上海優(yōu)質(zhì)MPP片材加工定制
發(fā)布時(shí)間:2022-06-27 01:22:32
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近年來綜合性能優(yōu)異蛉鹿、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”,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種往湿。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)妖异,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,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(qiáng)化技術(shù)领追。合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類他膳。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留绒窑、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn);物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用棕孙,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,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全回论。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑散罕,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)分歇,已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)傀蓉,而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和黏度下降职抡、結(jié)晶行為改變等一系列變化葬燎,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物缚甩,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制谱净,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)度不夠無法保持完整泡孔,可操作窗口窄擅威。因此壕探,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。為了攻克這一難題郊丛,趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通李请、中石化北化院瞧筛、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位导盅,在合適物料體系较幌、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(qiáng)化和工程化等系列工作白翻,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(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新乍炉。趙玲介紹,在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡滤馍,既可突破結(jié)晶的制約岛琼,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〖脱眩基于這一發(fā)泡機(jī)制衷恭,他們開發(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)泡專用料,以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑纯续。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率随珠,氣泡成核和生長的分段實(shí)施減小了高壓設(shè)備體積;同時(shí)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)猬错,保證了均勻的壓力場窗看、溫度場和速度場,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)倦炒。利用上述創(chuàng)新技術(shù)显沈,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(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套逢唤、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置拉讯,生產(chǎn)效率提高25%,成品率提高到99%以上鳖藕,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)魔慷,2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元著恩。此外院尔,該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論喉誊。趙玲表示邀摆,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng),除聚丙烯外伍茄,還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)栋盹,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)泡專用料敷矫,除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾例获、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域音念,還可滿足兒童玩具、食品躏敢、醫(yī)療闷愤、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能件余,聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域讥脐,如新能源汽車動(dòng)力電池墊片、5G通信微波中繼天線罩啼器、高檔汽車音響振膜旬渠、防彈衣背板等。

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塑料化工研究發(fā)展至今端壳,已合成出上千種高分子材料告丢,其中具有工業(yè)價(jià)值的僅百余種,塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂(PE损谦、PP岖免、PVC、PS照捡、ABS)颅湘,目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大,既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)栗精。在聚乙烯闯参、聚丙烯塑料改性是目前高分子材料未來發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域,龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息悲立,供大家參考鹿寨。深入研究聚合物組成、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系薪夕,并在此基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有的塑料進(jìn)行改性脚草,以制造適用的塑料新材料,已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一寥殖,全球的改性塑料行業(yè)也因此在近年內(nèi)獲得了長足的發(fā)展玩讳。關(guān)于改性的基礎(chǔ)知識(shí)在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上涩蜘,通過物理嚼贡、化學(xué)、機(jī)械等方式同诫,經(jīng)過填充粤策、共混、增強(qiáng)等加工方法误窖,改善塑料的性能或增加功能叮盘,對(duì)塑料的阻燃性秩贰、強(qiáng)度、抗沖擊性柔吼、韌性等機(jī)械性能得到改善和提高毒费,使得塑料能適用在特殊的電、磁愈魏、光觅玻、熱等環(huán)境條件下。從原料樹脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料的生產(chǎn)培漏,改性技術(shù)廣泛應(yīng)用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過程中溪厘。如塑料的外觀、透明性牌柄、密度畸悬、精度、加工性珊佣、機(jī)械性能蹋宦、化學(xué)性能、電磁性能咒锻、耐腐蝕性能妆档、耐老化性、耐磨性虫碉、硬度贾惦、熱性能、阻燃性敦捧、阻隔性等方面须板。為了降低塑料制品的成本、改善性能兢卵、提高功能习瑰,都離不開塑料改性技術(shù)。如何進(jìn)行聚乙烯的改性秽荤?1甜奄、不同密度的聚乙烯的共混改性由于市場上的專用原料較少和供應(yīng)的不平衡,促進(jìn)了共混改性技術(shù)的發(fā)展窃款。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求课兄,可以通過調(diào)整低、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來滿足要求晨继。一般說來烟阐,小型制品、要求較軟的制品、盛放化學(xué)藥品蜒茄、洗滌劑之類的容器唉擂,低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些,高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些檀葛。當(dāng)然玩祟,并不是所有的低、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品屿聋,應(yīng)該從市場上選擇能用于吹塑的塑料材料卵凑,并通過改進(jìn)配方設(shè)計(jì),使制品的性能價(jià)格比達(dá)到優(yōu)胜臊。2勺卢、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性對(duì)于同為高密度聚乙烯材料來說,即使同為可用于吹塑成型的象对,可能在密度上相差無幾黑忱,但從分子量上來說,差別可能較大勒魔。樹脂牌號(hào)手冊上一般對(duì)材料的分子量都沒有標(biāo)出甫煞,而從融體指數(shù)上大致可以看出。在擠出吹塑中空制品時(shí)冠绢,隨著所用吹塑級(jí)的分子量的提高抚吠,熔體強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提高,同時(shí)制品的機(jī)械性能也會(huì)提高弟胀。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)楷力,當(dāng)分子量提高到一定程度后,熔體強(qiáng)度和擠出速率反而有下降的趨勢孵户。出現(xiàn)這種情況后萧朝,對(duì)制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負(fù)面影響,有時(shí)甚至?xí)l(fā)安全事故夏哭。制品加工時(shí)检柬,出現(xiàn)分子量提高,熔體強(qiáng)度和擠出速率下降的情況竖配,這與擠出機(jī)螺桿和進(jìn)料段設(shè)計(jì)有較大的關(guān)系何址。雖然在設(shè)備上改進(jìn)可以取得較為明顯的效果,但從材料配方上進(jìn)行改進(jìn)更能取得當(dāng)期實(shí)效和減少設(shè)備改造的投資进胯。將不同分子量用爪、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混,對(duì)于改善材料的分子量分布和材料內(nèi)微量添加劑元素的分布大有好處龄减。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果项钮。從制品的化學(xué)性能班眯,機(jī)械性能及生產(chǎn)中的各項(xiàng)工藝性出發(fā)希停,可以比較自由的設(shè)計(jì)出各種不同的配方烁巫,來滿足各種不同的要求,往往還可達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的宠能。3亚隙、不同品種塑料的共混改性在工廠的現(xiàn)場生產(chǎn)當(dāng)中,往往由于種種原因的限制违崇,還會(huì)有許多不同的要求阿弃。比如說采用一些分子量較低的材料來代替分子量較高的塑料原料,不但是市場供應(yīng)狀況的限制羞延,還有可能是制造成本的要求渣淳,比如,在HDPE中加人一定量的PP伴箩,就能有效的改善的剛性入愧,而且不會(huì)影響的沖擊強(qiáng)度。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來確定嗤谚。4棺蛛、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)在加工塑料制品時(shí),適當(dāng)?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑巩步,不但可以提高塑料制品的剛度和硬度旁赊,同時(shí)也可以大幅度的降低原料成本。單就降低成本這點(diǎn)出發(fā)椅野,對(duì)許多附加值低的產(chǎn)品來說终畅,就值得作深入的研究。就近幾年來塑料制品加工廠填充改性的情況來看竟闪,技術(shù)層次普遍較低声离。

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聚丙烯是五大通用合成樹脂中的一個(gè)重要品種,在國內(nèi)外的發(fā)展均十分迅速瘫怜。在全球塑料用五大合成樹脂中术徊,聚丙烯的產(chǎn)量占有1/4左右的份額。聚丙烯在生產(chǎn)數(shù)量迅速發(fā)展的同時(shí)鲸湃,也在性能上不斷出新赠涮,使其應(yīng)用的廣度和深度不斷變化,近年來或通過在聚合反應(yīng)時(shí)加以改進(jìn)暗挑,或者在聚合后造粒時(shí)采取措施笋除,有一些更具獨(dú)特性能的聚丙烯新的品種問世,如透明聚丙烯炸裆、高熔體強(qiáng)度聚丙烯等垃它。透明改性PP的結(jié)晶是造成不透明的主要原因,利用急冷凍結(jié)PP的結(jié)晶趨向,可以得到透明的薄膜国拇,但有一定壁厚的制品洛史,因熱傳導(dǎo)需要時(shí)間,芯層不可能迅速被冷卻凍結(jié)酱吝,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也殖,必須從PP的結(jié)晶規(guī)律和影響因素入手。經(jīng)一定技術(shù)手段得到的改性PP务热,可具有優(yōu)良的透明性和表面光澤度忆嗜,甚至可以和典型的透明塑料(如PET、PVC崎岂、PS等)相媲美捆毫。?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,一般可高于110℃冲甘,有的甚至可達(dá)135℃冻璃,而上述三種透明塑料的熱變形溫度都低于90℃。由于透明PP的性能優(yōu)勢明顯损合,近年來在全球都得以迅速發(fā)展省艳,應(yīng)用領(lǐng)域從家庭日用品到醫(yī)療器械,從包裝用品到耐熱器皿(微波爐加熱用)嫁审,都在大量使用跋炕。PP的透明性提高可通過以下三種途徑:采用茂金屬催化劑聚合出具有透明性的PP;2通過無規(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。高熔體強(qiáng)度聚丙烯聚丙烯的缺點(diǎn)之一是熔體強(qiáng)度低律适,耐熔垂性差辐烂。通常非晶態(tài)聚合物(如ABS、PS)在較寬的溫度范圍內(nèi)存在類似橡膠一樣的彈性行為捂贿,而處于半結(jié)晶的聚丙烯則沒有纠修。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,它的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)非常接近厂僧,一旦到達(dá)熔點(diǎn)扣草,熔體粘度急劇下降,隨之熔體強(qiáng)度也大幅下降颜屠,導(dǎo)致在熱成型時(shí)制品壁厚不均辰妙,擠出發(fā)泡泡孔塌陷等問題,大大限制了聚丙烯在某些方面的應(yīng)用甫窟。?高熔體強(qiáng)度PP在汽車制造的運(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密浑,極具開發(fā)應(yīng)用前景。HHSPP是一種樹脂含有長支鏈的聚丙烯粗井,長支鏈?zhǔn)窃诤缶酆现幸l(fā)接枝的尔破,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倍街图,在密度和熔體流動(dòng)速率相近的情況下,HHSPP的屈服強(qiáng)度懒构、彎曲模量以及熱變形溫度和熔點(diǎn)均高于普通聚丙烯餐济,但缺口沖擊強(qiáng)度比普通聚丙烯低。目前痴脾,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聚合過程中引發(fā)接枝法等丙烯微孔膜通過加工工藝方面的創(chuàng)新颤介,可以制成分布著直徑約0.5μm圓孔的微孔膜梳星。微孔形成機(jī)理:結(jié)晶高聚物在拉伸聚向過程中會(huì)出現(xiàn)冷拉伸現(xiàn)象赞赖,其結(jié)構(gòu)具有高度規(guī)整性,并所有微晶都沿應(yīng)力方向取向排列冤灾,稱之為再結(jié)晶前域。?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),這時(shí)體積較小韵吨,不完整的微晶在低溫度下熔化匿垄,立即又重新結(jié)晶,從而調(diào)整鏈段排列使結(jié)晶結(jié)構(gòu)趨于均勻化归粉。在結(jié)晶一取向一再結(jié)晶的過程中椿疗,有效控制材料非晶區(qū)和晶區(qū)的取向分布,調(diào)整拉伸溫度糠悼、拉伸強(qiáng)度届榄、拉伸方法、熱定型溫度倔喂、冷卻速率等工藝條件铝条,就可得到微孔膜。微孔膜屬高技術(shù)含量席噩、高附加值產(chǎn)品班缰,在電池領(lǐng)域可用做隔膜,在醫(yī)療領(lǐng)域因其無毒悼枢、阻隔細(xì)菌但可透氣埠忘,可用于人工肺膜、殺菌包裝物等馒索。此種膜還可用于制造無菌水给梅、無菌空氣、廢水過濾双揪、煙塵分離动羽、氣體濃縮、衛(wèi)生用品渔期、花草运吓、樹苗栽培等等渴邦,用途十分廣闊。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比拘哨,微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕谋梭、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少、尺寸穩(wěn)定性好倦青、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)瓮床。目前,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产镐,具有操作簡單隘庄、效率高、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件癣亚,且能耗少丑掺,符合節(jié)約材料,降低成本這一發(fā)展理念述雾,滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求街州。然而,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)生大量變形玻孟,泡孔尺寸分布不均勻唆缴,所得制品表面存在大量的氣痕、銀紋等缺陷黍翎,制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺面徽,阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用。家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置玩敏,利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓(GCP)對(duì)微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響斗忌。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(diǎn)旺聚,改善了泡孔的形態(tài)织阳。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP、發(fā)泡劑(AC)砰粹、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(jìn)行塑化唧躲。然后打開氣體反壓裝置,在型腔中分別注入固定的GCP為0碱璃,0.2弄痹,0.4,0.6嵌器,0.8?MPa的氣體肛真,隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡,冷卻后爽航,取出PP發(fā)泡樣品蚓让。GCP對(duì)充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后乾忱,熔體壓力瞬間達(dá)到大值。隨著GCP從0增加至0.8?MPa历极,熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa窄瘟,注射完成后,隨著氣體的排出趟卸,熔體壓力瞬間下降蹄葱,隨著冷卻收縮,熔體壓力逐漸趨于0?MPa锄列。由此可知图云,GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力,改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境右蕊。CP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)琼稻,由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率吮螺,泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形饶囚,導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大,在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形鸠补,泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象萝风,泡孔形貌極不規(guī)則,而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小紫岩,呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)规惰。同時(shí)發(fā)現(xiàn),隨著GCP的增大泉蝌,皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小歇万,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)域所占比例增大勋陪,泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布贪磺。當(dāng)GCP達(dá)到0.8?MPa時(shí),皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)诅愚,此時(shí)整體泡孔的變形較小寒锚。是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動(dòng)剪切作用,GCP值越大违孝,泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大刹前,泡孔受到熔體的約束力大,泡孔不易發(fā)生變形雌桑。GCP對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示喇喉。可知校坑,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(gè)樣品厚度的10.9%拣技;隨著GCP的增大衅鹿,泡孔的非變形層所占比例逐漸升高,GCP為0.8 MPa時(shí)过咬,升高至26.7%大渤。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,從63.7%下降到45.4%掸绞,這說明GCP可以減小泡孔變形層泵三,增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)衔掸,如下圖所示烫幕,泡孔的平均長度隨著GCP的增加,整體呈現(xiàn)減小的趨勢敞映,泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大较曼,泡孔的變形度隨GCP的增大而減小,由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度振愿,即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距捷犹,使變形區(qū)的泡孔變形程度減小。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)冕末,見圖c萍歉,隨著GCP的增加,當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小档桃,但隨著GCP的進(jìn)一步增大枪孩,泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大藻肄,使得泡孔的成核臨界能壘升高蔑舞,泡孔的成核速率下降,泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場的影響減弱嘹屯,更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長攻询,因此熔體壓力越大,泡孔直徑越大抚垄。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展蜕窿,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呆馁。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史桐经,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,塑料飾件的大量應(yīng)用浙滤,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能阴挣,提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小纺腊、性價(jià)比高畔咧、具有優(yōu)異的s耐熱性能茎芭、耐化學(xué)藥品腐蝕性、剛性誓沸、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)用梅桩。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)周期長拜隧、投資巨大宿百、技術(shù)要求高,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)洪添,所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛垦页、更有效、更經(jīng)濟(jì)干奢、更實(shí)用的改性痊焊。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忿峻。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限薄啥,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炭菌,大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力罪佳,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小逛漫、平直度高黑低,沒有縮水,尺寸穩(wěn)定酌毡,成型視窗大等特點(diǎn)克握,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(dú)具優(yōu)勢,成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向枷踏。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件菩暗。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旭蠕,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多停团,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%,卡車掏熬、工程機(jī)械車占20% 佑稠,客車、商務(wù)車占35% 旗芬。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料舌胶。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疮丛,不僅增加了制造成本幔嫂,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用辆它;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源履恩,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)锰茉,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切心,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 洞辣,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)泡昙衅、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等扬霜,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件,如車身門板而涉、尾門著瓶、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條啼县、頂棚等材原;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 季眷,較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重余蟹,注射壓力降低約30%~50% ,鎖模力降低約20% 子刮,循環(huán)周期減少10%~15%威酒,同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能挺峡,并且能改善制品的翹曲變形性葵孤,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能橱赠,作為汽車車頂尤仍,可降低汽車的質(zhì)量,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件狭姨,有利于汽車的輕量化宰啦。福特微發(fā)泡發(fā)動(dòng)機(jī)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,形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)饼拍,既節(jié)約了塑材赡模,又減輕了重量,而且不會(huì)影響零件的任何性能惕耕。目前已應(yīng)用車型有:C-MAX纺裁、Grand C-MAX、S-MAX、蒙迪歐和Galaxy等欺缘。綜上所述栋豫,聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但需要注意:1. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產(chǎn)品所驗(yàn)證的技術(shù)谚殊、有廣范的市場丧鸯、但在中國應(yīng)用尚新。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嫩絮、更省料的產(chǎn)品設(shè)計(jì))丛肢。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機(jī)——高端應(yīng)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(shù),需要配合尋找合適的制品剿干。