中山靠譜微孔發(fā)泡材料定制

聚丙烯是丙烯加聚反應(yīng)而成的聚合物。系白色蠟狀材料十性，外觀透明而輕叛溢。密度為0.89～0.91g/cm3，易燃劲适，熔點(diǎn)165℃楷掉，在155℃左右軟化，使用溫度范圍為-30～140℃霞势。在80℃以下能耐酸烹植、堿、鹽液及多種有機(jī)溶劑的腐蝕愕贡，能在高溫和氧化作用下分解草雕。聚丙烯廣泛應(yīng)用于服裝、毛毯等纖維制品固以、醫(yī)療器械墩虹、汽車(chē)、自行車(chē)憨琳、零件诫钓、輸送管道、化工容器等生產(chǎn)篙螟，也用于食品菌湃、藥品包裝。產(chǎn)品簡(jiǎn)介特性聚丙烯簡(jiǎn)稱(chēng)PP遍略，是一種無(wú)色惧所、無(wú)臭骤坐、無(wú)毒、半透明固體物質(zhì)下愈。聚丙烯（PP）是一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹(shù)脂纽绍，為無(wú)色半透明的熱塑性輕質(zhì)通用塑料。具有耐化學(xué)性驰唬、耐熱性顶岸、電絕緣性、高強(qiáng)度機(jī)械性能和良好的高耐磨加工性能等叫编，這使得聚丙烯自問(wèn)世以來(lái)辖佣，便迅速在機(jī)械、汽車(chē)搓逾、電子電器卷谈、建筑、紡織霞篡、包裝世蔗、農(nóng)林漁業(yè)和食品工業(yè)等眾多領(lǐng)域得到廣泛的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。近年來(lái)朗兵，隨著我國(guó)包裝污淋、電子、汽車(chē)等工業(yè)的快速發(fā)展余掖，極大地促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)的發(fā)展寸爆。而且因?yàn)槠渚哂锌伤苄裕郾┎牧险鸩教娲局飘a(chǎn)品盐欺，高強(qiáng)度韌性和高耐磨性能已逐步取代金屬的機(jī)械功能赁豆。另外聚丙烯具有良好的接枝和復(fù)合功能，在混凝土冗美、紡織魔种、包裝和農(nóng)林漁業(yè)方面具有巨大的應(yīng)用空間。小鼠以8g/kg劑量灌胃1～5次粉洼，未引起明顯中毒癥狀节预。大鼠吸入聚丙烯加熱至210～220℃時(shí)的分解產(chǎn)物30次，每次2h属韧，出現(xiàn)眼粘膜及上呼吸道刺激癥狀安拟。與聚乙烯相同禁止用其再生制品盛裝食品。發(fā)展簡(jiǎn)史1954年G·納塔首先將丙烯聚合成聚丙烯（采用鋁鈦的氯化物做催化劑）挫剑，并創(chuàng)立了定向聚合理論去扣，引起了人們的關(guān)注柱衔。1957年意大利的蒙特卡提尼公司和美國(guó)赫克勒斯（Hecules）公司分別建立了6000t/a和9000t/a的聚丙烯生產(chǎn)裝置樊破。20世紀(jì)60年代后期到70年代中期聚丙烯進(jìn)入了大發(fā)展時(shí)期愉棱。80年代至今，聚丙烯產(chǎn)量在合成樹(shù)脂中居于前列哲戚，現(xiàn)在僅低于聚乙烯奔滑，居第2位。中國(guó)于1962年開(kāi)始研究聚丙烯生產(chǎn)工藝顺少。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始朋其，聚丙烯在中國(guó)發(fā)展迅速。我國(guó)引進(jìn)了一些先進(jìn)的關(guān)于聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備脆炎，先后建立了燕山梅猿、揚(yáng)子、遼陽(yáng)等一批大中型聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施秒裕，各地也興建了大量小型散裝聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施袱蚓，并對(duì)緩解供需矛盾起到了一定的作用。生產(chǎn)規(guī)模的大幅度增加几蜻，促使我國(guó)聚丙烯樹(shù)脂生產(chǎn)進(jìn)入了快速發(fā)展階段喇潘。2012年，我國(guó)PP生產(chǎn)能力達(dá)到1296.7萬(wàn)t梭稚。2015年颖低，我國(guó)PP產(chǎn)能為2013萬(wàn)噸/年。聚丙烯微孔發(fā)泡需現(xiàn)狀由于我國(guó)聚丙烯的供需差距較大弧烤，近年來(lái)忱屑，大多數(shù)新的大型煉油、乙烯聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目和煤烯烴項(xiàng)目都配備了聚丙烯裝置扼褪，因此想幻，未來(lái)中國(guó)聚丙烯產(chǎn)能將大幅增加。同時(shí)话浇，還需要考慮那些小型的落后聚丙烯安裝技術(shù)脏毯，尤其是間歇式小體法裝置將被逐步淘汰，估計(jì)等到2025年聚丙烯在我國(guó)的生產(chǎn)能力將達(dá)到更高的水平幔崖。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展食店，對(duì)各種化工原料的需求不斷增加，導(dǎo)致了對(duì)聚丙烯的消耗量達(dá)到有史以來(lái)高水平赏寇，因此我國(guó)將成為世界上聚丙烯消費(fèi)國(guó)家吉嫩。2003年，我國(guó)聚丙烯的消耗量已經(jīng)達(dá)到532萬(wàn)噸嗅定；2007年率先達(dá)到1000萬(wàn)噸自娩；2008年受金融危機(jī)影響，略降至1079萬(wàn)噸渠退；目前（2018年）忙迁，在基礎(chǔ)設(shè)施投資和國(guó)內(nèi)需求的推動(dòng)下脐彩，增長(zhǎng)至1232萬(wàn)噸。生產(chǎn)工藝聚丙烯樹(shù)脂是四大通用型熱塑性樹(shù)脂（聚乙烯姊扔、聚氯乙烯惠奸、聚丙烯、聚苯乙烯）之一恰梢，以丙烯為原料佛南，乙烯為共聚單體通過(guò)聚合反應(yīng)生產(chǎn)制得。聚丙烯的生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷了溶劑法嵌言、溶液法嗅回，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法幾個(gè)發(fā)展階段。世界上用于生產(chǎn)聚丙烯的工藝方法按類(lèi)別劃分主要有以下幾大類(lèi)：溶劑法、溶液法，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法北启。各工藝特點(diǎn)簡(jiǎn)介如下：溶劑聚合法溶劑法（又稱(chēng)漿液法或泥漿法膘盖、淤漿法）是早采用的聚丙烯生產(chǎn)工藝，但由于有脫灰和溶劑回收工序，流程長(zhǎng)，較復(fù)雜等缺點(diǎn)，隨著催化劑研究技術(shù)的進(jìn)步培愁，從八十年代起，溶劑法已趨于停滯狀態(tài)缓窜，逐漸為液相本體法所取代定续。工藝特點(diǎn)：（1）丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中（如乙烷中），在催化劑作用下進(jìn)行溶劑聚合禾锤，聚合物以固體輸粒狀態(tài)懸浮在溶劑中私股，采用釜式攪拌反應(yīng)器；（2）有脫灰和溶劑回收工序恩掷，流程長(zhǎng)倡鲸，較復(fù)雜，裝置投資大黄娘，能耗高峭状。但生產(chǎn)易控制，產(chǎn)品質(zhì)量好逼争；（3）以離心過(guò)濾方法分離聚丙烯顆粒再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒优床。溶液聚合法工藝特點(diǎn)：（1）使用高沸點(diǎn)直鏈烴作溶劑，在高于聚丙烯熔點(diǎn)的溫度下操作誓焦，所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布胆敞；（2）高溫氣提方法蒸發(fā)脫除溶劑得熔融聚丙烯，再擠出造粒得料產(chǎn)品；（3）生產(chǎn)廠家只有美國(guó)柯達(dá)公司一家移层。相本體法含液相氣相組合式启摄，液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝是聚丙烯生產(chǎn)中后期發(fā)展起來(lái)的新工藝。該生產(chǎn)工藝是聚丙烯1957年開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)七年之后問(wèn)世的幽钢。采用液相本體法生產(chǎn)聚丙烯，是在反應(yīng)體系中不加任何其他溶劑傅是，將催化劑直接分散在液相丙烯中進(jìn)行丙烯液相本體聚合反應(yīng)匪燕。聚合物從液相丙烯中不斷析出，以細(xì)顆粒狀懸浮在液相丙烯中喧笔。隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)帽驯，聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高。當(dāng)丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定程度時(shí)书闸，經(jīng)閃蒸回收未聚合的丙烯單體尼变，即得到粉料聚丙烯產(chǎn)品。這是一種比較簡(jiǎn)單和先進(jìn)的聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)方法浆劲。液相本體法工藝代表著八十年代國(guó)際上聚丙烯生產(chǎn)的新技術(shù)嫌术、新水平。工藝特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)中不加溶劑牌借，丙烯單體以液相狀態(tài)在釜式反應(yīng)器中進(jìn)行液相本體聚合度气，乙烯丙烯在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣相共聚；（2）流程簡(jiǎn)單膨报，設(shè)備少磷籍、投資省，動(dòng)力消耗及生產(chǎn)成本低现柠；（3）均聚采用釜式攪拌反應(yīng)器（Hypol工藝）院领，或環(huán)管反應(yīng)器（Spheripol工藝），無(wú)規(guī)共聚和嵌段共聚均在攪拌式流化床中進(jìn)行够吩。采用液相本體法的典型代表是BASELL公司的Spherizone液相本體法工藝比然。Spherizone是一種氣相循環(huán)技術(shù)，采用齊格勒-納塔催化劑周循，可生產(chǎn)出保持韌性和加工性能同時(shí)又具有高結(jié)晶度谈秫、剛性和更加均一的聚合體。它可在單一反應(yīng)器中制得高度均一的多單體樹(shù)脂或雙峰均聚物鱼鼓。Spherizone循環(huán)反應(yīng)有二個(gè)互通的區(qū)域拟烫，不同的區(qū)域起到由其它工藝的氣相和液相環(huán)管反應(yīng)器所起的作用。這兩個(gè)區(qū)域能產(chǎn)生具有不同相對(duì)分子質(zhì)量或單體組成分布的樹(shù)脂迄本，擴(kuò)大了聚丙烯的性能范圍硕淑。該工藝的核心設(shè)備為MZCR（多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng)）反應(yīng)器R230系統(tǒng)。該反應(yīng)器由提升管和下降管兩部分組成。在提升管內(nèi)聚合物通過(guò)反應(yīng)氣體向上吹置媳，形成流化于樟，并送入下降管的上部經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器后，粉料在收集在下降管內(nèi)拇囊。反應(yīng)氣體由離心式壓縮機(jī)通過(guò)外部的管線循環(huán)迂曲，反應(yīng)熱依靠在外部循環(huán)管線上的循環(huán)器冷卻器來(lái)移出。反應(yīng)器產(chǎn)品通過(guò)安裝在下降管下部的閥門(mén)排出寥袭。排出的粉料經(jīng)過(guò)高壓和低壓脫氣后路捧，在生產(chǎn)均聚物和無(wú)規(guī)共聚物時(shí)，直接進(jìn)行汽蒸和干燥传黄，得到粉料產(chǎn)品杰扫。生產(chǎn)抗沖產(chǎn)品時(shí)，經(jīng)過(guò)高壓脫氣后的粉料排入氣相流化床反應(yīng)器膘掰。該反應(yīng)器仍采用Spheripol II氣相反應(yīng)器系統(tǒng)章姓。共聚反應(yīng)器為立式圓筒式容器，上识埋、下為球形封頭凡伊，下部為沸騰床，主體材料為不銹鋼窒舟，內(nèi)表面拋光窗声。該工藝目前單線大生產(chǎn)能力已達(dá)45萬(wàn)噸/年。MZCR（多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器）抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá) 22%（橡膠含量大于40%）辜纲，還可生產(chǎn)含乙烯和丁烯-1的三元共聚產(chǎn)品笨觅。氣相本體法工藝特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)不引入溶劑，丙烯單體以氣相狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)行氣相本體聚合耕腾；（2）流程簡(jiǎn)短见剩，設(shè)備少、生產(chǎn)安全扫俺，生產(chǎn)成本低苍苞；（3）聚合反應(yīng)器有流化床（聯(lián)碳/殼牌UNIPOI工藝）、立式攪拌床（巴斯Novolen工藝）及臥式攪拌床（阿莫科/埃爾帕索工藝）狼纬。采用氣相本體法的典型代表是DOW化學(xué)公司Unipol氣相工藝羹呵。Unipol氣相聚丙烯工藝是美國(guó)聯(lián)碳公司（UCCP）和殼牌公司于二十世紀(jì)八十年代開(kāi)發(fā)的一種氣相流化床聚丙烯工藝，是將應(yīng)用在聚乙烯生產(chǎn)上的流化床工藝移植到聚丙烯生產(chǎn)中疗琉，并獲得成功冈欢。該工藝采用高效催化劑體系，主催化劑為高效載體催化劑盈简，助催化劑為三乙基鋁凑耻、給電子體太示。UNIPOL工藝具有簡(jiǎn)單、靈活香浩、經(jīng)濟(jì)和安全的特點(diǎn)类缤；該工藝只用很少的設(shè)備就能生產(chǎn)出包括均聚物、無(wú)規(guī)共聚物和抗沖共聚物在內(nèi)的全范圍產(chǎn)品邻吭，可在較大操作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一餐弱。因?yàn)槭褂玫脑O(shè)備數(shù)量少而使維修工作量小，裝置的可靠性提高囱晴。由于流化床反應(yīng)動(dòng)力學(xué)本身的限制膏蚓，加上操作壓力低使系統(tǒng)中物料的貯量減小，使得該工藝比其它工藝操作安全速缆，不存在事故失控時(shí)設(shè)備超壓的危險(xiǎn)。此工藝沒(méi)有液體廢料排出恩闻，排放到大氣的烴類(lèi)也很少艺糜，因此對(duì)環(huán)境的影響非常小，與其它工藝相比幢尚，該工藝更容易達(dá)到環(huán)保破停、健康和安全的各種嚴(yán)格規(guī)范。該工藝的另一顯著特點(diǎn)是可以配合超冷凝態(tài)操作尉剩，即所謂的超冷凝態(tài)氣相流化床工藝（SCM）真慢。該技術(shù)通過(guò)將反應(yīng)器內(nèi)液相的比例提高到45%，可使現(xiàn)有的生產(chǎn)能力提高200%理茎。由于液體含量多少不是流化床不穩(wěn)定黑界、形成聚合物結(jié)塊的基本因素，因此該技術(shù)關(guān)鍵的操作變量是膨脹床的密度及膨脹松密度與沉降松密度的比例皂林。由于超冷凝態(tài)操作能夠有效地移走反應(yīng)熱朗鸠，它能使反應(yīng)器在體積不增加的情況下提高2倍以上的生產(chǎn)能力，對(duì)于投資的節(jié)省是非炒”叮可觀的烛占。抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá)17% （橡膠含量大于30%）的抗沖共聚產(chǎn)品沟启。該工藝的核心設(shè)備為氣相流化床反應(yīng)器忆家、循環(huán)氣壓縮機(jī)、循環(huán)氣冷卻器和擠壓造粒機(jī)組德迹。流化床反應(yīng)器是空心式容器芽卿，其頂部帶有擴(kuò)大段，底部帶有分布器胳搞，一反應(yīng)器操作壓力為3.5MPaG蹬竖，溫度67℃沼沈，第二反應(yīng)器操作壓力為2.1MPaG，溫度70℃币厕；循環(huán)氣壓縮機(jī)為單級(jí)列另、恒速、離心式壓縮機(jī)旦装。聚丙烯PP改性針對(duì)聚丙烯在低溫下的抗沖擊性能差页衙、耐候性不佳、表面裝飾性差以及在電阴绢、磁店乐、光、熱呻袭、燃燒等方面的功能性與實(shí)際需要的差距眨八，對(duì)聚丙烯加以改性，成為當(dāng)前塑料加工發(fā)展為活躍的左电，取得成果為豐盛的領(lǐng)域廉侧。

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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，當(dāng)人們購(gòu)買(mǎi)兒童玩具篓足、家具用品等塑料制品時(shí)段誊，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無(wú)毒無(wú)味、綠色環(huán)保栈拖，近年來(lái)綜合性能優(yōu)異连舍、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”，日益受到熱捧涩哟，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種索赏。超臨界CO2（二氧化碳）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)。在第22屆工博會(huì)高校展區(qū)贴彼，華東理工大學(xué)化工學(xué)院教授趙玲領(lǐng)銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項(xiàng)目参滴，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(yīng)用。該項(xiàng)目也是2019年度上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目锻弓。聚丙烯微孔發(fā)泡無(wú)水發(fā)泡制備聚合物珠粒實(shí)驗(yàn)裝置（央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學(xué)供圖）鎖定新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域砾赔，布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國(guó)新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域，發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段青灼。隨著航天航空暴心、國(guó)防、能源杂拨、交通专普、包裝、電器弹沽、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展檀夹，對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱筋粗、隔音、絕緣炸渡、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來(lái)越迫切娜亿。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長(zhǎng)量快蚌堵、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹(shù)脂之一买决，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(lǐng)域的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。016年吼畏，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項(xiàng)督赤，該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝，開(kāi)展聚合物輕量化的應(yīng)用基礎(chǔ)—共性技術(shù)—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈?zhǔn)健毖邪l(fā)工作泻蚊。據(jù)趙玲介紹躲舌，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類(lèi)⌒孕郏化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留没卸、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(lèi)則對(duì)臭氧層有破壞作用毅贮，已逐漸被禁止和限制使用办悟；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高尘奏，烷烴類(lèi)發(fā)泡劑則易燃燒不安全滩褥。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)炫加、有害殘留以及VOC排放等問(wèn)題和弊端瑰煎，超臨界流體，特別是超臨界CO2俗孝，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)酒甸，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)，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)赋铝、表面張力和粘度下降插勤、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革骨。聚丙烯是結(jié)晶聚合物农尖，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)品良哲；高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無(wú)法保持完整泡孔盛卡，可操作窗口窄。因此筑凫，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滑沧。為了攻克這一難題并村，近年來(lái)華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通、中石化北化院滓技、浙江新恒泰哩牍、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系殖属、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)化姐叁、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(zhuān)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”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)：根據(jù)在低于其流動(dòng)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(jī)制洗显，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(zhuān)用料外潜，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；CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率挠唆，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積处窥；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)保證了均勻的壓力場(chǎng)玄组、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)滔驾，成功實(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)。

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聚丙烯是五大通用合成樹(shù)脂中的一個(gè)重要品種俄讹，在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展均十分迅速哆致。在全球塑料用五大合成樹(shù)脂中，聚丙烯的產(chǎn)量占有1/4左右的份額患膛。聚丙烯在生產(chǎn)數(shù)量迅速發(fā)展的同時(shí)摊阀，也在性能上不斷出新，使其應(yīng)用的廣度和深度不斷變化踪蹬，近年來(lái)或通過(guò)在聚合反應(yīng)時(shí)加以改進(jìn)胞此，或者在聚合后造粒時(shí)采取措施，有一些更具獨(dú)特性能的聚丙烯新的品種問(wèn)世跃捣，如透明聚丙烯漱牵、高熔體強(qiáng)度聚丙烯等。透明改性PP的結(jié)晶是造成不透明的主要原因疚漆，利用急冷凍結(jié)PP的結(jié)晶趨向酣胀，可以得到透明的薄膜，但有一定壁厚的制品娶聘，因熱傳導(dǎo)需要時(shí)間闻镶，芯層不可能迅速被冷卻凍結(jié)，因此對(duì)于有一定厚度的制品不能指望用急冷的辦法提高透明度趴荸，必須從PP的結(jié)晶規(guī)律和影響因素入手儒溉。經(jīng)一定技術(shù)手段得到的改性PP，可具有優(yōu)良的透明性和表面光澤度发钝，甚至可以和典型的透明塑料(如PET顿涣、PVC波闹、PS等)相媲美。?透明聚丙烯制品聚丙烯微孔發(fā)泡1透明PP更為優(yōu)越的是熱變形溫度高涛碑，一般可高于110℃精堕，有的甚至可達(dá)135℃，而上述三種透明塑料的熱變形溫度都低于90℃蒲障。由于透明PP的性能優(yōu)勢(shì)明顯歹篓，近年來(lái)在全球都得以迅速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域從家庭日用品到醫(yī)療器械揉阎，從包裝用品到耐熱器皿(微波爐加熱用)庄撮，都在大量使用。PP的透明性提高可通過(guò)以下三種途徑：采用茂金屬催化劑聚合出具有透明性的PP;2通過(guò)無(wú)規(guī)共聚得到透明性PP;3在普通聚丙烯中加入透明改性劑(主要是成核劑)提高其透明性毙籽。高熔體強(qiáng)度聚丙烯聚丙烯的缺點(diǎn)之一是熔體強(qiáng)度低洞斯，耐熔垂性差。通常非晶態(tài)聚合物(如ABS坑赡、PS)在較寬的溫度范圍內(nèi)存在類(lèi)似橡膠一樣的彈性行為烙如，而處于半結(jié)晶的聚丙烯則沒(méi)有。這一缺點(diǎn)造成了聚丙烯不能在較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱成型毅否，它的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)非常接近亚铁，一旦到達(dá)熔點(diǎn)，熔體粘度急劇下降螟加，隨之熔體強(qiáng)度也大幅下降徘溢，導(dǎo)致在熱成型時(shí)制品壁厚不均，擠出發(fā)泡泡孔塌陷等問(wèn)題仰迁，大大限制了聚丙烯在某些方面的應(yīng)用甸昏。?高熔體強(qiáng)度PP在汽車(chē)制造的運(yùn)用02高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)就是指熔體強(qiáng)度對(duì)溫度和熔體流動(dòng)速率不太敏感的聚丙烯顽分，極具開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景徐许。HHSPP是一種樹(shù)脂含有長(zhǎng)支鏈的聚丙烯，長(zhǎng)支鏈?zhǔn)窃诤缶酆现幸l(fā)接枝的卒蘸，這種均聚物的熔體強(qiáng)度是具有相似流動(dòng)特性普通聚丙烯均聚物的9倍雌隅，在密度和熔體流動(dòng)速率相近的情況下，HHSPP的屈服強(qiáng)度缸沃、彎曲模量以及熱變形溫度和熔點(diǎn)均高于普通聚丙烯恰起，但缺口沖擊強(qiáng)度比普通聚丙烯低。目前趾牧，HMSPP的制備方法主要有兩種：將聚丙烯與其他化合物進(jìn)行反應(yīng)性改性2聚丙烯與其他聚合物進(jìn)行共混改性具體的實(shí)施方法主要有1射線輻射法2反應(yīng)擠出法 3聚合過(guò)程中引發(fā)接枝法等丙烯微孔膜通過(guò)加工工藝方面的創(chuàng)新检盼，可以制成分布著直徑約0.5μm圓孔的微孔膜。微孔形成機(jī)理：結(jié)晶高聚物在拉伸聚向過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)冷拉伸現(xiàn)象翘单，其結(jié)構(gòu)具有高度規(guī)整性吨枉，并所有微晶都沿應(yīng)力方向取向排列蹦渣，稱(chēng)之為再結(jié)晶。?聚丙烯微孔膜03對(duì)結(jié)晶制品在熔點(diǎn)下緩慢進(jìn)行熱處理(退火)貌亭，這時(shí)體積較小柬唯，不完整的微晶在低溫度下熔化，立即又重新結(jié)晶圃庭，從而調(diào)整鏈段排列使結(jié)晶結(jié)構(gòu)趨于均勻化锄奢。在結(jié)晶一取向一再結(jié)晶的過(guò)程中，有效控制材料非晶區(qū)和晶區(qū)的取向分布剧腻，調(diào)整拉伸溫度拘央、拉伸強(qiáng)度、拉伸方法书在、熱定型溫度堪滨、冷卻速率等工藝條件，就可得到微孔膜蕊温。微孔膜屬高技術(shù)含量袱箱、高附加值產(chǎn)品，在電池領(lǐng)域可用做隔膜义矛，在醫(yī)療領(lǐng)域因其無(wú)毒发笔、阻隔細(xì)菌但可透氣，可用于人工肺膜凉翻、殺菌包裝物等了讨。此種膜還可用于制造無(wú)菌水、無(wú)菌空氣制轰、廢水過(guò)濾前计、煙塵分離、氣體濃縮垃杖、衛(wèi)生用品男杈、花草、樹(shù)苗栽培等等调俘，用途十分廣闊伶棒。

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近年來(lái)綜合性能優(yōu)異、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”彩库，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種肤无。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)，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)性突破骇钦，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)宛渐。合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類(lèi)。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留窥翩、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(lèi)則對(duì)臭氧層有破壞作用畴蹭，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(lèi)發(fā)泡劑則易燃燒不安全鳍烁。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑叨襟，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)幔荒，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)糊闽、表面張力和黏度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化爹梁，可以制備微孔甚至納米泡孔材料右犹。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)晶限制姚垃，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)法保持完整泡孔念链，可操作窗口窄。因此积糯，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掂墓。為了攻克這一難題，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通看成、中石化北化院君编、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位川慌，在合適物料體系吃嘿、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、強(qiáng)化和工程化等系列工作梦重，形成了“適合超臨界CO2發(fā)泡的聚丙烯專(zhuān)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)新兑燥。趙玲介紹，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡琴拧，既可突破結(jié)晶的制約降瞳，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“叮基于這一發(fā)泡機(jī)制力崇，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(zhuān)用料斗塘，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑赢织。CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率，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)泡馍盟、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)于置，保證了均勻的壓力場(chǎng)、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)八毯。利用上述創(chuàng)新技術(shù)搓侄，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套话速、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)泡裝置讶踪，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上泊交，發(fā)泡專(zhuān)用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)乳讥，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元廓俭。此外云石，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利8件、實(shí)用新型專(zhuān)利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論研乒。趙玲表示汹忠，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)，除聚丙烯外雹熬，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)宽菜，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專(zhuān)用料竿报，除可應(yīng)用于汽車(chē)零部件和內(nèi)飾赋焕、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域，還可滿(mǎn)足兒童玩具仰楚、食品隆判、醫(yī)療、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求僧界。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能侨嘀，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域，如新能源汽車(chē)動(dòng)力電池墊片捂襟、5G通信微波中繼天線罩咬腕、高檔汽車(chē)音響振膜、防彈衣背板等葬荷。

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什么是MPP涨共？MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯，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微米宠漩，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)举反。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在，MPP具有優(yōu)異的減震扒吁、緩沖火鼻、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具魁索、箱包融撞、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA粗蔚、PU尝偎、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的佳替代物鹏控。聚丙烯微孔發(fā)泡MPP所需的原料制造MPP一般需要使用高熔體強(qiáng)度聚丙烯(high melt strength PP)冬念。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物，加工窗口較窄牧挣，且難以得到封閉的泡孔結(jié)構(gòu)急前。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，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體瀑构，并誘導(dǎo)其成核裆针、發(fā)泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料寺晌。發(fā)泡過(guò)程清潔無(wú)污染世吨，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)呻征，因此可回收循環(huán)使用耘婚。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陆赋。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械沐祷、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)用于兒童拼圖攒岛、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域赖临，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫，EVA泡沫灾锯。 PP是半結(jié)晶聚合物兢榨，其熔點(diǎn)一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE顺饮、PS吵聪、PU發(fā)泡材料，MPP的使用溫度可達(dá)120℃兼雄，因此MPP特別適合高溫包裝吟逝、高溫保溫等領(lǐng)域。MPP集增強(qiáng)君旦、隔熱和降噪為一體澎办，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域嘲碱，如汽車(chē)金砍、軌道交通局蚀，船舶，風(fēng)機(jī)葉片等恕稠。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用琅绅，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫、PET結(jié)構(gòu)泡沫等鹅巍，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用千扶。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，由于泡孔較小骆捧，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小澎羞。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料，更加降低制品重量和體積敛苇。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控妆绞，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)穿孔枫攀，可應(yīng)用于微電子器件的包裝(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在括饶，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率来涨。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流图焰，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的蹦掐、依賴(lài)于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)技羔。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔卧抗，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能堕阔，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域。 MPP的阻燃著下游應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大以及性能要求的提升颗味，對(duì)MPP阻燃要求日益劇增超陆，巴斯夫BASF無(wú)鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低，添加1%即可達(dá)到UL94 VTM-2阻燃等級(jí)浦马，對(duì)材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響时呀，NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外，它還有出色的光和熱穩(wěn)定性晶默，以及不與酸性環(huán)境以及含鹵阻燃劑中的酸性成份發(fā)生反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)谨娜。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產(chǎn)品，巴斯夫光穩(wěn)定劑Tinuvin? XT55在MPP微孔發(fā)泡聚丙烯上能夠達(dá)到非常高效的光老化磺陡，延長(zhǎng)MPP長(zhǎng)時(shí)間在戶(hù)外暴曬的時(shí)間趴梢，防止材料老化降解漠畜； BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外，同時(shí)還具有形態(tài)顆廖氚校化憔狞，加工方便，潔凈彰阴，無(wú)粉塵污染等特點(diǎn)瘾敢。