紹興專業(yè)MPP片材加工廠家
發(fā)布時間:2022-07-02 01:22:13紹興專業(yè)MPP片材加工廠家
隨著國內(nèi)大煉化項目、PDH項目陸續(xù)上馬炬搭,國內(nèi)聚丙烯(PP)市場成為群雄角力之地蜈漓。新建項目投產(chǎn),PP產(chǎn)能仍將快速增長宫盔,預(yù)計到2023年我國PP產(chǎn)能將超過3500萬噸融虽,自給率將近90%。屆時灼芭,高性能產(chǎn)品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏有额。高性能PP成投資熱土2020年已經(jīng)有三家企業(yè)成功投產(chǎn)聚丙烯裝置,浙江石化彼绷、恒力石化巍佑、利和知信。近一個月寄悯,聚烯烴行業(yè)掀起了新一波高性能PP投資熱潮:4月22日萤衰,總投資約100億美元的埃克森美孚廣東惠州乙烯項目正式動工猜旬,項目包括乙烯裝置和高端PE脆栋、PP等生產(chǎn)裝置,采用已經(jīng)成功應(yīng)用洒擦、先進(jìn)的專有工藝和催化劑技術(shù)生產(chǎn)高性能聚合物椿争。聚丙烯微孔發(fā)泡5月17日,總投資約56億美元的中海殼牌惠州三期乙烯項目合作框架協(xié)議簽約熟嫩,項目產(chǎn)品包括聚α烯烴秦踪、高碳合成醇、茂金屬PE、共聚PP等椅邓,共14規(guī)模生產(chǎn)裝置舍扰。18日,徐州海天石化集團(tuán)年產(chǎn)10萬噸高性能PP樹脂項目“云簽約”希坚,落戶大慶龍鳳區(qū)边苹。高性能產(chǎn)品研發(fā)能力不足我國已投入生產(chǎn)的高端聚丙烯專用樹脂有:三元共聚聚丙烯薄膜專用料F5606、管材專用料裁僧、薄壁注塑料M50T个束、高熔體強(qiáng)度薄膜專用料、丙丁共聚膜料聊疲、低溫抗沖注塑專用料茬底、氫調(diào)法高流動注塑料、高透明注塑專用料获洲、抗菌系列專用料阱表、低灰分PP、快速成型PP贡珊、透明PP專用料等最爬。但由于我國高端聚丙烯產(chǎn)品研發(fā)能力不足,且同質(zhì)化嚴(yán)重门岔,一些高性能和特殊性能產(chǎn)品爱致,如茂金屬PP(mPP)、特種雙向拉伸聚丙烯(BOPP)膜寒随、流延聚丙烯(CPP)膜等仍需大量進(jìn)口來滿足國內(nèi)市場需求糠悯。我國mPP年消費量約10萬噸,除燕山石化少量供應(yīng)市場妻往,基本依賴進(jìn)口互艾,主要用于生產(chǎn)醫(yī)用或食品用高透明PP制品、食品包裝薄膜讯泣、無紡布纫普、超細(xì)旦丙綸纖維等領(lǐng)域。具有高拉伸速度與幅寬判帮、超薄局嘁、超透及更好低溫?zé)岱庑阅艿奶胤NBOPP薄膜溉箕、電工膜晦墙、電容器膜、鍍鋁膜等PP薄膜料以及汽車和家電用PP注塑料的年進(jìn)口量均超百萬噸肴茄。PP管材料的年進(jìn)口量約50萬噸晌畅。高性能PP開發(fā)方向1抗菌PP此次新冠肺炎疫情的肆虐,推動汽車生產(chǎn)商聚焦抗菌PP在內(nèi)飾件中的應(yīng)用寡痰,這或?qū)⒊蔀檐囉肞P下一個熱點應(yīng)用領(lǐng)域抗楔。2玻纖增強(qiáng)PP長玻纖增強(qiáng)PP材料因具備更高的強(qiáng)度棋凳、剛度、韌度连躏、尺寸穩(wěn)定性剩岳,廣泛應(yīng)用于儀表骨架板、車門組合件入热、前端組件拍棕、車身門板模塊、車頂面板勺良、座椅骨架等汽車部件上绰播。長玻纖增強(qiáng)PP材料在120℃時的高溫疲勞強(qiáng)度是普通玻纖增強(qiáng)PP材料的2倍,甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍材料高10%尚困,具有作為結(jié)構(gòu)件所需的耐久性和可靠性蠢箩。氣味散發(fā)耐刮擦PP隨著人們對汽車品質(zhì)的追求,車用PP材料需要滿足的已不僅僅是力學(xué)性能事甜,還有對外觀谬泌、環(huán)保等方面的高要求。目前市場上低氣味散發(fā)PP材料多被Basell逻谦、北歐化工等公司產(chǎn)品壟斷呵萨,國產(chǎn)替代進(jìn)口任務(wù)艱巨。制造高抗刮擦汽車內(nèi)飾件材料一方面要采用國外表面硬度較高的PP原料跨跨,另一方面需要添加助劑提升材料表面的爽滑度潮峦。但助劑在體系內(nèi)受熱會有小分子散發(fā)影響車內(nèi)空氣質(zhì)量,同時又會出現(xiàn)表面遷移現(xiàn)象勇婴,影響內(nèi)飾件外觀忱嘹。因此,問題核心仍取決于PP基材的性能耕渴。
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塑料化工研究發(fā)展至今拘悦,已合成出上千種高分子材料,其中具有工業(yè)價值的僅百余種橱脸,塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂(PE础米、PP、PVC添诉、PS屁桑、ABS),目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大栏赴,既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實蘑斧。在聚乙烯、聚丙烯塑料改性是目前高分子材料未來發(fā)展的一個重要領(lǐng)域,龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息竖瘾,供大家參考沟突。深入研究聚合物組成、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系捕传,并在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有的塑料進(jìn)行改性惠拭,以制造適用的塑料新材料,已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一庸论,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)展求橄。關(guān)于改性的基礎(chǔ)知識在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上,通過物理葡公、化學(xué)罐农、機(jī)械等方式,經(jīng)過填充催什、共混涵亏、增強(qiáng)等加工方法,改善塑料的性能或增加功能蒲凶,對塑料的阻燃性气筋、強(qiáng)度、抗沖擊性旋圆、韌性等機(jī)械性能得到改善和提高宠默,使得塑料能適用在特殊的電、磁灵巧、光搀矫、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)刻肄,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瓤球。如塑料的外觀、透明性敏弃、密度卦羡、精度、加工性麦到、機(jī)械性能绿饵、化學(xué)性能、電磁性能瓶颠、耐腐蝕性能拟赊、耐老化性、耐磨性步清、硬度要门、熱性能、阻燃性廓啊、阻隔性等方面欢搜。為了降低塑料制品的成本、改善性能谴轮、提高功能炒瘟,都離不開塑料改性技術(shù)。如何進(jìn)行聚乙烯的改性第步?1疮装、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)展粘都。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求廓推,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翩隧。一般說來樊展,小型制品、要求較軟的制品堆生、盛放化學(xué)藥品专缠、洗滌劑之類的容器,低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些淑仆,高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些涝婉。當(dāng)然,并不是所有的低蔗怠、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品墩弯,應(yīng)該從市場上選擇能用于吹塑的塑料材料,并通過改進(jìn)配方設(shè)計寞射,使制品的性能價格比達(dá)到優(yōu)最住。2、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性對于同為高密度聚乙烯材料來說怠惶,即使同為可用于吹塑成型的涨缚,可能在密度上相差無幾,但從分子量上來說策治,差別可能較大脓魏。樹脂牌號手冊上一般對材料的分子量都沒有標(biāo)出,而從融體指數(shù)上大致可以看出通惫。在擠出吹塑中空制品時茂翔,隨著所用吹塑級的分子量的提高,熔體強(qiáng)度會相應(yīng)提高履腋,同時制品的機(jī)械性能也會提高珊燎。但在實踐中發(fā)現(xiàn)惭嚣,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悔政。出現(xiàn)這種情況后晚吞,對制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負(fù)面影響,有時甚至?xí)l(fā)安全事故谋国。制品加工時槽地,出現(xiàn)分子量提高,熔體強(qiáng)度和擠出速率下降的情況芦瘾,這與擠出機(jī)螺桿和進(jìn)料段設(shè)計有較大的關(guān)系捌蚊。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)期實效和減少設(shè)備改造的投資近弟。將不同分子量缅糟、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混,對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祷愉。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果溺拱。從制品的化學(xué)性能,機(jī)械性能及生產(chǎn)中的各項工藝性出發(fā)谣辞,可以比較自由的設(shè)計出各種不同的配方迫摔,來滿足各種不同的要求,往往還可達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的泥从。3句占、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躯嫉,還會有許多不同的要求纱烘。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)狀況的限制祈餐,還有可能是制造成本的要求擂啥,比如,在HDPE中加人一定量的PP帆阳,就能有效的改善的剛性哺壶,而且不會影響的沖擊強(qiáng)度。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來確定蜒谤。4山宾、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)在加工塑料制品時,適當(dāng)?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑鳍徽,不但可以提高塑料制品的剛度和硬度资锰,同時也可以大幅度的降低原料成本。單就降低成本這點出發(fā)阶祭,對許多附加值低的產(chǎn)品來說绷杜,就值得作深入的研究直秆。就近幾年來塑料制品加工廠填充改性的情況來看,技術(shù)層次普遍較低鞭盟。
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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)日常生活中圾结,當(dāng)人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時懊缺,都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味疫稿、綠色環(huán)保培他,近年來綜合性能優(yōu)異鹃两、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”,日益受到熱捧舀凛,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種俊扳。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屆工博會高校展區(qū)猛遍,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”項目馋记,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。該項目也是2019年度上海市科技進(jìn)步獎一等獎項目懊烤。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實驗裝置(央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學(xué)供圖)鎖定新材料發(fā)展重點領(lǐng)域梯醒,布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領(lǐng)域,發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段腌紧。隨著航天航空茸习、國防、能源壁肋、交通号胚、包裝、電器浸遗、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展猫胁,對具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱、隔音跛锌、絕緣弃秆、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切。聚丙烯作為產(chǎn)量大髓帽、增長量快驾茴、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一,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)域的熱點與難點氢卡。016年锈至,由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項,該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝译秦,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)工作峡捡。據(jù)趙玲介紹击碗,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類∶亲荆化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留稍途、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砚婆,已逐漸被禁止和限制使用械拍;一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全装盯。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候坷虑、火災(zāi)危險、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端埂奈,超臨界流體迄损,特別是超臨界CO2,發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)账磺,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)芹敌,而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點、表面張力和粘度下降垮抗、結(jié)晶行為改變等一系列變化氏捞,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物冒版,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制液茎,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壤玫,可操作窗口窄豁护。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欲间。為了攻克這一難題楚里,近年來華理趙玲團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院猎贴、浙江新恒泰班缎、鎮(zhèn)海煉化等單位,在合適物料體系她渴、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)化达址、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)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢:根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(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)制趁耗,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)泡專用料沉唠,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)泡倍率苛败,氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積满葛;釜壓發(fā)泡径簿、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)計保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場嘀韧,成功實現(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(chǎn)篇亭。
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編者按:目前,塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右锄贷,在國外汽車上達(dá)到了15%至20%译蒂。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%,廣泛應(yīng)用于儀表板谊却、電機(jī)支架柔昼、座位板、空調(diào)風(fēng)罩因惭、門嵌飾板等內(nèi)外飾岳锁。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進(jìn)行分析绩衷,以期為行業(yè)企業(yè)提供參考蹦魔。標(biāo)題:微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化丙烯微孔發(fā)泡汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一咳燕。目前勿决,塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右,在國外汽車上達(dá)到了15%至20%招盲。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%低缩,廣泛應(yīng)用于儀表板、電機(jī)支架曹货、座位板咆繁、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾顶籽。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代初被麻省理工學(xué)院提出玩般,通常指孔徑小于10μm、泡孔密度大于109個/cm3的發(fā)泡材料礼饱,這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔坏为,相對于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性,在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用镊绪。本文中匀伏,筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進(jìn)行分析,以期為行業(yè)企業(yè)提供參考蝴韭。外注重工藝技術(shù)保護(hù)筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)够颠,截至目前,全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請榄鉴,其中國外有1700余件履磨,美國核行、日本、德國三國的相關(guān)專利申請量居前三位蹬耘;國內(nèi)相關(guān)專利申請有2400多件芝雪,其中企業(yè)占1556件,其次是科研院所综苔,從申請人分布地區(qū)來看惩系,廣東、江蘇如筛、浙江等地的專利申請量較高堡牡。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)杨刨,該技術(shù)來源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利晤柄。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell妖胀。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑芥颈,發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔,通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)赚抡。后來爬坑,Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請共有33件,涉及微孔發(fā)泡工藝以及發(fā)泡設(shè)備結(jié)構(gòu)的研發(fā)涂臣,旨在提高超臨界流體在聚合物中的溶解性以及控制超臨界流體的流量盾计。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性,Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)赁遗、設(shè)置旋轉(zhuǎn)擠壓系統(tǒng)以及在加熱工作缸內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)的螺旋件等方法改進(jìn)署辉;在超臨界流體計量控制上,Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設(shè)置儲料缸控制發(fā)泡劑計量岩四、螺桿上添加超臨界流體的計量泵等解決手段哭尝。基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%炫乓,減少材料消耗并縮短成型周期刚夺,成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請了較多專利末捣,其早的相關(guān)專利申請是在1995年侠姑,申請的25件相關(guān)專利均為螺桿等機(jī)械結(jié)構(gòu)的技術(shù)改進(jìn),其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)箩做。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計量與混合模塊莽红,使熔體/氣體混合物的均化過程獨立于塑化過程,獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力,消除了翹曲和縮痕安吁,較適用于汽車內(nèi)飾醉蚁。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機(jī)制造商,其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù)鬼店,該技術(shù)工藝簡單网棍,采用液體發(fā)泡劑,通過密封螺桿加料段來使料斗和塑化裝置之間形成壓力腔妇智,從而使發(fā)泡劑在壓力下引入滥玷。該技術(shù)主要適用于纖維增強(qiáng)發(fā)泡材料,制得的發(fā)泡塑件多能減重30%巍棱。阿博格公司的專利申請量不多惑畴,主要涉及注塑機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計,其中具有顆粒鎖結(jié)構(gòu)的注塑機(jī)是Profoam發(fā)泡工藝的關(guān)鍵技術(shù)航徙。筆者認(rèn)為如贷,Trexel、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù)到踏,國內(nèi)企業(yè)在使用相關(guān)技術(shù)時必然面臨較高的專利許可費用杠袱。國內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國內(nèi)專利申請人中,南京聚隆科技股份有限公司(下稱聚隆科技)和會通新材料股份有限公司(下稱會通新材料)的相關(guān)專利申請量多夭禽,這兩個申請人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主霞掺,涉及的技術(shù)均為通過原料選擇來提高發(fā)泡材料的熔體強(qiáng)度和流動性谊路,以獲得泡孔均勻讹躯、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品。
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摘 要:聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能缠劝,PP屬于結(jié)晶型聚合物潮梯,在溫度低于熔點時,存在結(jié)晶區(qū)惨恭,相態(tài)為固態(tài)秉馏,難以發(fā)泡;而溫度達(dá)到熔點時脱羡,熔體強(qiáng)度急劇下降萝究,導(dǎo)致泡孔聚并和破裂。目前锉罐,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)泡行為帆竹,通過添加納米顆粒或聚合物來調(diào)控PP的結(jié)晶方式脓规,采用直接合成栽连、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度,以及改進(jìn)發(fā)泡方法來獲得PP微孔發(fā)泡材料。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)性能秒紧、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能绢陌,剛性高于聚乙烯(PE)發(fā)泡材料,抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯(PS)熔恢,耐熱溫度130 ℃脐湾,而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃;此外叙淌,PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好沥割,即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居凿菩、包裝机杜、交通、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場需求衅谷。超臨界二氧化碳由于無毒椒拗、價廉、不易燃以及在聚合物中相對高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑获黔,因此蚀苛,用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為玷氏、提高其熔體強(qiáng)度堵未、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。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物盏触,在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時渗蟹,由于晶區(qū)的存在,發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散赞辩,因此溶解度低雌芽;而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻,從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響辨嗽,無法得到泡孔均一的發(fā)泡材料世落。Doroudiani等發(fā)現(xiàn),在高結(jié)晶度聚合物中無法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu)糟需,而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到屉佳。.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,是因為其晶區(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低洲押,有利于泡孔成核武花。一般而言,晶區(qū)面積小诅诱,結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸髓堪;而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核,甚至導(dǎo)致無法發(fā)泡。張純等研究PP微孔發(fā)泡時發(fā)現(xiàn)干旁,PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核驶沼、長大和定型。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點争群,熔體強(qiáng)度急劇下降回怜,導(dǎo)致在熔點以上進(jìn)行PP發(fā)泡時,泡孔發(fā)生破裂和聚并换薄,因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃玉雾。因此,要制備泡孔均一分布轻要、泡孔尺寸小复旬、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品,需要解決PP在低溫時晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴(kuò)散冲泥、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過程中PP熔體強(qiáng)度低等問題驹碍。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)泡凡恍;二是對PP進(jìn)行改性志秃,獲得高熔體強(qiáng)度PP(HMSPP);三是改進(jìn)發(fā)泡方法嚼酝。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)泡性能浮还,碳納米纖維、碳納米管闽巩、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結(jié)晶行為钧舌,在PP發(fā)泡時起異相成核作用。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法又官,利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為延刘,減小晶體尺寸,而且由于碳納米纖維與PP基體不相容六敬,因此為泡孔成核提供了更多異相成核點,從而得到晶體尺寸小驾荣、密度高的發(fā)泡材料外构。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對納米材料發(fā)泡的影響,結(jié)果表明:當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%播掷,能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu)审编,但泡孔尺寸分布不均一,有大面積的未發(fā)泡區(qū)域歧匈;當(dāng)碳納米纖維含量提高時垒酬,PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降,使二氧化碳的溶解度提高,泡孔均一勘究;當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時矮湘,泡孔結(jié)構(gòu)為均一,泡孔尺寸小口糕。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn)缅阳,納米材料的尺寸、幾何形狀對結(jié)晶行為也有影響景描,并且得到纖維含量越高十办,泡孔尺寸越小的結(jié)論。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復(fù)合體系的儲能模量超棺,并且可以明顯影響PP的結(jié)晶向族。Rizvi等采用機(jī)械共混,將聚四氟乙烯(PTFE)微纖添加到PP發(fā)泡體系棠绘。結(jié)果表明:PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核炸枣,且PTFE對二氧化碳有親和性,提高了二氧化碳溶解度弄唧,PP泡孔密度大幅提高适肠。Luo Yiwei等分別對比了球狀和纖維狀聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)與PP復(fù)合材料的發(fā)泡。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)晶候引,提高了PP的結(jié)晶密度侯养,密集的晶體作為泡孔成核劑,減小了泡孔尺寸澄干,提高了泡孔密度逛揩。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度,一種行之有效的方法就是對PP進(jìn)行改性以得到HMSPP麸俘,從而加寬發(fā)泡溫度范圍辩稽。目前,獲得HMSPP的方法通常有直接合成从媚、共混擠出逞泄、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等。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)整聚合物拜效,但很難得到支化聚合物喷众。Langston等將對-(3-丁基)苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑,與茂金屬催化劑結(jié)合紧憾,制備了相對分子質(zhì)量高到千、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對規(guī)整的長支鏈PP(LCBPP)。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α赴穗,ω-二烯單體制備LCBPP憔四。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體膀息,然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP。用這種方法制備LCBPP的相對分子質(zhì)量分布大于5了赵,且零剪切黏度也有所提高潜支。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)度斟览。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體毁腿,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苛茂,然后通過控制反應(yīng)溫度已烤、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),形成長支鏈結(jié)構(gòu)妓羊。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胯究,通過流變性能證明長支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度,并獲得了較好的發(fā)泡性能躁绸。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP裕循,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净刮。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑剥哑,與馬來酸酐(MAH)接枝PP反應(yīng)共混,得到具有較高模量淹父、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP株婴,能改善發(fā)泡行為。另外在熔融態(tài)時暑认,只加入過氧化物和PP困介,會發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解,為了提高接枝效率蘸际,通常會加入給電子體(如苯乙烯座哩、秋蘭姆等)抑制副反應(yīng)。此外粮彤,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根穷。