廣州專業(yè)MPP薄膜定制
發(fā)布時(shí)間:2022-06-29 01:22:16廣州專業(yè)MPP薄膜定制
隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展余素,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炊昆。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史桨吊,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)用凤巨,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能视乐,提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小敢茁、性價(jià)比高佑淀、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性彰檬、剛性伸刃、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。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)逢倍。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長奕枝、投資巨大、技術(shù)要求高瓶堕,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)隘道,所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效、更經(jīng)濟(jì)谭梗、更實(shí)用的改性忘晤。延伸性、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”激捏。是由 PP樹脂设塔、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、碳酸鈣等無機(jī)填料的復(fù)合物远舅,其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型闰蛔,且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低、質(zhì)輕图柏、易涂裝序六、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)≡榇担滑石粉填充改性PP材料具有高剛性例诀、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率,且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)裁着,尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能繁涂,提高材料的模量和熱變形溫度。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(如在前端模塊二驰、儀表板骨架扔罪、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。LGFPP制品指含有長度為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)桶雀。10~25mm的長玻璃纖維增強(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)度矿酵、剛度、韌性背犯,以及尺寸穩(wěn)定性好坏瘩、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)。此外漠魏,LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能倔矾,即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比柱锹,LG-FPP的密度低哪自,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,可成型形狀復(fù)雜的部件禁熏、提高集成汽車零部件的能力壤巷、節(jié)約模具成本(一般長玻璃纖維增強(qiáng)聚合物注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)、減少能耗(長玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%~80%瞧毙,鋁制品的35%~50%)胧华、簡化裝配工序寄症。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品,具有強(qiáng)度高矩动、熱膨脹系數(shù)低有巧、耐高溫、阻燃性能好悲没、低浮纖篮迎、低翹曲、低收縮 等特點(diǎn)示姿。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強(qiáng)度甜橱,從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì),其具有質(zhì)輕栈戳、耐熱岂傲、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車輕量化的發(fā)展荧琼,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑譬胎,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多差牛,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%命锄,卡車、工程機(jī)械車占20% 偏化,客車脐恩、商務(wù)車占35%。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料侦讨,因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想驶冒,僅適合于需要表面覆皮的高端車,不僅增加了制造成本韵卤,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骗污,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)沈条,注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下需忿,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 蜡歹,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 屋厘。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等月而,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件汗洒,如車身門板、尾門父款、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條溢谤、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等瞻凤。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% ,較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重世杀,注射壓力降低約30%~50% 鲫构,鎖模力降低約20% ,循環(huán)周期減少10%~15%玫坛,同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性结笨,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能,并且能改善制品的翹曲變形性湿镀,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活炕吸。在一些部件中,如汽車風(fēng)管勉痴、風(fēng)道赫模,還可實(shí)現(xiàn)隔熱、降噪的效果蒸矛,減少后道工序的成本瀑罗。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,作為汽車車頂雏掠,可降低汽車的質(zhì)量斩祭,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件,有利于汽車的輕量化乡话。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來說摧玫,PP、橡膠改性PP绑青、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收诬像、質(zhì)輕、成本低的優(yōu)勢(shì)闸婴,因而被越來越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域坏挠,然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差,而這一性能卻是儀表板邪乍、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能降狠,也是汽車外部應(yīng)用部件、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一溺欧,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喊熟,同時(shí)還有利于涂色,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姐刁。通過添加涂層芥牌、無機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能,例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料聂使。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料壁拉,因其可塑性強(qiáng)谬俄、質(zhì)輕、回收再利用率高等特性弃理,在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛溃论,無論是內(nèi)飾件、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件痘昌,都越來越多地用到了塑料钥勋。我國汽車保有量達(dá)到1.75億輛,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辆苔,且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)算灸,是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域,學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐驻啤。
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微發(fā)泡注塑菲驴,聚丙烯/橡膠/滑石粉復(fù)合材料,增強(qiáng)增韌聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯作為一種經(jīng)濟(jì)高效的熱塑性聚合物骑冗,具有材料成本低赊瞬、抗腐蝕性好、比強(qiáng)度高和易于成型加工等優(yōu)點(diǎn)贼涩,已廣泛應(yīng)用于包裝工程巧涧、紡織、電子產(chǎn)品以及汽車工業(yè)磁携。以汽車工業(yè)為例褒侧,聚丙烯的年均用量高達(dá)255.6百萬噸良风,研究表明汽車每減重10%就可以將燃料的利用率提高至少6%谊迄。因此,近年來為了節(jié)省材料和能源烟央、減少環(huán)境污染進(jìn)而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康可持續(xù)發(fā)展统诺,塑料制品的輕量化問題引起了廣大學(xué)者的研究興趣,而其中發(fā)泡注塑成型工藝被視為是一種非常有前途的輕量化實(shí)現(xiàn)方式疑俭。然而粮呢,由于聚丙烯的熔體強(qiáng)度低,導(dǎo)致其發(fā)泡能力非常差钞艇,常規(guī)微發(fā)泡注塑聚丙烯產(chǎn)品存在泡孔尺寸大且分布極其不均勻啄寡,嚴(yán)重降低了其力學(xué)性能,尤其是沖擊力學(xué)性能哩照。針對(duì)上述問題挺物,山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王桂龍和合作者提出了一種利用橡膠和滑石粉的耦合作用改性聚丙烯的新途徑,顯著提高了聚丙烯熔體強(qiáng)度和促進(jìn)了結(jié)晶飘弧,進(jìn)而改善了聚丙烯的發(fā)泡能力识藤,終通過微發(fā)泡注塑制備了具有優(yōu)異綜合力學(xué)性能的微孔聚丙烯制品砚著。
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新材料研習(xí)社報(bào)道,隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展痴昧,輕量稽穆、舒適、綠色赶撰、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向舌镶。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量、降低油耗豪娜,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一乎折。目前,汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重侵歇、昂貴的金屬構(gòu)件骂澄,“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案,汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平的重要標(biāo)志惕虑。在當(dāng)前的車用塑料中坟冲,聚丙烯是用量、使用頻次溃蔫、增長速度的品種健提。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長是因?yàn)槠涿芏刃 Ⅲw積輕伟叛、設(shè)計(jì)空間廣私痹,綠色環(huán)保、性能優(yōu)異及其制造成本低统刮。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點(diǎn)是以塑代鋼紊遵,減輕汽車自重。聚丙烯是一種由丙烯聚合(均聚PP)或丙烯和乙烯共同聚合(共聚PP)而成的無臭侥蒙、無毒暗膜、半透明的聚合物,其結(jié)構(gòu)式如圖1所示鞭衩。聚丙烯按甲基(-CH3)空間排布的位置可分為等規(guī)聚丙烯(Isotactic polypropylene)学搜、無規(guī)聚丙烯(Atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(Syndiotactic polypropylene)三種。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性论衍、耐化學(xué)腐蝕性瑞佩、耐熱性、介電性能坯台,以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性炬丸,且不受濕度的影響,聚丙烯的種類及性能如圖2所示捂人。目前御雕,為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能矢沿,通常采用化學(xué)改性(共聚改性、交聯(lián)改性酸纲、接枝改性捣鲸、添加成核劑等)或物理改性(添加有機(jī)或無機(jī)助劑等)改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)、晶體構(gòu)型或填充闽坡、共混栽惶、增強(qiáng)等來實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。改性聚丙烯根據(jù)特點(diǎn)和功能可分為長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料疾嗅、免噴涂聚丙烯材料外厂、聚丙烯微發(fā)泡材料、高溶體強(qiáng)度聚丙烯代承、環(huán)保阻燃聚丙烯材料汁蝶、抗菌聚丙烯、耐刮擦聚丙烯材料论悴,及低氣味掖棉、低VOC聚丙烯材料等。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢(shì)性能優(yōu)勢(shì)聚丙烯在強(qiáng)度膀估、剛度幔亥、硬度、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯察纯;能夠在100℃的溫度下正常使用帕棉,具有良好的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性饼记、較好的力學(xué)性能香伴、較高的耐沖擊性、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌握恳,化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響瞒窒。聚丙烯外觀透明而輕,密度為0.89~0.91 g/cm3乡洼,是目前塑料中輕的品種之一。因此匕坯,采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量的降低束昵。另外,由于近年聚丙烯改性技術(shù)的發(fā)展使聚丙烯在汽車工業(yè)的發(fā)展占據(jù)優(yōu)勢(shì)葛峻。保優(yōu)勢(shì)聚丙烯為無毒锹雏、無味、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物术奖,屬于環(huán)保材質(zhì)礁遵。聚丙烯不僅可回收再利用轻绞,而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子,在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng)佣耐,使聚丙烯具有降解特性政勃,大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題。成本優(yōu)勢(shì)聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣兼砖,主要有油奸远、煤、甲醇讽挟、丙烯等懒叛。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長快的一種原料來源方式,如圖3所示耽梅。由于我國煤炭資源豐富薛窥,且煤炭的價(jià)格較為穩(wěn)定,煤制備聚丙烯成本浮動(dòng)小眼姐。同時(shí)拆檬,聚丙烯容易加工成型,生產(chǎn)工藝簡單妥凳,其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料竟贯。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材,但由于聚丙烯的性能缺陷逝钥,包括收縮率大屑那、容易產(chǎn)生翹曲變形、低溫易脆斷等艘款,決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求持际。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求,優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成哗咆,采用化學(xué)或物理方法來進(jìn)行改性蜘欲。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯長玻纖增強(qiáng)聚丙烯是采用長度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進(jìn)行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料,與普通聚丙烯材料相比晌柬,通過玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯的機(jī)械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高姥份,能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能年碘,且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料澈歉;另外,長玻纖增強(qiáng)聚丙烯的高溫耐疲勞強(qiáng)度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍高出10%屿衅,同時(shí)兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性埃难。普通聚丙烯與長玻纖增強(qiáng)聚丙烯的性能對(duì)比如表1所示。發(fā)泡改性聚丙烯發(fā)泡改性聚丙烯是以聚丙烯材料為基體,通過物理或者化學(xué)的方式使塑料中間層密布尺寸十到幾十微米的封閉微孔結(jié)構(gòu)涡尘。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限忍弛,可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期;同時(shí)使制品具有內(nèi)應(yīng)力考抄、翹曲小的特性细疚,在注塑成型中更平整、筆直和穩(wěn)定座泳;另一方面惠昔,由于微孔的支撐作用,使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異挑势,在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀镇防。低氣味、低VOC聚丙烯低氣味潮饱、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個(gè)重要方向来氧,尤其針對(duì)處于相對(duì)封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料,對(duì)聚丙烯提出了綠色香拉、環(huán)保的要求啦扬。低氣味、低 VOC 聚丙烯是通過在填料凫碌、加工助劑的選擇扑毡、成型及后處理工藝等各個(gè)環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生,從而控制氣味的產(chǎn)生盛险。
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近年來綜合性能優(yōu)異瞄摊、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苦掘。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)换帜,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)鹤啡。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類惯驼。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留递瑰、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)臭氧層有破壞作用祟牲,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泣矛。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑疲眷,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優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)您朽,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、結(jié)晶行為改變等一系列變化哗总,可以制備微孔甚至納米泡孔材料几颜。丙烯微孔發(fā)聚丙烯是結(jié)晶聚合物,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制讯屈,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蛋哭,可操作窗口窄。因此涮母,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谆趾。為了攻克這一難題,趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通叛本、中石化北化院沪蓬、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位来候,在合適物料體系跷叉、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营搅,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(chǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新云挟。趙玲介紹,在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡转质,既可突破結(jié)晶的制約园欣,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⌒菪罚基于這一發(fā)泡機(jī)制沸枯,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/添加劑鸡挠。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率辉饱,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)拣展,保證了均勻的壓力場(chǎng)彭沼、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)备埃。利用上述創(chuàng)新技術(shù)姓惑,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制造;新建了4套按脚、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置于毙,生產(chǎn)效率提高25%,成品率提高到99%以上辅搬,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)慧域,2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元缅刽。此外熔脂,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收錄論文。趙玲表示,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng),除聚丙烯外践险,還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn),多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成吹菱。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料巍虫,除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域鳍刷,還可滿足兒童玩具占遥、食品、醫(yī)療倾剿、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求筷频。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能,聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域前痘,如新能源汽車動(dòng)力電池墊片凛捏、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜芹缔、防彈衣背板等坯癣。
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近日,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’最欠?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示罗,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)和銷售之列芝硬⊙恋悖”這份答復(fù)看似簡單,卻隱藏著數(shù)個(gè)值得深思的問題拌阴,深挖之下绍绘,細(xì)思極恐!1迟赃、一次性發(fā)泡塑料餐具 ≠ 一次性塑料餐具陪拘,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》中纤壁,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)泡塑料餐具左刽;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酌媒;地級(jí)以上城市建成區(qū)欠痴、景區(qū)景點(diǎn)的餐飲堂食服務(wù)迄靠,禁止使用不可降解一次性塑料餐具。到2022年底斋否,縣城建成區(qū)梨水、景區(qū)景點(diǎn)餐飲堂食服務(wù)拭荤,禁止使用不可降解一次性塑料餐具茵臭。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%舅世。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)中旦委,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)泡雏亚,制成各種餐飲具如快餐盒缨硝、湯碗、方便面碗罢低、生鮮托盤等查辩。這些材料構(gòu)成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。中國曾于1999年网持、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宜岛。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,摻雜少量的新料功舀,再配一定量的滑石粉萍倡,生產(chǎn)出一次性發(fā)泡餐盒。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)辟汰,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)列敲;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帖汞、苯乙烯單體戴而、二聚體、三聚體翩蘸、二噁英等毒性單體析出存在爭(zhēng)議所意;在生產(chǎn)過程中使用的發(fā)泡劑,有的會(huì)破壞大氣臭氧層鹿鳖,有的存在嚴(yán)重安全隱患扁眯。2013年2月26日,國家發(fā)改委發(fā)布第21號(hào)令翅帜,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)整姻檀,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(簡稱發(fā)泡餐具)。終涝滴,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)泡塑料餐具绣版。一次性塑料餐具:一次性餐具按原材料來源胶台、生產(chǎn)工藝、降解方式杂抽、回收水平分為以下三大類:1诈唬、生物降解類:如紙制品(含紙漿模塑型、紙板涂膜型)缩麸、食用粉模塑型铸磅、植物纖維模塑型等;2杭朱、光/生物降解性材料類:光/生物降解塑料(非發(fā)泡)型阅仔,如光生物降解PP類;3弧械、易于回收利用材料類:如聚丙烯類(PP)八酒、高抗沖聚苯乙烯類(HIPS)、雙向拉伸聚苯乙烯(BOPS)刃唐、天然無機(jī)礦物填充聚丙烯復(fù)合材料制品等羞迷。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。禁止的是一次性發(fā)泡餐具画饥,而不是完全禁止一次性塑料餐具衔瓮,可降解的一次性塑料餐具是允許生產(chǎn)和銷售的。2荒澡、可生物降解的一次性塑料餐具是否需要“發(fā)泡成型”报辱?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)的過程单山。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料碍现,常的樹脂有:聚苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂米奸、聚氯乙烯樹脂昼接、聚乙烯樹脂、脲甲醛樹脂悴晰、酚醛樹脂等慢睡。發(fā)泡劑:CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中,它終將散逸铡溪、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)漂辐。再者,HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來棕硫,因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成髓涯。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)泡材料哈扮∥臣停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蚓再,如紙制品、秸稈包各、淀粉等摘仅,可降解,也稱之為環(huán)保產(chǎn)品问畅;另一種是以塑料為主要成分的可降解塑料餐盒娃属,加入淀粉、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按声,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膳犹,如光敏劑、淀粉等原料签则。這樣,可降解塑料制品在使用完铐料,并廢棄在大自然中暴露三個(gè)月后渐裂,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)境钠惩。但這項(xiàng)技術(shù)的缺陷是柒凉,這些碎片不能繼續(xù)降解,只不過是由大片變成小片塑料篓跛,不能從根本上勝任消除白色污染的任務(wù)膝捞。發(fā)泡劑:CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中,它終將散逸愧沟、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)蔬咬。再者,HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來沐寺,因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成林艘。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)泡材料混坞。目前狐援,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)泡究孕,發(fā)泡劑是否污染環(huán)境啥酱,還需要更專業(yè)的解答,請(qǐng)?jiān)谙路搅粞曰驋呙瓒S碼厨诸,分享您的觀點(diǎn):按【姓名+公司名+職務(wù)】格式镶殷,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泳猬、農(nóng)用地膜批钠,一次性塑料棉簽宇植,塑料微珠全都使用可生物降解材料,是否允許生產(chǎn)和銷售埋心?目前還沒有明確的答案指郁,您怎么看?4拷呆、可降解塑料真的環(huán)保嗎闲坎?可降解塑料中也會(huì)使用發(fā)泡劑破壞環(huán)境,此外花費(fèi)大量成本和時(shí)間使用可降解塑料茬斧,但可降解塑料混雜在傳統(tǒng)塑料中腰懂,無法回收利用,只能用傳統(tǒng)方法掩埋焚燒處理项秉,究竟該使用可降解塑料還是建設(shè)塑料閉環(huán)绣溜,采用可回收性設(shè)計(jì),這是一個(gè)值得思索的問題娄蔼。
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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展怖喻,發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用,因其具有的優(yōu)異機(jī)械性能和無毒(低毒)岁诉、絕熱锚沸、隔音、絕緣涕癣、緩沖哗蜈、輕量化等性能,在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機(jī)坠韩。隨著國民對(duì)于環(huán)保距潘、綠色、安全同眯、舒適要求愈加苛刻绽昼,對(duì)環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可(完全)降解须蜗、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧硅确,成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授領(lǐng)銜的《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》項(xiàng)目斬獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)明肮,發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷菱农,聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用,包括新能源汽車動(dòng)力電池墊片等等柿估,引領(lǐng)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用循未。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點(diǎn)發(fā)泡材料具有較好防震緩沖、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性的妖,其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材绣檬、汽車減震、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等嫂粟。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料娇未,如地板、頂棚星虹、方向盤零抬、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料,這種材料耐候性能較差宽涌,易燃且燃燒過程中釋放大量對(duì)人體有害的有毒氣體平夜。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢(shì)愈加顯著,對(duì)汽車輕量化提出了更高要求卸亮。特別是在車市持續(xù)萎靡忽妒、新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下,輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向嫡良。整車廠锰扶、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動(dòng)汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能寝受。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果,而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題罕偎。在暴雨很澄、淺灘、霧霾等極端條件下颜及,為滿足汽車行駛過程中動(dòng)力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求甩苛,特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動(dòng)力電池上。例如:特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量俏站、提升安全性讯蒲,大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來保護(hù)單個(gè)電芯,可在一定時(shí)間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控肄扎。由于特斯拉在動(dòng)力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用墨林,大大加速硅膠發(fā)泡材料在動(dòng)力電池PACK包上的應(yīng)用推廣。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下犯祠,微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域旭等,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一。2018年衡载,中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點(diǎn)課題搔耕。日常生活中,當(dāng)人們購買兒童玩具痰娱、家具用品等塑料制品時(shí)弃榨,都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味菩收、綠色環(huán)保,近年來綜合性能優(yōu)異鲸睛、可回收的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”娜饵,日益受到熱捧,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種腊凶。聚丙烯作為產(chǎn)量大划咐、增長量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一钧萍,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)褐缠。其中,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)风瘦。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年队魏,由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國家重點(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)專項(xiàng)項(xiàng)目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項(xiàng)。該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝万搔,開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)工作胡桨。據(jù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)專家介紹,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類瞬雹∶烈辏化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)酗捌;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用呢诬,已逐漸被禁止和限制使用;一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高或價(jià)格昂貴胖缤,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全尚镰。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)哪廓、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端狗唉,超臨界流體,特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)涡真,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)分俯,而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和粘度下降综膀、結(jié)晶行為改變等一系列變化澳迫,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物剧劝,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制橄登,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,可操作窗口窄拢锹。因此谣妻,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。了攻克這一難題卒稳,近年來蹋半,團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通、中石化北化院充坑、浙江新恒泰减江、鎮(zhèn)海煉化等單位,在合適物料體系捻爷、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)化辈灼、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)制也榄,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)泡專用料巡莹,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變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率甜紫,氣泡成核和生長的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積降宅;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)囚霸、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)腰根,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)。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)拓型,項(xiàng)目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置唠雕,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套吨述、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置,生產(chǎn)效率提高25%钞脂,成品率提高到99%以上揣云;發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn);2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億冰啃,利稅1.09億邓夕。隨著應(yīng)用市場(chǎng)快速開拓,2019年共推廣新建了13套裝置阎毅,市場(chǎng)占有率高和競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)焚刚。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實(shí)用新型專利8件扇调;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文矿咕,“國外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為。”科技查新表明碳柱,模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平捡絮,釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性。