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聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱、隔音、抗沖擊以及耐化學腐蝕等性能可缚，近年來被廣泛應用在包裝孽水、建筑、汽車等行業(yè)城看。PP在其熔點溫度附近的熔體強度會急劇下降，低熔體強度導致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)杏慰，所以PP珠粒發(fā)泡的技術難度大测柠，目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術，因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關注缘滥。文中從制備工藝轰胁、發(fā)泡裝備、性能改進朝扼、表征方法等方面綜述了近年來國內(nèi)外PP珠粒發(fā)泡的研究動態(tài)赃阀，并對該領域今后的研究方向進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、抗沖緩震擎颖、耐腐蝕榛斯、隔熱隔音等優(yōu)良的特性，與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比搂捧，PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢在于它的自由成型性驮俗，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)具有復雜幾何結(jié)構(gòu)以及高維尺寸精度的制品允跑。早實現(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)王凑，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)。其中聋丝，EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE索烹，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS，此外其耐老化弱睦、耐腐蝕性也非常優(yōu)異百姓，是非常環(huán)保的材料，因此 EPP被廣泛應用于包裝每篷、建筑瓣戚、汽車等行業(yè)，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速焦读。鑒于世界各國對EPP材料研究的重視子库，本文從EPP的生產(chǎn)工藝、裝備矗晃、性能改進以及表征手段等方面介紹了近年來EPP的研究進展與動態(tài)仑嗅。 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機理 PP 珠粒發(fā)泡的機理為過飽和氣體法。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仓技，然后通過快速卸壓或者溫度驟升造成熱力學的不穩(wěn)定來形成過飽和體系鸵贬，這個階段中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脖捻，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為發(fā)泡珠粒阔逼。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:一種是反應釜法，反應釜法也是目前應用廣泛的EPP的工業(yè)化生產(chǎn)工藝;另一種是擠出法工藝地沮，相對于工藝成熟的反應釜法而言嗜浮，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛。反應釜法: 反應釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應釜中摩疑，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高危融，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時間后打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒。根據(jù)反應釜 中分散介質(zhì)的不同雷袋，又可分為無水法與有水法2種:前者的反應釜中不加入液體的分散介質(zhì)吉殃，PP顆粒會堆積在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個顆粒中，所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解楷怒，釜內(nèi)壓力一般需要在10MPa以上;后者是先將PP顆粒分散在水中蛋勺，發(fā)泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中，所需壓力約2～6MPa率寡。反應釜法的優(yōu)點是工藝條件容易控制迫卢、發(fā)泡倍率高、泡孔結(jié)構(gòu)好冶共、可二次發(fā)泡乾蛤，缺點是間歇式生產(chǎn)導致成本較高。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3捅僵、平均泡孔直徑為 200μm的EPP家卖。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應釜中，升溫到稍低于發(fā)泡的溫度庙楚，保溫一段時間后再升溫到發(fā)泡溫度上荡，繼續(xù)保溫一段時間，打開高壓釜放出分散體到大氣中馒闷，放出物料的同時繼續(xù)通入氮氣使釜中壓力保持在放出物料前的壓力酪捡。后將得到的發(fā)泡珠粒洗滌、離心分離后在空氣中靜置老化纳账，這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝逛薇。改進生產(chǎn)設備的結(jié)構(gòu)也能在一定程度上改善EPP的性能。Hossieny等采用 CO2為發(fā)泡劑用下圖中的實驗設備制備了 EPP疏虫，該設備在反應釜下端加裝了一個排料口模永罚，卸壓時PP通過排料口模進入收集裝置中啤呼，實驗研究了發(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發(fā)泡倍率的影響呢袱。結(jié)果表明官扣，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少，增加飽和壓力會提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比羞福，密度降低;而增加口模的長度則會減小其體積膨脹比惕蹄，密度增加。國內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開發(fā)出了實驗室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)治专，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應釜與收集釜焊唬，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8～60倍的發(fā)泡珠粒。如何拓寬PP的發(fā)泡溫度區(qū)間以及壓縮釜壓發(fā)泡流程的時間也是研究的重點方向看靠。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液肌，泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP挟炬。其工藝改進在于在降溫到發(fā)泡溫度的過程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變，恒溫一段時間后再放出珠粒進行冷卻嗦哆，其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃谤祖，工藝流程時間約為 2.5 h。反應釜法重要的工藝在于要使發(fā)泡劑能充分溶解到 PP顆粒中老速，所以其關鍵控制條件有反應釜的溫度粥喜、壓力以及保壓時間等，適當?shù)匮娱L保壓時間與增大壓力能有效促進發(fā)泡劑的溶解橘券。目前反應釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟额湘，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應 用，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旁舰。擠出法: 擠出法生產(chǎn)EPP是在傳統(tǒng)擠出發(fā)泡 裝置后連接一個水下切粒裝置锋华，如下圖。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡箭窜，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)泡珠粒毯焕。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)、效率高磺樱、珠粒尺寸均勻纳猫，缺點是生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)難以控制，此外由于PP在溫度低于熔點時幾乎不流動竹捉，而當溫度高于熔點后芜辕，熔體強度又急劇下降，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃)活孩，擠 出法對 PP 的熔體強度要求較高物遇，一般要用改性的熔體強度較高的 PP乖仇，這些缺點限制了擠出法的應用與發(fā) 展。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝询兴。采用丁烷作發(fā)泡劑乃沙，高熔體強度聚丙烯(HMSPP)為原料，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍诗舰，直徑為3～5mm警儒，密度為15～100kg/m3的EPP，便由于后期成型蒸汽壓力較大眶根，而大規(guī)模推廣受到限制蜀铲。在PP中加入無機填料能夠增強 PP 的熔體強度，得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)属百，從而改進EPP的性能记劝。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)族扰，得 到了發(fā)泡倍率為20倍厌丑，泡孔密度為108～109cm-3的發(fā)泡材料。實驗表明渔呵，納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強度怒竿，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度，還能夠增加氣泡成核點扩氢，誘導發(fā)生異相成核耕驰，從而得到泡孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP录豺。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朦肘，此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的溫度，缺點是設備成本較高双饥。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng)厚骗，用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%、3%兢哭、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP领舰，研究表明，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關系迟螺，此外終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會隨著釋壓速率的增大而增加冲秽。另外，隨著CO2 注入量的增加矩父，聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加锉桑，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)窍株、高效的生產(chǎn)工藝民轴，是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向攻柠。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度的PP，此外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2的應用也是今后的發(fā) 展方向后裸，超臨界流體發(fā)泡劑的高溶解性可以縮短聚合物/氣體體系的飽和時間瑰钮，增加成核密度，得到微孔的發(fā)泡材料微驶。其中超臨界CO2的實現(xiàn)條件(tc=30.98℃浪谴，pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑，此外其還具有無毒因苹、不易燃苟耻、化學惰性等優(yōu)點，近年來受到了廣泛的關注扶檐，是替代傳統(tǒng)化學發(fā)泡劑的選擇凶杖。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場合的不同，對性能的要求也不同款筑，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能官卡，建筑材料則需要良好的隔音、隔熱性能醋虏，而汽車部件則需要更好的剛性等，通常需要對EPP的性能進行改進來適 應不同的需求哮翘。改進EPP性能的方法有2種:一是改進生產(chǎn)工藝颈嚼，二是對 PP 原料進行改性。前者主要是通過改進生產(chǎn)中的工藝流程饭寺、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進 EPP 的性能阻课，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艰匙、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品限煞，但由于對材料本身的改變不大，所以對 EPP力學性能的改善作用有限;而后者則是通過改性PP原料 進而改進終的 EPP 產(chǎn)品的性能员凝，PP 的改性方法主要有化學交聯(lián)署驻、物理共混、熔融支化等健霹，通過對原料的改性旺上，不但能夠提高其熔體強度、降低其發(fā)泡難度糖埋、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)宣吱，同時也能有目的地改進EPP的力學性能，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向瞳别。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性征候、改善其緩沖性能杭攻，有企業(yè)改進了釜壓生產(chǎn)工藝。首先在顆粒從反應釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力疤坝，其次是將顆粒從反應釜中放出的同時使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加兆解，避免了顆粒在管道中粘結(jié)，此外反應釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進一步膨脹卒煞，后者會使顆粒的冷卻速率變緩痪宰，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固，提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性畔裕。此工藝可以制備密度為 0.11～0.30g/cm3 衣撬，發(fā)泡倍率為30～60，閉孔含量為90% 扮饶，泡孔尺寸為150～300μm的EPP具练。將 PP 與無機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 EPP 的影響甜无，納米碳酸鈣的比表面積大扛点，在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用，從而使 EPP 的泡孔密度增大岂丘，泡孔直徑減小;但同時也會使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄陵究。Zhang 等分別用 3 種多官能團單體--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)來改性聚丙烯奥帘，并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP铜邮。實驗 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 強線性聚丙烯的熔體強度，對比而言寨蹋，HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果松蒜，其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好。

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央廣網(wǎng)上海9月17日消息（記者唐奇云 通訊員張婷）日常生活中已旧，當人們購買兒童玩具秸苗、家具用品等塑料制品時，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味运褪、綠色環(huán)保惊楼，近年來綜合性能優(yōu)異、可回收及易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”秸讹，日益受到熱捧胁后，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。超臨界CO2（二氧化碳）發(fā)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術嗦枢。在第22屆工博會高校展區(qū)攀芯，華東理工大學化工學院教授趙玲領銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項目，聚焦的正是輕量化聚丙烯發(fā)泡材料的綠色制造和高端應用文虏。該項目也是2019年度上海市科技進步獎一等獎項目侣诺。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實驗裝置（央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學供圖）鎖定新材料發(fā)展重點領域殖演，布局綠色制造新技術輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領域，發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段年鸳。隨著航天航空趴久、國防、能源搔确、交通彼棍、包裝、電器膳算、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展座硕，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱、隔音涕蜂、絕緣华匾、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切。聚丙烯作為產(chǎn)量大机隙、增長量快蜘拉、應用領域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一，其高品質(zhì)發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領域的熱點與難點有鹿。016年旭旭，由華東理工大學牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎材料技術提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術”獲準立項，該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝葱跋，開展聚合物輕量化的應用基礎—共性技術—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作持寄。據(jù)趙玲介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類年局。化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留咸产、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點矢否；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脑溢；一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高僵朗，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候屑彻、火災危險验庙、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端，超臨界流體社牲，特別是超臨界CO2粪薛，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關鍵共性技術搏恤，而且CO2進入聚合物后會引起熔點违寿、表面張力和粘度下降湃交、結(jié)晶行為改變等一系列變化，可以制備微孔甚至納米泡孔材料藤巢。聚丙烯是結(jié)晶聚合物搞莺，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)品掂咒；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔才沧，可操作窗口窄。因此绍刮，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温圆。為了攻克這一難題，近年來華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通录淡、中石化北化院捌木、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位嫉戚，在合適物料體系刨裆、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、強化和工程化等系列工作彬檀，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”等三大技術創(chuàng)新優(yōu)勢：根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡既可以突破結(jié)晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制帆啃，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，以及能有效改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑窍帝；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率努潘，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設備體積；釜壓發(fā)泡坤学、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計保證了均勻的壓力場疯坤、溫度場和速度場，成功實現(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)深浮。

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簡述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP压怠，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴格地定義是泡孔尺寸小于10微米，泡孔密度大于10的9次方個/cm3)飞苇。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在菌瘫，MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖布卡、隔熱和吸聲等性能雨让，可廣泛應用于包裝、交通工具忿等、箱包栖忠、體育器材等領域，是傳統(tǒng)EVA、PU娃闲、PS發(fā)泡材料虚汛、EPE和EPP的替代物。聚丙烯微孔發(fā)泡性能與應用應用超臨界二氧化碳技術(supercritical carbon dioxide) 制備MPP皇帮，在高溫高壓下將二氧化碳氣體導入聚丙烯材料基體卷哩，并誘導其成核、發(fā)泡属拾，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料将谊。發(fā)泡過程清潔無污染，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保渐白。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)尊浓，因此可回收循環(huán)使用。丙烯（PP）本身是無毒材料纯衍，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料栋齿。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領域襟诸。也可應用于兒童拼圖瓦堵、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領域，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫歌亲，EVA泡沫菇用。PP是半結(jié)晶聚合物，其熔點一般150~170℃陷揪。相比于耐溫只有70~80℃的PE惋鸥、PS、PU發(fā)泡材料悍缠，MPP的使用溫度可達120℃卦绣，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領域飞蚓。MPP集增強滤港、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領域玷坠，如汽車蜗搔、軌道交通劲藐，船舶八堡，風機葉片等。輕質(zhì)高強的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用聘芜，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫兄渺、PET結(jié)構(gòu)泡沫等，特別是作為三明治夾芯復合材料的芯材使用汰现。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)下挂谍，由于泡孔較小叔壤，微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料口叙，更加降低制品重量和體積炼绘。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的超薄片材妄田，而片材表面不會穿孔俺亮，可應用于微電子器件的包裝。(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在疟呐，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板脚曾，提高漫反射率。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流启具，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞本讥。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導熱系數(shù)鲁冯。(5) 輕質(zhì)高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用拷沸。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護性能晓褪，可應用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領域堵漱。

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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代涣仿，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件勤庐。塑料在汽車上的應用已有近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計和制造水平高低的一個重要標志好港，塑料飾件的大量應用愉镰，促進了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度钧汹。PP以密度小丈探、性價比高、具有優(yōu)異的耐熱性能拔莱、耐化學藥品腐蝕性碗降、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用塘秦。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢讼渊。由于高性能基礎樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大尊剔、技術要求高爪幻，且需要高精尖的集成先進綜合技術，所以現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效挨稿、更經(jīng)濟仇轻、更實用的改性。丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體奶甘，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔篷店。微發(fā)泡注塑成型技術突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限，在基本保證制品性能的基礎上臭家，可以明顯減輕重量和成型的周期船庇，大大降低機臺的鎖模力，并具有內(nèi)應力和翹曲小侣监、平直度高鸭轮，沒有縮水，尺寸穩(wěn)定橄霉，成型視窗大等特點窃爷，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，成為近年來注塑技術發(fā)展的一個重要方向姓蜂。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件按厘。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钱慢，目前其在汽車內(nèi)飾上的應用也越來越多逮京，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車束莫、工程機械車占20% 懒棉，客車、商務車占35% 览绿。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料策严。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饿敲，不僅增加了制造成本妻导，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應用；而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體怀各，化學發(fā)泡劑為氣源倔韭，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)壓的作用下瓢对，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡寿酌，且其理想的泡孔直徑應 <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 沥曹。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡份名、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)外飾件妓美，如車身門板僵腺、尾門、風道等壶栋；擠出微發(fā)泡適用于密封條辰如、頂棚等；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風管等贵试。利用微發(fā)泡技術可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 琉兜，較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)高50%的減重，注射壓力降低約30%～50% 毙玻，鎖模力降低約20% 豌蟋，循環(huán)周期減少10%～15%，同時還能提高汽車的節(jié)能性桑滩，較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)高30%的節(jié)能梧疲，并且能改善制品的翹曲變形性，使產(chǎn)品和模具的設計更靈活运准。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學性能幌氮，作為汽車車頂，可降低汽車的質(zhì)量胁澳，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件该互，有利于汽車的輕量化。動機罩福特微發(fā)泡發(fā)動機罩：采用MuCell微發(fā)泡注塑成型技術在零件成型過程中充入氣泡韭畸，形成極為細微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)宇智，既節(jié)約了塑材，又減輕了重量胰丁，而且不會影響零件的任何性能普筹。目前已應用車型有：C-MAX、Grand C-MAX隘马、S-MAX太防、蒙迪歐和Galaxy等。綜上所述酸员，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領域應用廣泛蜒车，但需要注意：. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產(chǎn)品所驗證的技術、有廣范的市場幔嗦、但在中國應用尚新酿愧。2. 微發(fā)泡能提供更高品質(zhì) (減少變形,提升平面度,圓度和尺寸的穩(wěn)定性,沒有縮水印) 和更低成本 (重量,成型周期和成型噸位減少、更省料的產(chǎn)品設計)邀泉。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機——高端應用和節(jié)省成本嬉挡。4. 并不是所有的制品都適合用微發(fā)泡技術,需要配合尋找合適的制品钝鸽。

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系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型，應用方向庞钢，性能要求拔恰。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代基括，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件颜懊。塑料在汽車上的應用已有近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計和制造水平高低的一個重要標志风皿，塑料飾件的大量應用河爹，促進了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度桐款。PP以密度小咸这、性價比高、具有優(yōu)異的耐熱性能魔眨、耐化學藥品腐蝕性炊苫、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用冰沙。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢侨艾。由于高性能基礎樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大拓挥、技術要求高唠梨，且需要高精尖的集成先進綜合技術，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛侥啤、更有效当叭、更經(jīng)濟、更實用的改性盖灸。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性蚁鳖、機械的強度和抗斷裂性無機填料和彈性體增韌增強改性PP主要是“三高”。是由 PP樹脂赁炎、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醉箕、碳酸鈣等無機填料的復合物，其主要用于汽車保險杠的注射成型徙垫，且改性PP保險杠具有成本低讥裤、質(zhì)輕、易涂裝姻报、可循環(huán)使用等優(yōu)點己英。滑石粉填充改性PP材料具有高剛性吴旋、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率损肛，且其抗化學腐蝕性能強厢破，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，提高材料的模量和熱變形溫度治拿。玻璃纖維增強改性PP玻璃纖維增強改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應用(如在前端模塊摩泪、儀表板骨架、車門模塊等典型部件的應用)是多年來的研究熱點之一忍啤。LGFPP制品指含有長度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)。10～25mm的長玻璃纖維增強聚合物相比普通4～7mm的短玻璃纖維增強聚合物具有更高的強度仙辟、剛度同波、韌性，以及尺寸穩(wěn)定性好叠国、翹曲度低等優(yōu)勢未檩。此外，LGFPP材料比短玻璃纖維增強PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能粟焊，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會產(chǎn)生明顯的蠕變冤狡。與金屬材料和熱固性復合材料相比，LG-FPP的密度低项棠，相同部件的質(zhì)量可減輕20%～50%;LGFPP能為設計人員提供更大的設計靈活性悲雳，可成型形狀復雜的部件、提高集成汽車零部件的能力香追、節(jié)約模具成本(一般長玻璃纖維增強聚合物注塑模具的成本約為金屬沖壓模具成本的20%)合瓢、減少能耗(長玻璃纖維增強聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%，鋁制品的35%～50%)透典、簡化裝配工序晴楔。汽車部件用礦物纖維增強PP的新產(chǎn)品，具有強度高峭咒、熱膨脹系數(shù)低税弃、耐高溫、阻燃性能好凑队、低浮纖则果、低翹曲、低收縮 等特點漩氨。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強度短条，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)，其具有質(zhì)輕才菠、耐熱茸时、耐高溫等優(yōu)點。隨著汽車輕量化的發(fā)展赋访，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑可都，目前其在汽車內(nèi)飾上的應用也越來越多缓待，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車渠牲、工程機械車占20% 旋炒，客車、商務車占35%签杈。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料瘫镇，因為普通微發(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答姥，不僅增加了制造成本铣除，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應用;而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學發(fā)泡劑為氣源鹦付，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)尚粘，注入模腔后氣體在擴散內(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敲长，且其理想的泡孔直徑應 <50μm 郎嫁，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 。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡祈噪、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等泽铛，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板辑鲤、尾門厚宰、風道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風管等遂填。利用微發(fā)泡技術可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 铲觉，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% 吓坚，鎖模力降低約20% 撵幽，循環(huán)周期減少10%～15%，同時還能提高汽車的節(jié)能性礁击，較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)30%的節(jié)能盐杂，并且能改善制品的翹曲變形性，使產(chǎn)品和模具的設計更靈活哆窿。在一些部件中链烈，如汽車風管、風道挚躯，還可實現(xiàn)隔熱强衡、降噪的效果，減少后道工序的成本码荔。 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性能漩勤，作為汽車車頂感挥，可降低汽車的質(zhì)量，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件越败，有利于汽車的輕量化触幼。耐刮擦PP相對于工程塑料來說，PP究飞、橡膠改性PP置谦、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收、質(zhì)輕亿傅、成本低的優(yōu)勢媒峡，因而被越來越多地應用于汽車以及其他領域，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差袱蜡，而這一性能卻是儀表板丝蹭、操控臺和門板表皮等汽車內(nèi)部應用部件的關鍵性能慢宗，也是汽車外部應用部件坪蚁、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镜沽，同時還有利于涂色敏晤，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。通過添加涂層缅茉、無機礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能嘴脾，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復合材料。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料蔬墩，因其可塑性強译打、質(zhì)輕、回收再利用率高等特性拇颅，在汽車工業(yè)中的應用非常廣泛奏司，無論是內(nèi)飾件、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件樟插，都越來越多地用到了塑料韵洋。我國汽車保有量達到1.75億輛，對應用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要黄锤，且汽車塑料的回收將會形成一個巨大的市場搪缨，是一個前景廣闊的領域，學術界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實踐鸵熟。