江蘇靠譜超臨界二氧化碳發(fā)泡定制

近年來綜合性能優(yōu)異靡努、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”坪圾，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種晓折。超臨界二氧化碳(CO2)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，近日華東理工大學化工學院趙玲教授團隊在該技術領域取得了實質性突破神年，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)化和強化技術已维。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類∫讶眨化學發(fā)泡劑存在化學殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用栅屏，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高飘千，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑栈雳，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術作為綠色制造技術护奈，已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產業(yè)關鍵共性技術，而且CO2進入聚合物后會引起熔點哥纫、表面張力和黏度下降霉旗、結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蛀骇。丙烯微孔發(fā)聚丙烯是結晶聚合物厌秒，低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制，很難制備高發(fā)泡倍率產品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔擅憔，可操作窗口窄鸵闪。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暑诸。為了攻克這一難題蚌讼，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院个榕、浙江新恒泰篡石、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系西采、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)化凰萨、強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)化構建流場結構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術創(chuàng)新苛让。趙玲介紹沟蔑，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡，既可突破結晶的制約狱杰，又能保證發(fā)泡材料微孔結構和外形尺寸穩(wěn)定成型瘦材。基于這一發(fā)泡機制仿畸，他們開發(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)泡專用料食棕，以及能改善泡孔結構和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑朗和。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設備體積;同時釜壓發(fā)泡簿晓、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優(yōu)化設計眶拉，保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場憔儿，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產忆植。利用上述創(chuàng)新技術，項目團隊建設了2套年產3萬立方米模壓發(fā)泡裝置谒臼，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板制造;新建了4套朝刊、優(yōu)化改造了3套年產4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置，生產效率提高25%蜈缤，成品率提高到99%以上拾氓，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產，2016~2018年新增產值3.31億元底哥、利稅1.09億元咙鞍。此外，該團隊已獲得授權發(fā)明專利8件趾徽、實用新型專利8件;相關研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文续滋。趙玲表示，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術通用性強附较，除聚丙烯外吃粒，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產，多種熱塑性聚合物及其復合材料的中試已經(jīng)完成拒课。采用該技術生產的聚丙烯發(fā)泡專用料徐勃，除可應用于汽車零部件和內飾、緩沖包裝等傳統(tǒng)領域早像，還可滿足兒童玩具僻肖、食品、醫(yī)療卢鹦、家居用品等領域對綠色材料的需求臀脏。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應用于更多的新興領域冀自，如新能源汽車動力電池墊片揉稚、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜熬粗、防彈衣背板等搀玖。

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聚丙烯(PP)樹脂具有原料來源豐富、質量輕驻呐、性價比優(yōu)越以及優(yōu)良的耐熱性灌诅、耐化學腐蝕性芳来、易于回收等特點，是世界上應用廣猜拾、產量增長快的樹脂之一即舌。聚丙烯微孔發(fā)泡注塑發(fā)泡聚丙烯（Expanded Injection PP，EIPP）是減重注塑技術中新的技術挎袜。其主要原理是在注塑材料中添加發(fā)泡劑顽聂，當材料填滿型腔后，模具打開一定的距離（1～3mm）盯仪，形成一個具有兩側致密表皮和微孔發(fā)泡芯部的產品芜飘。EIPP成型零件的優(yōu)點1. 比普通同等壁厚零件減重約20% ，能大幅降低材料成本磨总。2. 內應力和翹曲變形較小，尺寸穩(wěn)定性高笼沥。3. 表面致密蚪燕，可進行噴漆、涂層等處理奔浅。4. 絕熱馆纳、吸聲、緩沖性較好汹桦。EIPP技術的典型應用目前主要的應用是汽車內飾件鲁驶，如門板。目前國內國外均有投產舞骆。影響EIPP成型質量主要因素PP配方用注塑的方法钥弯，想做出非常好的發(fā)泡效果，采用純PP原料是很困難的督禽。由于PP的結晶性脆霎，適合發(fā)泡的窗口很窄，所以要做適當?shù)母男员繁埂Ｅ浞街行枰m當添加各種組份睛蛛，如增韌劑、填料胧谈、成核劑忆肾、穩(wěn)定劑等等。既要增加PP材料的熔體強度菱肖，又要保證耐熱客冈、耐候、耐氣熏蔑滓、耐劃傷的基本要求郊酒，同時防止發(fā)粘遇绞、氣味和VOC等。模具設計EIPP 工藝由于需要在薄壁型腔內完成高速填充和發(fā)泡工藝燎窘，很容易出現(xiàn)表面缺陷摹闽，常見的問題包括：流痕、凹陷褐健、銀紋付鹿、氣泡、拉斷等等蚜迅。這些都需要精心的模具設計舵匾。通過改變熔體流動路徑，改變加強筋的位置谁不，調整皮紋的樣式等多種方式坐梯，來獲得的注射效果。注塑工藝刹帕、穩(wěn)定的注塑機臺對制品質量至關重要吵血。一般來說，發(fā)泡劑需要自動稱量偷溺，自動輸送到螺桿蹋辅。模具中的充氣量由壓力傳感器控制。壓力若控制不好挫掏，表面的發(fā)泡劑會在流動過程中自行發(fā)泡侦另，造成表面銀紋。為保證材料注塑溫度的穩(wěn)定尉共，注塑機螺桿和模具熱流道經(jīng)過溫控平衡褒傅。同樣地，模具溫度也必須控制嚴格爸邢。綜上所述樊卓，注塑發(fā)泡是一個系統(tǒng)工程，只有將配方杠河、模具設計和注塑工藝等幾個方面要有機的結合起來邢隧，才能做出好的EIPP產品旺罢。

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聚丙烯( PP) 珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱函荣、隔音卿操、抗沖擊以及耐化學腐蝕等性能，近年來被廣泛應用在包裝待诅、建 筑叹坦、汽車等行業(yè)。PP 在其熔點溫度附近的熔體強度會急劇下降卑雁，低熔體強度導致其難以得到好的泡孔結構募书，所以 PP 珠 粒發(fā)泡的技術難度大绪囱，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外的廣泛關 注莹捡。文中從制備工藝鬼吵、發(fā)泡裝備、性能改進篮赢、表征方法等方面綜述了近年來國內外 PP 珠粒發(fā)泡的研究動態(tài)齿椅，并對該領域 今后的研究方向進行了展望。聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質輕启泣、抗沖緩震涣脚、 耐腐蝕、隔熱隔音等優(yōu)良的特性寥茫，與傳統(tǒng)的直接成 型工藝相比遣蚀，PP 珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢在于它的自由成 型性，發(fā)泡珠粒均勻的尺寸與穩(wěn)定的發(fā)泡倍率使其非 常適合模塑成型纱耻，可以生產具有復雜幾何結構以及高 維尺寸精度的制品妙同。 早實現(xiàn)工業(yè)化生產的珠粒發(fā)泡產品是聚苯乙烯 發(fā)泡珠粒(EPS)，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚 丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)膝迎。其中，EPP 的熱穩(wěn)定性要優(yōu) 于 EPE胰耗，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS限次，此外其耐老化、耐腐 蝕性也非常優(yōu)異柴灯，是非常環(huán)保的材料卖漫，因此 EPP 被廣 泛應用于包裝、建筑赠群、汽車等行業(yè)羊始，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 EPP 材料研究的重視查描，本文從 EPP 的生產工藝突委、裝備、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)冬三。聚丙烯微孔發(fā)泡 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機理 PP 珠粒發(fā)泡的機理為過飽和氣體法匀油。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勾笆，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敌蚜， 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窝爪，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為 發(fā)泡珠粒弛车。聚丙烯發(fā)泡珠粒的生產方法 目前工業(yè)化生產 EPP 的工藝有 2 種:一種是以日 本的 JSP 株式會社與 Kaneka 公司為代表的反應釜 法齐媒，反應釜法也是目前應用廣泛的 EPP 的工業(yè)化生 產工藝;另 一 種 是 以 德 國 Berstorff 公 司 與 BASF 公 司等為代表的擠出法工藝，相對于工藝成熟的反應 釜法而言纷跛，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛喻括。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，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使 釜內壓力升高忽舟，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)泡珠粒双妨。根據(jù)反應釜 中分散介質的不同，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叮阅，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刁品，所以為 了使發(fā)泡劑更好地溶解，釜內壓力一般需要在 10 MPa 以上;后者是先將 PP 顆粒分散在水中浩姥，發(fā)泡劑能均勻 溶解在 PP 顆粒中挑随，所需壓力約2 ～ 6 MPa。反應釜法 的優(yōu)點是工藝條件容易控制勒叠、發(fā)泡倍率高兜挨、泡孔結構 好、可二次發(fā)泡眯分，缺點是間歇式生產導致成本較高拌汇。 日本 JSP 公司的專利介紹的生產工藝能夠生產 密度低于 0. 045 g /cm3 、平均泡孔直徑為 200 μm 的 EPP弊决。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應釜中噪舀， 升溫到稍低于發(fā)泡的溫度，保溫一段時間后再升溫到 發(fā)泡溫度飘诗，繼續(xù)保溫一段時間与倡，打開高壓釜放出分散體 到大氣中，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昆稿。后將得到的發(fā)泡珠粒洗 滌纺座、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 生產工藝溉潭。改進生產設備的結構也能在一定程度上改善 EPP 的 性 能净响。Hossieny 等 采 用 CO2 為 發(fā) 泡 劑 用 Fig. 2 中的實驗設備制備了 EPP，該設備在反應釜下端加裝了一個排料口模喳瓣，卸壓時 PP 通過排料口模進入 收集裝置中别惦，實驗研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔 融、結晶行為以及口模長度對發(fā)泡倍率的影響夫椭。結果 表明掸掸，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，密度降 低;而增加口模的長度則會減小其體積膨脹比扰付，密度增 加堤撵。 國內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)，發(fā)泡系統(tǒng)結構分反應釜 與收集釜羽莺，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8 ～ 60倍的發(fā)泡 珠粒实昨。 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。丁杰等采用 CO2 作發(fā)泡劑盐固，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荒给，泡 孔 密 度 小 于1． 5 × 109 cm － 3 的 EPP。其工藝改進在于在降溫到發(fā)泡溫度的 過程中保持釜內飽和壓力不變刁卜，恒溫一段時間后再放 出珠粒進行冷卻志电，其 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間約50 ℃，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 顆粒中蛔趴，所以其關鍵控制條件有反應釜的 溫度挑辆、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)泡劑的溶解孝情。目前反應釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟鱼蝉，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應 用，探索新的生產工藝條件和生產裝備來降低其成本 是今后研究所需解決的問題箫荡。擠出法: 擠出法生產 EPP 是在傳統(tǒng)擠出發(fā)泡 裝置后連接一個水下切粒裝置魁亦，如 Fig. 4 ［14］。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)泡羔挡，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)泡珠粒吉挣。擠出法可連續(xù)生 產、效率高婉弹、珠粒尺寸均勻，缺點是生產過程中的工藝 參數(shù)難以控制终吼，此外由于 PP 在溫度低于熔點時幾 乎不流動镀赌，而當溫度高于熔點后，熔體強度又急劇下降际跪，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為 4 ℃ )商佛，擠 出法對 PP 的熔體強度要求較高，一般要用改性的熔 體強度較高的 PP姆打，這些缺點限制了擠出法的應用與發(fā) 展良姆。 德國 Berstorff 公司研發(fā)的 Schaumex ○RBEADS 生 產線是目前比較成熟的擠出法生產發(fā)泡珠粒的工藝。 采用丁烷作發(fā)泡劑幔戏，高熔體強度聚丙烯(HMSPP)為原 料玛追，可以生產發(fā)泡倍率約 60 倍，直徑為3 ～ 5 mm，密度 為15 ～ 100 kg /m3 的 EPP 痊剖。 在 PP 中加入無機填料能夠增強 PP 的熔體強度韩玩， 得到更 好 的 泡 孔 結 構，從 而 改 進 EPP 的 性 能陆馁。Nofar ［18］等采用 5% 的超臨界 CO2 作發(fā)泡劑找颓，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)，得 到了發(fā)泡倍率為 20 倍叮贩，泡孔密度為108 ～ 109 cm － 3 的發(fā) 泡材料击狮。實驗表明，納米粘土的加入不但能夠顯著改 善 LPP 的熔體強度益老，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度彪蓬，還 能夠增加氣泡成核點，誘導發(fā)生異相成核杨箭，從而得到泡 孔密度寞焙、體積膨脹比都較大的 EPP。與德國 Berstorff 公司的單階擠出系統(tǒng)相比互婿，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 合捣郊，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慈参。Lee ［19］等采用 Fig. 6 中的 雙階擠出系統(tǒng)呛牲，用不同劑量的超臨界 CO2 (Wt = 1% ， 3% 驮配，5% )作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的 HMSPP娘扩，研究表 明，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關系壮锻，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 增加琐旁。另外，隨著 CO2 注入量的增加猜绣，聚丙烯發(fā)泡材 料的體積膨脹比增加灰殴，但泡孔密度則是先增大后減小。擠出法生產 EPP 作為連續(xù)掰邢、高效的生產工藝牺陶，是 今后 EPP 生產的發(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度的 PP辣之，此 外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2 的應用也是今后的發(fā) 展方向掰伸，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，增加成核密度怀估，得到微孔的 發(fā)泡材料狮鸭。其中超臨界 CO2 的實現(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)泡劑合搅，此外其還具有無毒、不易燃怕篷、化學惰性等 優(yōu)點历筝，近年來受到了廣泛的關注，是替代傳統(tǒng)化 學發(fā)泡劑的選擇廊谓。聚丙烯發(fā)泡珠粒改性PP 泡沫材料由于使用場合的不同梳猪，對性能的要求 也不同，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能蒸痹，建筑 材料則需要良好的隔音春弥、隔熱性能，而汽車部件則需要 更好的剛性等叠荠，通常需要對 EPP 的性能進行改進來適 應不同的需求匿沛。改進 EPP 性能的方法有 2 種:一是改進生產工 藝，二是對 PP 原料進行改性榛鼎。前者主要是通過改進 生產中的工藝流程逃呼、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進 EPP 的性能，這些手段可以有效地調節(jié) EPP 的結構與 形態(tài)者娱，有利于得到泡孔直徑更小抡笼、發(fā)泡倍率越大的產 品，但由于對材料本身的改變不大黄鳍，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 產品的性能推姻，PP 的改性方法主要 有化學交聯(lián)、物理共混框沟、熔融支化等藏古，通過對原料的改 性，不但能夠提高其熔體強度忍燥、降低其發(fā)泡難度拧晕、得到 更好的泡孔結構，同時也能有目的地改進 EPP 的力學 性能梅垄，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向厂捞。為了提高 EPP 的發(fā)泡倍率與彈性、改善其緩沖性 能哎甲，日本 Kaneka 公司改進了釜壓生產工藝。首先 在顆粒從反應釜中放出之前提高釜內的壓力饲嗽，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炭玫，避免了顆粒在管道中粘 結，此外反應釜內蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進一 步膨脹貌虾，后者會使顆粒的冷卻速率變緩吞加，顆粒表面與內 部充分冷卻凝固，提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性。此工藝可 以制備密度為 0． 11 ～ 0． 30g /cm3 衔憨，發(fā)泡倍率為30 ～ 60叶圃， 閉孔含量為 90% ，泡孔尺寸為150 ～ 300 μm 的 EPP践图。將 PP 與無機物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法掺冠，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對 EPP 的影響，納米碳酸鈣的比表面積大码党，在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用德崭，從而使 EPP 的泡孔密度增 大，泡孔直徑減小;但同時也會使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄揖盘。Zhang 等分別用 3 種多官能團單體———己二 醇二丙烯酸酯(HDDA)眉厨、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， 并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP兽狭。實驗 表明三者都能使聚丙烯出現(xiàn)接枝或者交聯(lián)結構從而增 強線性聚丙烯的熔體強度憾股，對比而言，HDDA 改性的聚 丙烯發(fā)泡效果好箕慧，其泡孔的結構尺寸以及發(fā)泡倍率 都較好服球。

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說到一次性容器你是不是認為紙比塑料更環(huán)保呢？這可不一定销钝，塑料具有重量輕有咨，不易受水和陽光影響的特點，適合制作容器蒸健，但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解座享，容易造成大量垃圾，因此后來出現(xiàn)紙質容器似忧，但紙質容器也不是沒有缺點渣叛，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。首先因為紙張?zhí)焐滤疲龅剿蜁浕狙茫瑳]辦法單獨承裝液體，因此市面上常見的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜饺著，所以摸起來感覺滑滑的箫攀。但這種復合材質的設計就會造成回收的難題，紙加塑料淋膜的設計當被送到回收廠時幼衰，如果沒有特殊技術是無法將紙與塑料淋膜分離靴跛，不能分離就無法重新回收材料再利用，而被放在自然環(huán)境中也因為是復合材料很難被分解渡嚣，所以紙杯基本上只能焚燒梢睛。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質越單一越容易回收再利用肥印，現(xiàn)在有一種PP發(fā)泡塑料就具有這種易回收利用的特點，耐熱绝葡，抗腐蝕又安全深碱，還可以在微波爐內加熱，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理藏畅，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器敷硅，并且材質單一只要回收方式正確就能再利用。發(fā)泡技術是塑料在擠出墓赴，吹塑等加工過程中為了減輕產品的重量竞膳，將二氧化碳或氮氣注入到特殊的塑化裝置中，使氣體與原料充分混合诫硕，讓塑料產生反應形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程坦辟，利用發(fā)泡技術生產出來的產品具有輕量化，緩沖吸震章办，吸音锉走，保溫等特點，廣泛應用于包裝藕届，建筑建材等行業(yè)挪蹭。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術的發(fā)展已有幾十年的歷史了，在20世紀20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木休偶，這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的梁厉，從那以后的三十年內幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術制成泡沫塑料。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后踏兜，人們對這種微孔新型塑料日益感興趣词顾，并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種碱妆。一種是物理發(fā)泡劑肉盹，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳，氮氣疹尾，氨氣等氣體上忍，并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學反應，而且在氣態(tài)時在塑料中的擴散速度會低于在空氣中的擴散速度纳本。另一種是化學發(fā)泡劑窍蓝，它是一種當受熱后就會釋放如氮氣，二氧化碳等的物質繁成，釋放氣體的速度能夠吓笙，化學發(fā)泡劑一般有碳酸銨，碳酸氫鈉等朴艰。泡工藝泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法观蓄，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中，再經(jīng)過降壓釋放出氣體祠墅，從而就能在成型的塑料中形成很多小孔侮穿，這種發(fā)泡法由于成本較低，發(fā)泡后對不會留下殘余物毁嗦，并且對發(fā)泡塑料性能不會改變亲茅。另一種是化學發(fā)泡法，這種是利用化學方法產生氣體來使塑料發(fā)泡狗准，是對加入塑料中的化學發(fā)泡劑進行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡克锣，還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學反應釋放出氣體而進行發(fā)泡。 后一種是機械發(fā)泡腔长，使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中袭祟，然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后捞附，發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡（氣泡核）巾乳，隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加，氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大鸟召，隨著塑料產品的成型后溫度和壓力開始降低胆绊，氣泡也會停止增長并且慢慢成型，這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔欧募。所以不管采用什么發(fā)泡工藝压状，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核，氣泡核膨脹跟继，氣泡固化成型這個過程种冬。發(fā)泡膜包裝袋制造過程在所有的發(fā)泡產品中常用的就是發(fā)泡膜，也就是我們常說的珍珠棉还栓，將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點碌廓，如防震，防潮剩盒，韌性好等谷婆，來看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來的。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯辽聊，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合纪挎，通過管道將其吸入到擠出機入料口，同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑跟匆。在擠出機中需要加溫讓原料熔化异袄，再通過噴淋冷卻降溫以達到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡，然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜玛臂。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開烤蜕，展平后收成卷封孙，這樣就可以切割后包裝產品了。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機在上面印上需要的圖案或者文字讽营。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀虎忌，后通過機器壓封成包裝袋，這樣就可以用于包裝產品了橱鹏。塑料通過發(fā)泡技術能讓其內部形成氣泡膜蠢，能讓生產出來的產品更加輕便，還能起到包裝保護的功能莉兰，現(xiàn)在科學家研究出了一種氣泡金屬挑围，也具有這樣的性能，它就像金屬的氣泡包裝材料糖荒。這種復合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的杉辙，它是一種新型復合材料并不是普通的金屬，它比合金鋼要輕70%捶朵，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量奏瞬，具備防輻射，防彈泉孩，防火的能力硼端，在遭遇壓力時其內部的氣泡能起到緩沖保護的作用，也許將來我們就能用到這種氣泡金屬寓搬。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高珍昨，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率，推動材料和能源消耗的下降句喷，以及材料性能的提升镣典，成本降低，有些可以通過輕量化實現(xiàn)唾琼，而發(fā)泡技術就是輕量化未來發(fā)展的方向兄春。那些用于包裝，汽車锡溯，建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡赶舆，輕量化結構在發(fā)展，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎原材料使用祭饭，各種利用發(fā)泡技術制造出來的塑料產品在我們生活中的使用將越來越廣泛

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展芜茵，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件倡蝙。塑料在汽車上的應用已有近50年的歷史九串，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，塑料飾件的大量應用，促進了汽車的減重節(jié)能猪钮，提高了汽車的美觀舒適度品山。PP以密度小、性價比高烤低、具有優(yōu)異的耐熱性能谆奥、耐化學藥品腐蝕性、剛性拂玻、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。近來更是有把汽車內飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢宰译。由于高性能基礎樹脂的開發(fā)生產周期長檐蚜、投資巨大、技術要求高沿侈，且需要高精尖的集成先進綜合技術闯第，所以現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效缀拭、更經(jīng)濟咳短、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蛛淋，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔咙好。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褐荷，可以明顯減輕重量和成型的周期勾效，大大降低機臺的鎖模力，并具有內應力和翹曲小叛甫、平直度高层宫，沒有縮水，尺寸穩(wěn)定其监，成型視窗大等特點萌腿，特別是在生產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)展的一個重要方向抖苦。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件毁菱。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锌历，目前其在汽車內飾上的應用也越來越多鼎俘，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車辩涝、工程機械車占20% 贸伐，客車、商務車占35% 怔揩。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學微發(fā)泡材料捉邢。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質量很不理想脯丝，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本伏伐，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應用宠进；而化學微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學發(fā)泡劑為氣源藐翎，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)材蹬，注入模腔后氣體在擴散內壓的作用下，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡吝镣，且其理想的泡孔直徑應 <50μm 堤器，但目前國內行業(yè)實際生產的微發(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)泡末贾、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等闸溃，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內外飾件，如車身門板拱撵、尾門辉川、風道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條拴测、頂棚等乓旗；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風管等。利用微發(fā)泡技術可使PP制品的質量減少約10%～20% 集索，較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)高50%的減重寸齐，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 抄谐，循環(huán)周期減少10%～15%渺鹦，同時還能提高汽車的節(jié)能性，較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)高30%的節(jié)能蛹含，并且能改善制品的翹曲變形性毅厚，使產品和模具的設計更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學性能浦箱，作為汽車車頂吸耿，可降低汽車的質量，同時其還可用于汽車的內飾件酷窥，有利于汽車的輕量化咽安。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，形成極為細微的蜂巢狀結構蓬推，既節(jié)約了塑材妆棒，又減輕了重量，而且不會影響零件的任何性能。目前已應用車型有：C-MAX糕珊、Grand C-MAX动分、S-MAX、蒙迪歐和Galaxy等红选。綜上所述澜公，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領域應用廣泛，但需要注意：. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產品所驗證的技術喇肋、有廣范的市場坟乾、但在中國應用尚新。2. 微發(fā)泡能提供更高品質 (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蝶防、更省料的產品設計)甚侣。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機——高端應用和節(jié)省成本。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慧脱。