湖州靠譜MPP片材加工定制

編者按：目前弊攘，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右抢腐，在國外汽車上達到了15%至20%。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%襟交，廣泛應(yīng)用于儀表板迈倍、電機支架、座位板捣域、空調(diào)風(fēng)罩啼染、門嵌飾板等內(nèi)外飾。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進行分析焕梅，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考迹鹅。標(biāo)題：微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化丙烯微孔發(fā)泡汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一贞言。目前斜棚，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右，在國外汽車上達到了15%至20%该窗。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%弟蚀，廣泛應(yīng)用于儀表板、電機支架酗失、座位板义钉、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾级零。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代初被麻省理工學(xué)院提出断医，通常指孔徑小于10μm、泡孔密度大于109個/cm3的發(fā)泡材料奏纪，這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔鉴嗤，相對于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性，在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用序调。本文中醉锅，筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進行分析，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考发绢。外注重工藝技術(shù)保護筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)硬耍，截至目前垄琐，全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請，其中國外有1700余件经柴，美國狸窘、日本、德國三國的相關(guān)專利申請量居前三位坯认；國內(nèi)相關(guān)專利申請有2400多件翻擒，其中企業(yè)占1556件，其次是科研院所牛哺，從申請人分布地區(qū)來看陋气，廣東、江蘇引润、浙江等地的專利申請量較高巩趁。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)淳附，該技術(shù)來源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利议慰。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell燃观。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑褒脯，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔，通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)缆毁。后來番川，Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請共有33件，涉及微孔發(fā)泡工藝以及發(fā)泡設(shè)備結(jié)構(gòu)的研發(fā)脊框，旨在提高超臨界流體在聚合物中的溶解性以及控制超臨界流體的流量颁督。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性，Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)浇雹、設(shè)置旋轉(zhuǎn)擠壓系統(tǒng)以及在加熱工作缸內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)的螺旋件等方法改進沉御；在超臨界流體計量控制上，Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設(shè)置儲料缸控制發(fā)泡劑計量昭灵、螺桿上添加超臨界流體的計量泵等解決手段吠裆。基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%烂完，減少材料消耗并縮短成型周期试疙，成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請了較多專利抠蚣，其早的相關(guān)專利申請是在1995年祝旷，申請的25件相關(guān)專利均為螺桿等機械結(jié)構(gòu)的技術(shù)改進，其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計量與混合模塊怀跛，使熔體/氣體混合物的均化過程獨立于塑化過程距贷，獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力，消除了翹曲和縮痕吻谋，較適用于汽車內(nèi)飾忠蝗。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機制造商，其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù)滨溉，該技術(shù)工藝簡單什湘，采用液體發(fā)泡劑，通過密封螺桿加料段來使料斗和塑化裝置之間形成壓力腔晦攒，從而使發(fā)泡劑在壓力下引入。該技術(shù)主要適用于纖維增強發(fā)泡材料得哆，制得的發(fā)泡塑件多能減重30%脯颜。阿博格公司的專利申請量不多，主要涉及注塑機結(jié)構(gòu)設(shè)計贩据，其中具有顆粒鎖結(jié)構(gòu)的注塑機是Profoam發(fā)泡工藝的關(guān)鍵技術(shù)栋操。筆者認為，Trexel饱亮、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù)矾芙，國內(nèi)企業(yè)在使用相關(guān)技術(shù)時必然面臨較高的專利許可費用。國內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國內(nèi)專利申請人中近上，南京聚隆科技股份有限公司（下稱聚隆科技）和會通新材料股份有限公司（下稱會通新材料）的相關(guān)專利申請量多剔宪，這兩個申請人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主，涉及的技術(shù)均為通過原料選擇來提高發(fā)泡材料的熔體強度和流動性壹无，以獲得泡孔均勻葱绒、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展斗锭，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代地淀，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年的歷史岖是，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(biāo)志帮毁，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進了汽車的減重節(jié)能豺撑，提高了汽車的美觀舒適度烈疚。聚丙烯微孔發(fā)泡PP以密度小、性價比高前硫、具有優(yōu)異的耐熱性能胞得、耐化學(xué)藥品腐蝕性、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)用阶剑。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢跃巡。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大牧愁、技術(shù)要求高素邪，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猪半、更有效兔朦、更經(jīng)濟、更實用的改性磨确。微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體沽甥，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限乏奥，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上摆舟，可以明顯減輕重量和成型的周期，大大降低機臺的鎖模力邓了，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小恨诱、平直度高，沒有縮水骗炉，尺寸穩(wěn)定照宝，成型視窗大等特點，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)勢句葵，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向厕鹃。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。隨著汽車輕量化的發(fā)展笼呆，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑熊响，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%诗赌，卡車汗茄、工程機械車占20% ，客車铭若、商務(wù)車占35% 洪碳。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想叼屠，僅適合于需要表面覆皮的高端車瞳腌，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)用镜雨；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體嫂侍，化學(xué)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)，注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下挑宠，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡菲盾，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ，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 各淀。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡懒鉴、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)外飾件碎浇，如車身門板临谱、尾門、風(fēng)道等奴璃；擠出微發(fā)泡適用于密封條悉默、頂棚等；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等溺健。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 麦牺，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% 鞭缭，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%魏颓，同時還能提高汽車的節(jié)能性岭辣，較傳統(tǒng)材料可實30%的節(jié)能，并且能改善制品的翹曲變形性甸饱，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活沦童。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能，作為汽車車頂叹话，可降低汽車的質(zhì)量偷遗，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化驼壶。福特微發(fā)泡發(fā)動機罩：采用MuCell微發(fā)泡注塑成型技術(shù)在零件成型過程中充入氣泡氏豌，形成極為細微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)，既節(jié)約了塑材热凹，又減輕了重量泵喘，而且不會影響零件的任何性能。目前已應(yīng)用車型有：C-MAX般妙、Grand C-MAX纪铺、S-MAX、蒙迪歐和Galaxy等碟渺。上所述鲜锚，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，

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當(dāng)前，作為制約人類生存和經(jīng)濟發(fā)展的水資源受到更大程度的保護芜繁，水污染治理也得到了高度的重視旺隙。由于工業(yè)廢水中常含有多種有毒物質(zhì)，對環(huán)境和人體有很大危害浆洗，因此要開發(fā)綜合利用催束，采取科學(xué)的凈化措施才可排放，化害為利伏社。工業(yè)廢水中存在一定的有害污染物質(zhì)抠刺。研究表明，造成水污染的污染物中摘昌，重金屬占據(jù)主導(dǎo)地位速妖，一些重金屬對人體健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。尤其是化工廢水中有些含有如氰聪黎、酚罕容、砷、汞稿饰、鎘或鉛等有毒或劇毒的物質(zhì)锦秒，以及無機酸、堿類等刺激性喉镰、腐蝕性的物質(zhì)旅择，在一定的濃度下對生物和微生物產(chǎn)生毒性影響。環(huán)境中的銅離子很容易通過食物鏈進入人體中侣姆，會引起頭痛生真、呼吸困難、引起血管內(nèi)溶血捺宗、損傷神經(jīng)系統(tǒng)柱蟀，對人體健康造成嚴(yán)重的威脅。聚乙烯醇微孔發(fā)泡材料聚丙烯微孔發(fā)泡基于這些危害蚜厉，發(fā)泡材料因特有的吸附過濾功能成為工業(yè)污水處理設(shè)備中的目標(biāo)用材长已。在工業(yè)污水處理工程中，聚乙烯醇（PVA）是常用的高分子聚合物弯囊，其具有良好的水溶性痰哨、黏附性、機械性能和穩(wěn)定性匾嘱，廣泛應(yīng)用于紡織斤斧、食品和醫(yī)藥等行業(yè)。近些年來霎烙，聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料多被用到工業(yè)污水和城市廢水處理的研究應(yīng)用中撬讽。在有關(guān)公開的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料用于污水處理的研究中蕊连，多以聚乙烯醇為原料，配以甲醛游昼、淀粉甘苍、半纖維素、竹炭烘豌、聚丙烯酸载庭、生物炭、海泡石廊佩、水滑石囚聚、坡縷石水等聚合物，再經(jīng)發(fā)泡處理制備标锄。不僅具有強吸水性顽铸，而且能夠通過吸附污漬實現(xiàn)凈化除污×匣剩可以有效處理工業(yè)廢水中的各種有害物質(zhì)（生物毒性或致癌性）谓松，為社會倡導(dǎo)的高效、節(jié)能的處理水體污染措施找到了可行性方案践剂。針對污水處理的實際需求鬼譬，本文僅限于對幾種公開的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料類型做有關(guān)介紹，如淀粉基逊脯、碳納米管改性的水凝膠拧簸、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖男窟、生物炭等材質(zhì)的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料。淀粉基聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料適用于污水處理 贾富。該類發(fā)泡材料主要由包含半纖維素和海泡石的材料制備而成歉眷。利用半纖維素增強、增韌的作用颤枪，以及海泡石優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能汗捡，將半纖維素和海泡石穿插于聚乙烯醇與淀粉形成的水凝膠材料中，再經(jīng)發(fā)泡處理而成畏纲。具有比表面積大扇住，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，過濾分離和吸附效率好盗胀，同時具有優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能艘蹋，能吸附廢水中的懸浮顆粒和污漬，并有脫除異味和脫色的效果票灰，適用于污水處理技術(shù)女阀。 用碳納米管改性的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料可以對工業(yè)污水中的重金屬進行吸附宅荤。發(fā)明思路是鑒于碳納米管具有管狀結(jié)構(gòu)和大的比表面積，其高吸附能力和很高的表面活性浸策，使它成為獨特的多功能吸附劑冯键。該版本的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料，是利用腐殖酸和海泡石的增強作用庸汗，將腐殖酸和海泡石均勻的穿插于聚乙烯醇惫确、甲基丙烯酸和聚乙二醇形成的三維網(wǎng)狀水凝膠材料中，形成對重金屬離子吸附效率好蚯舱、吸附量大改化，而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、力學(xué)性能優(yōu)異的水凝膠發(fā)泡材料晓淀。試驗表明所袁，凈化去污能力好，不僅可以處理城市生活廢水和畜禽養(yǎng)殖廢水凶掰，同時還可以處理工業(yè)廢水燥爷，如電鍍、紡織懦窘、印染前翎、化工、制藥等工業(yè)排放的廢水畅涂，特別是不易生物處理的廢水港华，并且可以回收廢水中的貴金屬、稀有金屬等午衰。此外本發(fā)泡材料還是殺菌藥物的優(yōu)良載體立宜，適用于需要殺菌的場合。聚乙烯醇縮甲醛海綿 傳統(tǒng)的污水處理材料很多不可降解臊岸，容易對周圍環(huán)境造成污染橙数。天然高分子材料對生物無毒，傳質(zhì)性能好帅戒，但強度低灯帮，厭氧條件下易被微生物分解，壽命短逻住。合成高分子材料強度高钟哥，化學(xué)穩(wěn)定性好，但傳質(zhì)性能差瞎访。因此腻贰，將天然高分子材料秸稈纖維和合成高分子材料聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料——聚乙烯醇縮甲醛（PVFM）發(fā)泡材料用來處理污水,既能有良好的傳質(zhì)性能。又能擁有強度高装诡、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點银受。該實驗中采用機械打泡法和化學(xué)發(fā)泡法制備的聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料孔分布良好,孔徑重復(fù)率性践盼，對廢水的 COD 和氨氮都有較高的去除能力，穩(wěn)定后COD去除效果可達90%以上宾巍，氨氮去除效果可達96%以上咕幻。因此也可作為污水處理的潛在方案。圖源：河北科技大學(xué) 聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料的制備進一步豐富了工業(yè)廢水處理中的解決方案顶霞。聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料具有豐富的開孔結(jié)構(gòu)肄程，較好的力學(xué)強度和耐磨性，以及生物相容性选浑。被用作清潔材料蓝厌、過濾材料、吸收劑和功能性的吸附材料古徒。殼聚糖是含多種整合機的天然生物聚合物拓提，能通過整合作用或離子交換除去廢水中的金屬離子和燃料等有害物質(zhì)。通過這兩種材料制備的聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料含有一定量的氨基隧膘，且孔徑較大代态，接觸面積較大，克服了傳統(tǒng)吸附劑及殼聚糖對重金屬離子吸附速率較慢的缺點疹吃。實驗表明蹦疑，聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料吸附金屬離子后可以在幾分鐘內(nèi)快速解吸附，經(jīng)過5次循環(huán)之后萨驶，對 Pb2+ 和 Cu2+仍然表現(xiàn)出相對良好的吸附能力歉摧。可見是一種能用于污水處理的理想吸附劑腔呜。該方法操作方便叁温，吸附后處理簡單，豐富了為工業(yè)廢水處理提供依據(jù)和方法核畴。圖源：高分子材料工程國家重點實驗室（四川大學(xué)） 我國大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠出水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不高券盅，出水中仍含有較多的污染物質(zhì)，進入水體后會造成水體富營養(yǎng)化膛檀，對環(huán)境造成一定的影響。填料的性能直接決定污染物去除率娘侍，傳統(tǒng)的填料或多或少存在著比表面積小咖刃、掛膜困難、生物量比較少且生物膜易脫落憾筏，處理效率不高等問題嚎杨。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料，可以作為污水處理填料應(yīng)用氧腰，比表面積大枫浙，掛膜快刨肃，具有良好的親水性親生物性，表面生物量大且種類豐富箩帚，污泥量少不堵塞真友，與傳統(tǒng)填料相比有著巨大優(yōu)勢，在污水處理廠提標(biāo)改造及改擴建領(lǐng)域具有重大意義紧帕。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料 圖源：浙江工業(yè)大學(xué)相較于傳統(tǒng)的技術(shù)盔然，如將聚合物吸附填料直接共混于樹脂中，或者直接用吸附性物質(zhì)制成復(fù)合吸附劑是嗜，研究新型的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料成為污水處理綠色發(fā)展的重要方向愈案。國內(nèi)外的聚乙烯醇發(fā)泡技術(shù)發(fā)展均比較成熟，并且得到了一定規(guī)模應(yīng)用鹅搪，對解決工業(yè)污水處理站绪、建設(shè)環(huán)保型社會做了應(yīng)有之義。目前丽柿，針對聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用恢准，各大專業(yè)院校和研究所以及污水處理公司都有研究，制作材料技術(shù)航厚、裝備和價格也具有普惠性和實用性顷歌，但仍需要在今后的實際工業(yè)污水處理中對材料的性能進行規(guī)模化驗證和優(yōu)化幔睬。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比眯漩，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少麻顶、尺寸穩(wěn)定性好赦抖、成型周期短等一系列優(yōu)點。目前辅肾，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術(shù)中應(yīng)用為廣泛的工藝之一队萤，具有操作簡單、效率高矫钓、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件要尔，且能耗少，符合節(jié)約材料新娜，降低成本這一發(fā)展理念赵辕，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求。然而概龄，欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內(nèi)部泡孔易發(fā)生大量變形还惠，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕私杜、銀紋等缺陷蚕键，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺救欧，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應(yīng)用。國家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團隊采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置锣光，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響笆怠。研究發(fā)現(xiàn)，采用氣體反壓可以減少發(fā)泡注塑制品的泡孔變形以及不均勻等缺點嫉晶，改善了泡孔的形態(tài)骑疆。實驗方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP、發(fā)泡劑(AC)替废、發(fā)泡助劑[Zn(St)2／ZnO]按照98.5∶1∶0.5的比例混合均勻后加入料筒中進行塑化箍铭。然后打開氣體反壓裝置，在型腔中分別注入固定的GCP為0椎镣，0.2诈火，0.4，0.6状答，0.8 MPa的氣體冷守，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進行發(fā)泡，冷卻后惊科，取出PP發(fā)泡樣品拍摇。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后，熔體壓力瞬間達到值馆截。隨著GCP從0增加至0.8 MPa充活，熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，注射完成后蜡娶，隨著氣體的排出混卵，熔體壓力瞬間下降，隨著冷卻收縮窖张，熔體壓力逐漸趨于0 MPa幕随。由此可知，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力宿接，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境赘淮。 GCP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時，由于熔體流動速率遠大于泡孔的膨脹速率睦霎，泡孔發(fā)生流動剪切變形拥知，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時間和作用力較大，在流動方向上出現(xiàn)很大的變形碎赢，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象，泡孔形貌極不規(guī)則速梗，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小肮塞，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)襟齿。同時發(fā)現(xiàn)，隨著GCP的增大枕赵，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小猜欺，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大拷窜，泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布开皿。當(dāng)GCP達到0.8 MPa時，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)篮昧，此時整體泡孔的變形較小赋荆。這是因為GCP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動剪切作用，GCP值越大懊昨，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大窄潭，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形酵颁。GCP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響GCP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示嫉你。可知躏惋，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個樣品厚度的10.9%幽污；隨著GCP的增大，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高簿姨，GCP為0.8 MPa時距误，升高至26.7%。而泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例隨著GCP的增大而大幅度下降款熬，從63.7%下降到45.4%深寥，這說明GCP可以減小泡孔變形層，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍贤牛。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計惋鹅，如下圖所示，泡孔的平均長度隨著GCP的增加殉簸，整體呈現(xiàn)減小的趨勢闰集，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小般卑，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度武鲁，即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小蝠检。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計沐鼠，見圖c，隨著GCP的增加，當(dāng)GCP為0.2 MPa時泡孔直徑略有減小饲梭，但隨著GCP的進一步增大乘盖，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大憔涉，使得泡孔的成核臨界能壘升高订框，泡孔的成核速率下降，泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱兜叨，更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長穿扳，因此熔體壓力越大，泡孔直徑越大国旷。GCP提高了充模時的熔體壓力矛物，有效地降低了泡孔的變形，且隨著GCP的升高议街，泡孔直徑增大泽谨，泡孔密度下降，發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變特漩。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa吧雹，熔體內(nèi)部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，使充模過程中受流動影響的泡孔數(shù)減小涂身，減小了泡孔受到的流動剪切力雄卷。隨著GCP的增大，泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%蛤售，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304丁鹉，泡孔的平均長度增大。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌悴能，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動時的阻力揣钦，提高了注塑充模階段的熔體壓力，使得臨界成核點后移漠酿，泡孔的成核長大在充模后進行冯凹，進而改善了制品泡孔的形貌。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展炒嘲，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代宇姚，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年的歷史夫凸，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(biāo)志浑劳，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進了汽車的減重節(jié)能夭拌，提高了汽車的美觀舒適度魔熏。P以密度小衷咽、性價比高、具有優(yōu)異的耐熱性能蒜绽、耐化學(xué)藥品腐蝕性兵罢、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)用滓窍。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。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長巩那、投資巨大吏夯、技術(shù)要求高，且需要高精尖的集成先進綜合技術(shù)即横，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛噪生、更有效、更經(jīng)濟东囚、更實用的改性跺嗽。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页藻。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限桨嫁，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份帐，大大降低機臺的鎖模力璃吧，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高废境，沒有縮水畜挨，尺寸穩(wěn)定，成型視窗大等特點噩凹，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)勢巴元，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)泡汽車注塑件驮宴。隨著汽車輕量化的發(fā)展逮刨，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)用也越來越多幻赚，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%禀忆，卡車、工程機械車占20% 落恼，客車箩退、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料佳谦。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想戴涝，僅適合于需要表面覆皮的高端車，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)用啥刻；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體奸鸯，化學(xué)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)可帽，注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下娄涩，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 映跟，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 蓄拣。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)泡等努隙，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件球恤，如車身門板、尾門荸镊、風(fēng)道等咽斧；擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等躬存；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等张惹。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%的減重优构，注射壓力降低約30%～50% 诵叁，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%钦椭，同時還能提高汽車的節(jié)能性拧额，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彪腔，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活侥锦。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能，作為汽車車頂德挣，可降低汽車的質(zhì)量恭垦，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化格嗅。

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發(fā)泡塑木復(fù)合材料是將塑料母粒番挺、木粉、填料屯掖、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合玄柏，于成型過程中在復(fù)合材料內(nèi)部引入泡孔而制成。發(fā)泡劑在塑木共混物相體系中形成的氣體相可通過溶解氣體的分離贴铜、揮發(fā)性氣體的汽化或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的釋放等途徑實現(xiàn)粪摘。聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡塑木復(fù)合材料內(nèi)部良好的泡孔結(jié)構(gòu)有助于鈍化普通WPC中的裂紋尖端瀑晒，阻止裂紋擴展，因而可以克服普通塑木復(fù)合材料脆性較大徘意、抗沖擊強度較小和材料伸長率較低的缺點苔悦。另外，由于發(fā)泡塑木復(fù)合材料中含有大量泡孔椎咧，材料內(nèi)部空隙較大玖详，制備時所用樹脂量大大削減，相對節(jié)約了原料成本勤讽，也有效降低了材料的密度（約為未發(fā)泡塑木復(fù)合材料的50%竹宋，可達0.6～1.0g/cm3），材料的隔音地技、隔熱和緩沖效果也隨之提高。此外秒拔，因發(fā)泡材料自重輕莫矗，便于運輸、施工和安裝砂缩，有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品作谚。發(fā)泡塑木復(fù)合材料還是一種環(huán)保材料，原料來源廣（回收的二次纖維和廢舊塑料均可）庵芭，制造成本低廉妹懒，其本身還可多次回收再利用，減少了塑料的使用量双吆，降低了環(huán)境污染眨唬，也有益于保護森林資源。盡管目前國內(nèi)一些包裝材料制造商及研究單位在努力研發(fā)發(fā)泡型純植物纖維緩沖包裝材料好乐，但相比較而言匾竿，F(xiàn)W－PC因集合了木材與塑料兩者之長，因而仍在性能上更具優(yōu)勢蔚万，如強度更高岭妖、耐水性能更好、價格更低廉反璃、應(yīng)用范圍更廣昵慌。聚丙烯（PP）價格適中，力學(xué)性能優(yōu)異淮蜈，耐熱溫度相對較高斋攀。PP基發(fā)泡材料的發(fā)泡體系性能和發(fā)泡機理的相關(guān)研究比較深入，制備工藝已基本成熟礁芦。我國研究人員對聚丙烯基發(fā)泡塑木復(fù)合材料的研究較多蜻韭，采用的木質(zhì)材料包括木粉悼尾、農(nóng)作物廢料和竹粉等，例如注塑法得到的發(fā)泡塑木復(fù)合材料微孔結(jié)構(gòu)及其增韌改性進行研究肖方，采用自制的塑木粒料和發(fā)泡粒料（比例9：1）在注塑成型機上進行成型闺魏，制備出具有不同微孔結(jié)構(gòu)的PP/木纖維復(fù)合材料。對材料綜合性能的測定結(jié)果表明：注射溫度為180℃俯画、保壓壓力為10 ＭＰａ時析桥，所得發(fā)泡塑木復(fù)合材料的微孔平均孔徑為53μｍ，微孔密度為2.8×106個/ｃｍ3艰垂，微孔為“蜂窩”狀形貌泡仗。與未發(fā)泡的塑木復(fù)合材料相比，密度降低22%猜憎，沖擊韌性提高60%娩怎。材料中的微孔改變了裂紋擴展方向，形成“臺階”胰柑、“分叉”截亦，從而增加了裂紋的擴展路徑，同時可使周圍基體變形時容易產(chǎn)生強迫高彈形變柬讨。另經(jīng)研究對木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料制備工藝與材料性質(zhì)之間的關(guān)系進行研究崩瓤，采用化學(xué)發(fā)泡法，利用注塑成型制備得到孔徑更小的木纖維/PP復(fù)合微孔發(fā)泡材料踩官。該項研究結(jié)果表明却桶，添加木纖維使復(fù)合材料的力學(xué)性能顯著提高，且材料的沖擊強度和彎曲強度高于未發(fā)泡材料蔗牡，但后者的拉伸強度要高于木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料颖系；復(fù)合微孔發(fā)泡材料的密度隨木纖維摻量的增加而增大，但小于未發(fā)泡材料的密度辩越，而且當(dāng)木纖維摻量提高時集晚，泡孔直徑先減后增，木纖維摻量為5% 時区匣，泡孔直徑小偷拔，為20.5μｍ。有研究顯示制備發(fā)泡塑木復(fù)合材料的主要原料選定為秸稈粉和PP亏钩，通過調(diào)整偶氮二甲酰胺（AC）發(fā)泡劑與乙烯－醋酸乙烯高聚物（EEVA）的比例莲绰、偶聯(lián)劑的種類和含量擠出工藝條件參數(shù)研究發(fā)泡工藝。結(jié)果表明：AC發(fā)泡劑含量為4份時姑丑，所得發(fā)泡材料密度小為0.95g/cm3蛤签，沖擊強度大為14.88KJ/m2；當(dāng)EVA含量在12％時栅哀，材料的密度達到小震肮，為0.84g/cm3称龙，沖擊強度達到大，為11.4KJ/m2戳晌；偶聯(lián)劑（馬來酸酐接枝聚丙烯鲫尊，MAH－ｇ－PP）為6份時，發(fā)泡材料的沖擊強度達到大沦偎，為11.56KJ/m2疫向；制備發(fā)泡母粒時，擠出機螺桿溫度為150℃ 時豪嚎，密度達到0.94g/cm3搔驼，沖擊強度達到12.04KJ/m2。以竹粉和PP為原料采用注塑法制備了發(fā)泡塑木復(fù)合材料侈询。實驗以乙烯辛烯共聚物（POE）和馬來酸酐接枝POE（POE－ｇ－MAH）作為復(fù)合材料的增韌劑舌涨。結(jié)果顯示：添加POE和POE－ｇ－MAH會略微降低材料拉伸強度和彎曲強度，但可明顯提高材料的缺口沖擊強度扔字，二者用量分別為15%和8%泼菌；采用8%POE－ｇ－MAH增韌的復(fù)合材料的缺口沖擊強度為8.55KJ/m2，提高了35.7%啦租，可很好地應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件。環(huán)境掃描電鏡（ESEM）測定結(jié)果顯示荒揣，增韌后的復(fù)合材料斷裂形式轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂篷角。動態(tài)頻率掃描結(jié)果顯示，POOE對復(fù)合材料流變性能的影響較小系任，而POE－ｇ－MAH增韌的復(fù)合材料的儲能模量和復(fù)數(shù)黏度明顯增大恳蹲。