，使得在改善發(fā)泡性能的同時(shí)布朦，保持了聚丙烯的加工性能。改性后的PP以超臨界CO2為發(fā)泡劑發(fā)泡昼窗，在不加入任何成核劑的條件下是趴，可以得到發(fā)泡倍率25.6倍，泡孔密度1.1×109cm－3的微孔泡沫塑料澄惊。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展唆途，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掸驱。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史肛搬，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)用毕贼，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能温赔，提高了汽車的美觀舒適度。聚丙烯微孔發(fā)泡PP以密度小鬼癣、性價(jià)比高让腹、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性扣溺、剛性骇窍、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)锥余。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)腹纳、投資巨大、技術(shù)要求高驱犹，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)嘲恍，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效雄驹、更經(jīng)濟(jì)佃牛、更實(shí)用的改性。微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體医舆，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔俘侠。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上蔬将，可以明顯減輕重量和成型的周期爷速，大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小霞怀、平直度高惫东，沒(méi)有縮水，尺寸穩(wěn)定毙石，成型視窗大等特點(diǎn)廉沮，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)颓遏，成為近年來(lái)注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件滞时。隨著汽車輕量化的發(fā)展叁幢，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(lái)越多漂洋，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車力喷、工程機(jī)械車占20% 刽漂，客車、商務(wù)車占35% 弟孟。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料贝咙。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拂募，不僅增加了制造成本庭猩，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陈症，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源蔼水，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)壓的作用下录肯，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡趴腋，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 论咏。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡优炬、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)外飾件厅贪，如車身門板蠢护、尾門、風(fēng)道等养涮；擠出微發(fā)泡適用于密封條葵硕、頂棚等；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等贯吓。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 贬芥，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重，注射壓力降低約30%～50% 宣决，鎖模力降低約20% 蘸劈，循環(huán)周期減少10%～15%，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性尊沸，較傳統(tǒng)材料可實(shí)30%的節(jié)能威沫，并且能改善制品的翹曲變形性贤惯，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能棒掠，作為汽車車頂孵构，可降低汽車的質(zhì)量，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件烟很，有利于汽車的輕量化颈墅。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，形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)雾袱，既節(jié)約了塑材恤筛，又減輕了重量，而且不會(huì)影響零件的任何性能芹橡。目前已應(yīng)用車型有：C-MAX毒坛、Grand C-MAX、S-MAX林说、蒙迪歐和Galaxy等煎殷。上所述，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛腿箩，

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近年來(lái)綜合性能優(yōu)異豪直、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”，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種珠移。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)顶伞，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，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)剑梳。合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類唆貌。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留垢乙、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)臭氧層有破壞作用锨咙，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追逮。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑酪刀，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)钮孵，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)骂倘、表面張力和黏度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化巴席，可以制備微孔甚至納米泡孔材料历涝。聚丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制，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)法保持完整泡孔荧库，可操作窗口窄堰塌。因此，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分衫。為了攻克這一難題场刑，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通、中石化北化院蚪战、浙江新恒泰牵现、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系邀桑、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)化瞎疼、強(qiáng)化和工程化等系列工作，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)新概漱。趙玲介紹丑慎，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡喜喂，既可突破結(jié)晶的制約瓤摧，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∮裼酰基于這一發(fā)泡機(jī)制照弥，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，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑进副。CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率这揣，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、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)影斑，保證了均勻的壓力場(chǎng)给赞、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，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)矫户。利用上述創(chuàng)新技術(shù)片迅，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領(lǐng)先制造;新建了4套皆辽、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)泡裝置柑蛇，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上驱闷，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)耻台，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元空另。此外盆耽，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。趙玲表示征字，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)都弹，除聚丙烯外，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)匙姜，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成畅厢。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾氮昧、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域框杜，還可滿足兒童玩具、食品袖肥、醫(yī)療咪辱、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能椎组，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域油狂，如新能源汽車動(dòng)力電池墊片、5G通信微波中繼天線罩寸癌、高檔汽車音響振膜专筷、防彈衣背板等。

嘉興優(yōu)質(zhì)微孔發(fā)泡材料定制

概述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡(jiǎn)稱MPP蒸苇，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微米磷蛹，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)泡孔的存在溪烤，MPP具有優(yōu)異的減震味咳、緩沖、隔熱和吸聲等性能檬嘀，可廣泛應(yīng)用于包裝槽驶、交通工具、箱包鸳兽、體育器材等領(lǐng)域掂铐，是傳統(tǒng)EVA、PU贸铜、PS發(fā)泡材料堡纬、EPE和EPP的替代物。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蒿秦，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體烤镐，并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡棍鳖，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料炮叶。發(fā)泡過(guò)程清潔無(wú)污染碗旅，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)镜悉，因此可回收循環(huán)使用祟辟。聚丙烯（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侣肄。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械旧困、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)用于兒童拼圖稼锅、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域吼具，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫，EVA泡沫矩距。PP是半結(jié)晶聚合物拗盒，其熔點(diǎn)一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE锥债、PS陡蝇、PU發(fā)泡材料，MPP的使用溫度可達(dá)120℃哮肚，因此MPP特別適合高溫包裝登夫、高溫保溫等領(lǐng)域。MPP集增強(qiáng)绽左、隔熱和降噪為一體悼嫉，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域艇潭，如汽車拼窥、軌道交通，船舶蹋凝，風(fēng)機(jī)葉片等鲁纠。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)泡沫鳍寂、PET結(jié)構(gòu)泡沫等改含，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)下迄汛，由于泡孔較小捍壤，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)約材料鞍爱，更加降低制品重量和體積鹃觉。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材睹逃，而片材表面不會(huì)穿孔盗扇，可應(yīng)用于微電子器件的包裝祷肯。(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疗隶，提高漫反射率佑笋。(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)流引起的熱傳遞斑鼻。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的蒋纬、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)聲器振膜使用坚弱。6) 同樣由于其微米尺度的泡孔颠锉，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能，可應(yīng)用于液晶面板等防要求較高的包裝領(lǐng)域史汗。