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發(fā)布時(shí)間:2022-06-21 01:22:23南京優(yōu)質(zhì)MPP板材定制
說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢磕蛇?這可不一定景描,塑料具有重量輕,不易受水和陽光影響的特點(diǎn)秀撇,適合制作容器超棺,但也因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)使得塑料不易被大自然分解,容易造成大量垃圾呵燕,因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器棠绘,但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點(diǎn),甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大再扭。首先因?yàn)榧垙執(zhí)焐滤醪裕龅剿蜁?huì)軟化,沒辦法單獨(dú)承裝液體泛范,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让虐,所以摸起來感覺滑滑的。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計(jì)就會(huì)造成回收的難題罢荡,紙加塑料淋膜的設(shè)計(jì)當(dāng)被送到回收廠時(shí)赡突,如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離对扶,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?yàn)槭菑?fù)合材料很難被分解麸俘,所以紙杯基本上只能焚燒辩稽。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質(zhì)越單一越容易回收再利用,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(diǎn)从媚,耐熱逞泄,抗腐蝕又安全,還可以在微波爐內(nèi)加熱拜效,只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理喷众,成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器,并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用紧憾。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出到千,吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量,將二氧化碳或氮?dú)庾⑷氲教厥獾乃芑b置中赴穗,使氣體與原料充分混合憔四,讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程,利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化般眉,緩沖吸震了赵,吸音,保溫等特點(diǎn)甸赃,廣泛應(yīng)用于包裝柿汛,建筑建材等行業(yè)。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史了埠对,在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木络断,這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的,從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料项玛。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后貌笨,人們對(duì)這種微孔新型塑料日益感興趣,并逐漸成為市場(chǎng)上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)襟沮。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場(chǎng)上普遍使用的發(fā)可以分為兩種锥惋。一種是物理發(fā)泡劑,這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳臣嚣,氮?dú)饩还危睔獾葰怏w,并且這些氣體在氣態(tài)下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)硅则,而且在氣態(tài)時(shí)在塑料中的擴(kuò)散速度會(huì)低于在空氣中的擴(kuò)散速度淹父。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑,它是一種當(dāng)受熱后就會(huì)釋放如氮?dú)庠醭妫趸嫉鹊奈镔|(zhì)暑认,釋放氣體的速度能夠控制困介,化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨,碳酸氫鈉等蘸际。發(fā)泡工藝發(fā)泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法座哩,就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中,再經(jīng)過降壓釋放出氣體粮彤,從而就能在成型的塑料中形成很多小孔根穷,這種發(fā)泡法由于成本較低,發(fā)泡后對(duì)不會(huì)留下殘余物导坟,并且對(duì)發(fā)泡塑料性能不會(huì)改變屿良。另一種是化學(xué)發(fā)泡法,這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡惫周,是對(duì)加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡尘惧,還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進(jìn)行發(fā)泡。 后一種是機(jī)械發(fā)泡递递,使用機(jī)械攪拌的方法使氣體混入材料中喷橙,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登舞,發(fā)泡劑的分子就會(huì)在塑料中形成很多微小氣泡(氣泡核)贰逾,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(zhǎng)或者與其它氣泡合并變大逊躁,隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低似踱,氣泡也會(huì)停止增長(zhǎng)并且慢慢成型隅熙,這樣就會(huì)在塑料中形成很多或大或小的氣孔稽煤。所以不管采用什么發(fā)泡工藝,使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核囚戚,氣泡核膨脹酵熙,氣泡固化成型這個(gè)過程。發(fā)泡膜包裝袋制造過程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜驰坊,也就是我們常說的珍珠棉匾二,將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點(diǎn),如防震拳芙,防潮察藐,韌性好等,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舟扎。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯分飞,首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合,通過管道將其吸入到擠出機(jī)入料口睹限,同時(shí)在擠出機(jī)中還要加入發(fā)泡劑譬猫。在擠出機(jī)中需要加溫讓原料熔化讯檐,再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡,然后從機(jī)頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜染服。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開别洪,展平后收成卷,這樣就可切割后包裝產(chǎn)品了柳刮。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機(jī)在上面印上需要的圖案或者文字挖垛。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀,后通過機(jī)器壓封成包裝袋秉颗,這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了晕换。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡,能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便站宗,還能起到包裝保護(hù)的功能闸准,現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬,也具有這樣的性能梢灭,它就像金屬的氣泡包裝材料夷家。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的,它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬敏释,它比合金鋼要輕70%库快,能吸收超過普通鋼幾十倍的能量,具備防輻射钥顽,防彈义屏,防火的能力,在遭遇壓力時(shí)其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用蜂大,也許將來我們就能用到這種氣泡金屬闽铐。隨著世界資源的減少和對(duì)環(huán)境要求的提高,怎么提高可持續(xù)性以及提升效率奶浦,推動(dòng)材料和能源消耗的下降兄墅,以及材料性能的提升,成本降低澳叉,有些可以通過輕量化實(shí)現(xiàn)隙咸,而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向。那些用于包裝成洗,汽車五督,建筑和日用消費(fèi)品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡,輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展瓶殃,很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用充包,各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛。
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近日碌燕,有網(wǎng)友在國家發(fā)展改革委官網(wǎng)留言詢問“’一次性發(fā)泡塑料餐具’是否包括‘可生物降解發(fā)泡塑料餐具’误证?比如用可生物降解的聚乳酸PLA發(fā)泡塑料材料制成的餐具继薛,是否也在禁止之列?”發(fā)改委回答:“凡發(fā)泡塑料餐具均在禁止生產(chǎn)和銷售之列愈捅《艨迹”這份答復(fù)看似簡(jiǎn)單,卻隱藏著數(shù)個(gè)值得深思的問題蓝谨,深挖之下灌具,細(xì)思極恐!1譬巫、一次性發(fā)泡塑料餐具 ≠ 一次性塑料餐具咖楣,可降解的一次性塑料餐具是否允許使用?國家發(fā)展委和改革委員會(huì)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》中芦昔,關(guān)于一次性塑料餐具和一次性發(fā)泡塑料餐具有不同的規(guī)定:關(guān)于一次性發(fā)泡塑料餐具:禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具诱贿;關(guān)于一次性塑料餐具:到2020年底,全國范圍餐飲行業(yè)禁止使用不可降解一次性塑料吸管咕缎;地級(jí)以上城市建成區(qū)珠十、景區(qū)景點(diǎn)的餐飲堂食服務(wù),禁止使用不可降解一次性塑料餐具凭豪。到2022年底焙蹭,縣城建成區(qū)、景區(qū)景點(diǎn)餐飲堂食服務(wù)嫂伞,禁止使用不可降解一次性塑料餐具孔厉。到2025年,地級(jí)以上城市餐飲外賣領(lǐng)域不可降解一次性塑料餐具消耗強(qiáng)度下降30%帖努。一次性發(fā)泡餐具:聚丙烯微孔發(fā)泡在飲食業(yè)和食品包裝業(yè)中撰豺,一次性發(fā)泡餐具使用為廣泛的材料是聚苯乙烯,通常采用含氯氟烴(CFC)或烴類(HC)發(fā)泡劑發(fā)泡然磷,制成各種餐飲具如快餐盒郑趁、湯碗刊驴、方便面碗姿搜、生鮮托盤等。這些材料構(gòu)成了嚴(yán)重的環(huán)境問題捆憎。中國曾于1999年舅柜、2005年以及2011年三次將一次性發(fā)泡塑料餐具列入工藝落后或產(chǎn)品落后目錄而遭淘汰。原因是:一些發(fā)泡餐具廠使用工業(yè)塑膠廢棄物作為原材料躲惰,摻雜少量的新料致份,再配一定量的滑石粉,生產(chǎn)出一次性發(fā)泡餐盒础拨。盡管使用再生料生產(chǎn)發(fā)泡餐具有節(jié)約資源等優(yōu)勢(shì)氮块,但是來源不明的工業(yè)塑膠廢棄物存在眾多安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)绍载;發(fā)泡塑料餐具用完廢棄后難于回收利用;一次性發(fā)泡餐具對(duì)是否有雙酚A滔蝉、苯乙烯單體击儡、二聚體、三聚體蝠引、二噁英等毒性單體析出存在爭(zhēng)議阳谍;在生產(chǎn)過程中使用的發(fā)泡劑,有的會(huì)破壞大氣臭氧層螃概,有的存在嚴(yán)重安全隱患矫夯。2013年2月26日,國家發(fā)改委發(fā)布第21號(hào)令吊洼,對(duì)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》有關(guān)條目進(jìn)行局部調(diào)整训貌,其中之一便是在淘汰類產(chǎn)品目錄中刪除了一次性發(fā)泡塑料餐具(簡(jiǎn)稱發(fā)泡餐具)。終冒窍,2020年1月16日發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》明確禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具旺订。一次性塑料餐具:一次性餐具按原材料來源、生產(chǎn)工藝超燃、降解方式区拳、回收水平分為以下三大類:1、生物降解類:如紙制品(含紙漿模塑型意乓、紙板涂膜型)樱调、食用粉模塑型、植物纖維模塑型等届良;2笆凌、光/生物降解性材料類:光/生物降解塑料(非發(fā)泡)型,如光生物降解PP類士葫;3乞而、易于回收利用材料類:如聚丙烯類(PP)、高抗沖聚苯乙烯類(HIPS)慢显、雙向拉伸聚苯乙烯(BOPS)爪模、天然無機(jī)礦物填充聚丙烯復(fù)合材料制品等。也就是說一次性發(fā)泡塑料餐具僅僅是一次性塑料餐具中的一個(gè)種類荚藻。禁止的是一次性發(fā)泡餐具屋灌,而不是完全禁止一次性塑料餐具,可降解的一次性塑料餐具是允許生產(chǎn)和銷售的应狱。2共郭、可生物降解的一次性塑料餐具是否需要“發(fā)泡成型”?采用的發(fā)泡劑是否同樣對(duì)環(huán)境有害?發(fā)泡是使塑料產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)的過程除嘹。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料写半,常的樹脂有:聚苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂尉咕、聚氯乙烯樹脂污朽、聚乙烯樹脂、脲甲醛樹脂龙考、酚醛樹脂等蟆肆。發(fā)泡劑:CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中,它終將散逸晦款、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)炎功。再者,HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來缓溅,因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成蛇损。因而,需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料坛怪∮倨耄可降解餐盒使用材料分兩種:一種是天然材料制成的可降解天然材料餐盒,如紙制品袜匿、秸稈更啄、淀粉等,可降解居灯,也稱之為環(huán)保產(chǎn)品祭务;另一種是以塑料為主要成分的可降解塑料餐盒,加入淀粉怪嫌、光敏劑等物質(zhì)制成(此類一次性餐盒的制造原料是可降解塑料义锥,所謂可降解塑料就是在塑料的生產(chǎn)過程中加入一定量的添加劑,如光敏劑岩灭、淀粉等原料拌倍。這樣,可降解塑料制品在使用完噪径,并廢棄在大自然中暴露三個(gè)月后柱恤,可由完整的形狀分解成碎片,因而至少在視覺上改善了環(huán)境熄云。但這項(xiàng)技術(shù)的缺陷是膨更,這些碎片不能繼續(xù)降解,只不過是由大片變成小片塑料缴允,不能從根本上勝任消除白色污染的任務(wù)。發(fā)泡劑:CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中,它終將散逸练般、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)矗漾。再者,HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來薄料,因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成敞贡。因而,需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料摄职。目前誊役,常用的可降解塑料聚乳酸(PLA)餐盒是需要發(fā)泡的,至于其他可降解塑料是否需要發(fā)泡谷市,發(fā)泡劑是否污染環(huán)境蛔垢,還需要更專業(yè)的解答,請(qǐng)?jiān)谙路搅粞曰驋呙瓒S碼迫悠,分享您的觀點(diǎn):按【姓名+公司名+職務(wù)】格式鹏漆,發(fā)送備注3、如果《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》中禁止生產(chǎn)和銷售的超薄塑料購物袋创泄、農(nóng)用地膜艺玲,一次性塑料棉簽,塑料微珠全都使用可生物降解材料鞠抑,是否允許生產(chǎn)和銷售饭聚?目前還沒有明確的答案,您怎么看搁拙?4若治、可降解塑料真的環(huán)保嗎?可降解塑料中也會(huì)使用發(fā)泡劑破壞環(huán)境感混,此外花費(fèi)大量成本和時(shí)間使用可降解塑料端幼,但可降解塑料混雜在傳統(tǒng)塑料中,無法回收利用弧满,只能用傳統(tǒng)方法掩埋焚燒處理婆跑,究竟該使用可降解塑料還是建設(shè)塑料閉環(huán),采用可回收性設(shè)計(jì)庭呜,這是一個(gè)值得思索的問題滑进。
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摘 要:聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能,PP屬于結(jié)晶型聚合物募谎,在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)扶关,存在結(jié)晶區(qū),相態(tài)為固態(tài)数冬,難以發(fā)泡节槐;而溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)搀庶,熔體強(qiáng)度急劇下降,導(dǎo)致泡孔聚并和破裂铜异。目前哥倔,關(guān)于超臨界二氧化碳制備PP微孔發(fā)泡材料的研究主要聚焦于改善PP的發(fā)泡行為,通過添加納米顆磷嶙或聚合物來調(diào)控PP的結(jié)晶方式咆蒿,采用直接合成、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度蚂子,以及改進(jìn)發(fā)泡方法來獲得PP微孔發(fā)泡材料沃测。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有良好的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能食茎,剛性高于聚乙烯(PE)發(fā)泡材料蒂破,抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯(PS),耐熱溫度130 ℃董瞻,而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃寞蚌;此外,PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好钠糊,即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀挟秤。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居、包裝抄伍、交通艘刚、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場(chǎng)需求。超臨界二氧化碳由于無毒截珍、價(jià)廉攀甚、不易燃以及在聚合物中相對(duì)高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑,因此岗喉,用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注秋度。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為、提高其熔體強(qiáng)度钱床、改進(jìn)發(fā)泡方法等方面綜述了近年來用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進(jìn)展荚斯。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物,在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時(shí)查牌,由于晶區(qū)的存在事期,發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散,因此溶解度低纸颜;而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻兽泣,從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響,無法得到泡孔均一的發(fā)泡材料胁孙。Doroudiani等發(fā)現(xiàn)唠倦,在高結(jié)晶度聚合物中無法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu)称鳞,而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到。.2 晶區(qū)尺寸結(jié)晶型聚合物的泡孔密度高于非晶型聚合物牵敷,是因?yàn)槠渚^(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低胡岔,有利于泡孔成核法希。一般而言枷餐,晶區(qū)面積小,結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸苫亦;而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核毛肋,甚至導(dǎo)致無法發(fā)泡。張純等研究PP微孔發(fā)泡時(shí)發(fā)現(xiàn)屋剑,PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核润匙、長(zhǎng)大和定型。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)唉匾,熔體強(qiáng)度急劇下降孕讳,導(dǎo)致在熔點(diǎn)以上進(jìn)行PP發(fā)泡時(shí),泡孔發(fā)生破裂和聚并巍膘,因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃厂财。因此,要制備泡孔均一分布峡懈、泡孔尺寸小璃饱、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品,需要解決PP在低溫時(shí)晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴(kuò)散肪康、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過程中PP熔體強(qiáng)度低等問題荚恶。一般從三方面考慮:一是改變PP的結(jié)晶行為,使PP能在較低的溫度發(fā)泡磷支;二是對(duì)PP進(jìn)行改性谒撼,獲得高熔體強(qiáng)度PP(HMSPP);三是改進(jìn)發(fā)泡方法雾狈。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無機(jī)納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能廓潜,碳納米纖維、碳納米管箍邮、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結(jié)晶行為茉帅,在PP發(fā)泡時(shí)起異相成核作用。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法锭弊,利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為堪澎,減小晶體尺寸,而且由于碳納米纖維與PP基體不相容味滞,因此為泡孔成核提供了更多異相成核點(diǎn)樱蛤,從而得到晶體尺寸小钮呀、密度高的發(fā)泡材料。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對(duì)納米材料發(fā)泡的影響昨凡,結(jié)果表明:當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%爽醋,能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu),但泡孔尺寸分布不均一便脊,有大面積的未發(fā)泡區(qū)域蚂四;當(dāng)碳納米纖維含量提高時(shí),PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降哪痰,使二氧化碳的溶解度提高遂赠,泡孔均一;當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時(shí)晌杰,泡孔結(jié)構(gòu)為均一跷睦,泡孔尺寸小。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn)肋演,納米材料的尺寸抑诸、幾何形狀對(duì)結(jié)晶行為也有影響,并且得到纖維含量越高爹殊,泡孔尺寸越小的結(jié)論蜕乡。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復(fù)合體系的儲(chǔ)能模量,并且可以明顯影響PP的結(jié)晶边灭。Rizvi等采用機(jī)械共混异希,將聚四氟乙烯(PTFE)微纖添加到PP發(fā)泡體系。結(jié)果表明:PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核绒瘦,且PTFE對(duì)二氧化碳有親和性称簿,提高了二氧化碳溶解度,PP泡孔密度大幅提高惰帽。Luo Yiwei等分別對(duì)比了球狀和纖維狀聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)與PP復(fù)合材料的發(fā)泡憨降。結(jié)果表明:球狀和纖維狀PBT作為異相成核劑促進(jìn)了PP的結(jié)晶,提高了PP的結(jié)晶密度该酗,密集的晶體作為泡孔成核劑授药,減小了泡孔尺寸,提高了泡孔密度呜魄。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度悔叽,一種行之有效的方法就是對(duì)PP進(jìn)行改性以得到HMSPP,從而加寬發(fā)泡溫度范圍爵嗅。目前娇澎,獲得HMSPP的方法通常有直接合成、共混擠出睹晒、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等趟庄。3.1 直接合成采用傳統(tǒng)的Zeigler-Natta催化劑和茂金屬催化劑能制備高線性和高規(guī)整聚合物括细,但很難得到支化聚合物。Langston等將對(duì)-(3-丁基)苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑戚啥,與茂金屬催化劑結(jié)合奋单,制備了相對(duì)分子質(zhì)量高、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)整的長(zhǎng)支鏈PP(LCBPP)猫十。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α览濒,ω-二烯單體制備LCBPP。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體炫彩,然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP匾七。用這種方法制備LCBPP的相對(duì)分子質(zhì)量分布大于5絮短,且零剪切黏度也有所提高江兢。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過共混提高PP的支化程度,從而提高熔體強(qiáng)度丁频。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體杉允,從而獲得LCBPP。其原理是引發(fā)劑分解產(chǎn)生的自由基捕獲PP分子主鏈中叔碳上的氫原子席里,然后通過控制反應(yīng)溫度叔磷、單體濃度等使失去氫原子的不穩(wěn)定叔碳自由基與其他自由基反應(yīng),形成長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)奖磁。Nam等通過加入過氧化物引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體反應(yīng)共混得到LCBPP改基,通過流變性能證明長(zhǎng)支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度,并獲得了較好的發(fā)泡性能咖为。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對(duì)線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP秕狰,熔體強(qiáng)度和拉伸性能都明顯提升,有效抑制泡孔的聚并和破裂躁染。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑鸣哀,與馬來酸酐(MAH)接枝PP反應(yīng)共混,得到具有較高模量吞彤、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP我衬,能改善發(fā)泡行為。另外在熔融態(tài)時(shí)饰恕,只加入過氧化物和PP挠羔,會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解,為了提高接枝效率埋嵌,通常會(huì)加入給電子體(如苯乙烯破加、秋蘭姆等)抑制副反應(yīng)。此外莉恼,通過緩慢釋放過氧化物的自由基以及超臨界流體作為塑化劑降低操作溫度的方法都可以有效抑制分子鏈的降解拌喉。
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聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱速那、隔音、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能尿背,近年來被廣泛應(yīng)用在包裝端仰、建筑、汽車等行業(yè)田藐。PP在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降荔烧,低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu),所以PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)難度大汽久,目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)鹤竭,因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。文中從制備工藝景醇、發(fā)泡裝備臀稚、性能改進(jìn)、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(dòng)態(tài)三痰,并對(duì)該領(lǐng)域今后的研究方向進(jìn)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)輕吧寺、抗沖緩震、耐腐蝕散劫、隔熱隔音等優(yōu)良的特性稚机,與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比,PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)在于它的自由成型性获搏,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赖条,可以生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)以及高維尺寸精度的制品。早實(shí)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)常熙,其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)纬乍。其中,EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE症概,抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS蕾额,此外其耐老化、耐腐蝕性也非常優(yōu)異彼城,是非常環(huán)保的材料诅蝶,因此 EPP被廣泛應(yīng)用于包裝、建筑募壕、汽車等行業(yè)调炬,特別是在汽車行業(yè) 的需求增長(zhǎng)十分迅速。鑒于世界各國對(duì)EPP材料研究的重視舱馅,本文從EPP的生產(chǎn)工藝缰泡、裝備、性能改進(jìn)以及表征手段等方面介紹了近年來EPP的研究進(jìn)展與動(dòng)態(tài)。 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機(jī)理 PP 珠粒發(fā)泡的機(jī)理為過飽和氣體法棘钞。如下圖所示缠借,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,然后通過快速卸壓或者溫度驟升造成熱力學(xué)的不穩(wěn)定來形成過飽和體系宜猜,這個(gè)階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離泼返,氣泡開始成核并大量生長(zhǎng),穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為發(fā)泡珠粒姨拥。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(yīng)釜法绅喉,反應(yīng)釜法也是目前應(yīng)用廣泛的EPP的工業(yè)化生產(chǎn)工藝;另一種是擠出法工藝,相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng)釜法而言叫乌,擠出法目前工業(yè)化并不廣泛柴罐。反應(yīng)釜法: 反應(yīng)釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應(yīng)釜中,升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高憨奸,在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)間后打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒革屠。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同,又可分為無水法與有水法2種:前者的反應(yīng)釜中不加入液體的分散介質(zhì)膀藐,PP顆粒會(huì)堆積在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個(gè)顆粒中屠阻,所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解,釜內(nèi)壓力一般需要在10MPa以上;后者是先將PP顆粒分散在水中额各,發(fā)泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中,所需壓力約2~6MPa吧恃。反應(yīng)釜法的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制虾啦、發(fā)泡倍率高梢夯、泡孔結(jié)構(gòu)好纹冤、可二次發(fā)泡,缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高零如。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3呻率、平均泡孔直徑為 200μm的EPP硬毕。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中,升溫到稍低于發(fā)泡的溫度礼仗,保溫一段時(shí)間后再升溫到發(fā)泡溫度吐咳,繼續(xù)保溫一段時(shí)間,打開高壓釜放出分散體到大氣中元践,放出物料的同時(shí)繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫Ρ3衷诜懦鑫锪锨暗膲毫录埂:髮⒌玫降陌l(fā)泡珠粒洗滌、離心分離后在空氣中靜置老化单旁,這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝沪羔。改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)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(shí)驗(yàn)設(shè)備制備了 EPP象浑,該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模蔫饰,卸壓時(shí)PP通過排料口模進(jìn)入收集裝置中琅豆,實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)度對(duì)發(fā)泡倍率的影響篓吁。結(jié)果表明趋距,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(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比越除,密度降低;而增加口模的長(zhǎng)度則會(huì)減小其體積膨脹比节腐,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(shí)驗(yàn)室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)摘盆,發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜與收集釜翼雀,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(shí)間也是研究的重點(diǎn)方向孩擂。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑狼渊,用下圖中的無水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm,泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP类垦。其工藝改進(jìn)在于在降溫到發(fā)泡溫度的過程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變狈邑,恒溫一段時(shí)間后再放出珠粒進(jìn)行冷卻,其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃蚤认,工藝流程時(shí)間約為 2.5 h米苹。反應(yīng)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,所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的溫度砰琢、壓力以及保壓時(shí)間等蘸嘶,適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)保壓時(shí)間與增大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟陪汽,但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用训唱,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。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(gè)水下切粒裝置挚冤,如下圖况增。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機(jī)均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡,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)泡珠粒训挡。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)澳骤、效率高、珠粒尺寸均勻舍哄,缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)難以控制宴凉,此外由于PP在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾乎不流動(dòng),而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后表悬,熔體強(qiáng)度又急劇下降弥锄,所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃),擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高,一般要用改性的熔體強(qiáng)度較高的 PP籽暇,這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展温治。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝。采用丁烷作發(fā)泡劑戒悠,高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原料熬荆,可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍,直徑為3~5mm绸狐,密度為15~100kg/m3的EPP卤恳,便由于后期成型蒸汽壓力較大,而大規(guī)模推廣受到限制寒矿。在PP中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度突琳,得到更好的泡孔結(jié)構(gòu),從而改進(jìn)EPP的性能符相。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑拆融,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倍啊终,泡孔密度為108~109cm-3的發(fā)泡材料镜豹。實(shí)驗(yàn)表明,納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強(qiáng)度蓝牲,降低其擠出發(fā)泡的工藝難度趟脂,還能夠增加氣泡成核點(diǎn),誘導(dǎo)發(fā)生異相成核搞旭,從而得到泡孔密度散怖、體積膨脹比都較大的 EPP。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肄渗,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(diǎn)是設(shè)備成本較高咬最。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng)翎嫡,用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%、3%永乌、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP惑申,研究表明,擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系翅雏,此外終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會(huì)隨著釋壓速率的增大而增加圈驼。另外,隨著CO2 注入量的增加望几,聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加绩脆,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)、高效的生產(chǎn)工藝靴迫,是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向惕味。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(qiáng)度的PP,此外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2的應(yīng)用也是今后的發(fā) 展方向玉锌,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(shí)間名挥,增加成核密度,得到微孔的發(fā)泡材料主守。其中超臨界CO2的實(shí)現(xiàn)條件(tc=30.98℃禀倔,pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑,此外其還具有無毒参淫、不易燃救湖、化學(xué)惰性等優(yōu)點(diǎn),近年來受到了廣泛的關(guān)注黄刚,是替代傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡劑的選擇捎谨。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場(chǎng)合的不同,對(duì)性能的要求也不同憔维,例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能涛救,建筑材料則需要良好的隔音、隔熱性能业扒,而汽車部件則需要更好的剛性等检吆,通常需要對(duì)EPP的性能進(jìn)行改進(jìn)來適 應(yīng)不同的需求。改進(jìn)EPP性能的方法有2種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工藝程储,二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性蹭沛。前者主要是通過改進(jìn)生產(chǎn)中的工藝流程、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能章鲤,這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與形態(tài)摊灭,有利于得到泡孔直徑更小、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品败徊,但由于對(duì)材料本身的改變不大帚呼,所以對(duì) EPP力學(xué)性能的改善作用有限;而后者則是通過改性PP原料 進(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能,PP 的改性方法主要有化學(xué)交聯(lián)皱蹦、物理共混煤杀、熔融支化等,通過對(duì)原料的改性沪哺,不但能夠提高其熔體強(qiáng)度沈自、降低其發(fā)泡難度、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)辜妓,同時(shí)也能有目的地改進(jìn)EPP的力學(xué)性能枯途,所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向忌怎。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性、改善其緩沖性能柔袁,有企業(yè)改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝呆躲。首先在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力,其次是將顆粒從反應(yīng)釜中放出的同時(shí)使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加捶索,避免了顆粒在管道中粘結(jié)插掂,此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進(jìn)一步膨脹,后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩腥例,顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固辅甥,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 燎竖,發(fā)泡倍率為30~60璃弄,閉孔含量為90% ,泡孔尺寸為150~300μm的EPP构回。將 PP 與無機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法夏块,丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響,納米碳酸鈣的比表面積大纤掸,在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用脐供,從而使 EPP 的泡孔密度增大,泡孔直徑減小;但同時(shí)也會(huì)使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄借跪。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)政己、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掏愁。實(shí)驗(yàn) 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(qiáng)線性聚丙烯的熔體強(qiáng)度歇由,對(duì)比而言,HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果果港,其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好沦泌。
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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代辛掠,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件赦肃。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)志公浪,塑料飾件的大量應(yīng)用,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能船侧,提高了汽車的美觀舒適度欠气。PP以密度小、性價(jià)比高镜撩、具有優(yōu)異的耐熱性能预柒、耐化學(xué)藥品腐蝕性队塘、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)用宜鸯。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(shì)憔古。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大淋袖、技術(shù)要求高鸿市,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù),所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛即碗、更有效焰情、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性剥懒。延伸性内舟、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”。是由 PP樹脂初橘、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验游、碳酸鈣等無機(jī)填料的復(fù)合物,其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型保檐,且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低耕蝉、質(zhì)輕、易涂裝展东、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)赔硫。滑石粉填充改性PP材料具有高剛性盐肃、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率爪膊,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的沖擊性能砸王,提高材料的模量和熱變形溫度推盛。聚丙烯微孔發(fā)泡玻璃纖維增強(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、儀表板骨架谦铃、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來的研究熱點(diǎn)之一耘成。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)度驹闰、剛度瘪菌、韌性,以及尺寸穩(wěn)定性好嘹朗、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)师妙。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屹培,即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變默穴。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比怔檩,LG-FPP的密度低,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)靈活性蓄诽,可成型形狀復(fù)雜的部件薛训、提高集成汽車零部件的能力、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%)仑氛、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%乙埃,鋁制品的35%~50%)、簡(jiǎn)化裝配工序调衰。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品膊爪,具有強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低嚎莉、耐高溫米酬、阻燃性能好、低浮纖趋箩、低翹曲赃额、低收縮 等特點(diǎn)。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強(qiáng)度叫确,從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)跳芳,其具有質(zhì)輕、耐熱竹勉、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)飞盆。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次乓,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多吓歇,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%,卡車票腰、工程機(jī)械車占20% 城看,客車、商務(wù)車占35%杏慰。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料测柠,因?yàn)槠胀ㄎl(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缘滥,不僅增加了制造成本轰胁,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)泡劑為氣源朝扼,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)软吐,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吟税,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 凹耙,但目前國內(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)泡肠仪、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等肖抱,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件,如車身門板异旧、尾門意述、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)管等吮蛹。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 荤崇,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% 潮针,鎖模力降低約20% 术荤,循環(huán)周期減少10%~15%,同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性每篷,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能瓣戚,并且能改善制品的翹曲變形性,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活焦读。在一些部件中子库,如汽車風(fēng)管、風(fēng)道矗晃,還可實(shí)現(xiàn)隔熱仑嗅、降噪的效果,減少后道工序的成本张症。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)性能仓技,作為汽車車頂,可降低汽車的質(zhì)量吠冤,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件浑彰,有利于汽車的輕量化。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來說拯辙,PP郭变、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涯保、質(zhì)輕诉濒、成本低的優(yōu)勢(shì),因而被越來越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域夕春,然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差未荒,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)鍵性能及志,也是汽車外部應(yīng)用部件片排、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一寨腔,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,同時(shí)還有利于涂色率寡,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迫卢。通過添加涂層、無機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能冶共,例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料乾蛤。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料,因其可塑性強(qiáng)捅僵、質(zhì)輕家卖、回收再利用率高等特性,在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛庙楚,無論是內(nèi)飾件上荡、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件,都越來越多地用到了塑料醋奠。我國汽車保有量達(dá)到1.75億輛榛臼,對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要,且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)窜司,是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域沛善,學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐。
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說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢塞祈?這可不一定金刁,塑料具有重量輕,不易受水和陽光影響的特點(diǎn)议薪,適合制作容器尤蛮,但也因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)使得塑料不易被大自然分解,容易造成大量垃圾斯议,因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器产捞,但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點(diǎn),甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大哼御。首先因?yàn)榧垙執(zhí)焐滤髁伲龅剿蜁?huì)軟化,沒辦法單獨(dú)承裝液體恋昼,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看靠,所以摸起來感覺滑滑的。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計(jì)就會(huì)造成回收的難題液肌,紙加塑料淋膜的設(shè)計(jì)當(dāng)被送到回收廠時(shí)挟炬,如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離,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?yàn)槭菑?fù)合材料很難被分解谤祖,所以紙杯基本上只能焚燒婿滓。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質(zhì)越單一越容易回收再利用,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(diǎn)泊脐,耐熱空幻,抗腐蝕又安全,還可以在微波爐內(nèi)加熱容客,只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理,成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器约郁,并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用缩挑。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出,吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量鬓梅,將二氧化碳或氮?dú)庾⑷氲教厥獾乃芑b置中供置,使氣體與原料充分混合,讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程绽快,利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化芥丧,緩沖吸震,吸音坊罢,保溫等特點(diǎn)续担,廣泛應(yīng)用于包裝,建筑建材等行業(yè)活孩。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史了物遇,在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木,這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的憾儒,從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料询兴。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后,人們對(duì)這種微孔新型塑料日益感興趣起趾,并逐漸成為市場(chǎng)上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)诗舰。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場(chǎng)上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種。一種是物理發(fā)泡劑训裆,這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳眶根,氮?dú)猓睔獾葰怏w缭保,并且這些氣體在氣態(tài)下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)汛闸,而且在氣態(tài)時(shí)在塑料中的擴(kuò)散速度會(huì)低于在空氣中的擴(kuò)散速度。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑艺骂,它是一種當(dāng)受熱后就會(huì)釋放如氮?dú)庵罾希趸嫉鹊奈镔|(zhì),釋放氣體的速度能夠,化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨别伏,碳酸氫鈉等蹄衷。泡工藝泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法,就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中厘肮,再經(jīng)過降壓釋放出氣體愧口,從而就能在成型的塑料中形成很多小孔,這種發(fā)泡法由于成本較低类茂,發(fā)泡后對(duì)不會(huì)留下殘余物耍属,并且對(duì)發(fā)泡塑料性能不會(huì)改變。另一種是化學(xué)發(fā)泡法巩检,這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡厚骗,是對(duì)加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡,還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進(jìn)行發(fā)泡兢哭。 后一種是機(jī)械發(fā)泡领舰,使用機(jī)械攪拌的方法使氣體混入材料中,然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料迟螺。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后冲秽,發(fā)泡劑的分子就會(huì)在塑料中形成很多微小氣泡(氣泡核),隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加矩父,氣泡開始增長(zhǎng)或者與其它氣泡合并變大锉桑,隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低,氣泡也會(huì)停止增長(zhǎng)并且慢慢成型浙垫,這樣就會(huì)在塑料中形成很多或大或小的氣孔刨仑。所以不管采用什么發(fā)泡工藝,使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核夹姥,氣泡核膨脹杉武,氣泡固化成型這個(gè)過程。發(fā)泡膜包裝袋制造過程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜辙售,也就是我們常說的珍珠棉轻抱,將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點(diǎn),如防震旦部,防潮祈搜,韌性好等,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士八。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯容燕,首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合,通過管道將其吸入到擠出機(jī)入料口婚度,同時(shí)在擠出機(jī)中還要加入發(fā)泡劑蘸秘。在擠出機(jī)中需要加溫讓原料熔化,再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡,然后從機(jī)頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜醋虏。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開寻咒,展平后收成卷,這樣就可以切割后包裝產(chǎn)品了颈嚼。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機(jī)在上面印上需要的圖案或者文字毛秘。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀,后通過機(jī)器壓封成包裝袋阻课,這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了叫挟。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡,能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便限煞,還能起到包裝保護(hù)的功能霞揉,現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬,也具有這樣的性能晰骑,它就像金屬的氣泡包裝材料。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的绊序,它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬硕舆,它比合金鋼要輕70%,能吸收超過普通鋼幾十倍的能量骤公,具備防輻射抚官,防彈,防火的能力阶捆,在遭遇壓力時(shí)其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用凌节,也許將來我們就能用到這種氣泡金屬。隨著世界資源的減少和對(duì)環(huán)境要求的提高洒试,怎么提高可持續(xù)性以及提升效率倍奢,推動(dòng)材料和能源消耗的下降,以及材料性能的提升垒棋,成本降低卒煞,有些可以通過輕量化實(shí)現(xiàn),而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向叼架。那些用于包裝畔裕,汽車,建筑和日用消費(fèi)品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡乖订,輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展扮饶,很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用,各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛