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發(fā)布時(shí)間:2022-07-07 01:22:22上海專業(yè)泡沫定制廠家
微發(fā)泡注塑吱涉,聚丙烯/橡膠/滑石粉復(fù)合材料刹泄,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,具有材料成本低怎爵、抗腐蝕性好特石、比強(qiáng)度高和易于成型加工等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于包裝工程鳖链、紡織姆蘸、電子產(chǎn)品以及汽車工業(yè)墩莫。以汽車工業(yè)為例,聚丙烯的年均用量高達(dá)255.6百萬噸逞敷,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%狂秦。因此,近年來為了節(jié)省材料和能源推捐、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)展裂问,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)方式牛柒。然而堪簿,由于聚丙烯的熔體強(qiáng)度低,導(dǎo)致其發(fā)泡能力非常差皮壁,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椭更,嚴(yán)重降低了其力學(xué)性能,尤其是沖擊力學(xué)性能蛾魄。針對(duì)上述問題虑瀑,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)晶畏腕,進(jìn)而改善了聚丙烯的發(fā)泡能力缴川,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。
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近年來綜合性能優(yōu)異描馅、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”把夸,是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種。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)铭污,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)性突破恋日,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)。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類嘹狞∑裆牛化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(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);物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用磅网,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)較高谈截,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑涧偷,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)簸喂,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),而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)燎潮、表面張力和黏度下降喻鳄、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确封。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物除呵,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制再菊,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,可操作窗口窄颜曾。因此纠拔,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。為了攻克這一難題泛啸,趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通绿语、中石化北化院、浙江新恒泰候址、鎮(zhèn)海煉化等單位吕粹,在合適物料體系、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)化岗仑、強(qiáng)化和工程化等系列工作匹耕,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。趙玲介紹荠雕,在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡稳其,既可突破結(jié)晶的制約,又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型炸卑〖染希基于這一發(fā)泡機(jī)制,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)泡專用料盖文,以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑嘱蛋。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(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)泡五续、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)洒敏,保證了均勻的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)疙驾,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)凶伙。利用上述創(chuàng)新技術(shù),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)泡裝置它碎,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套函荣、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,生產(chǎn)效率提高25%扳肛,成品率提高到99%以上傻挂,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn),2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元敞峭、利稅1.09億元。此外蝉仇,該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件旋讹、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
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發(fā)泡塑料發(fā)泡塑料是通過物理或者化學(xué)的方式使塑料內(nèi)部產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)而得到的一類塑料殖蚕。這種塑料具有質(zhì)輕、隔熱沉迹、緩沖睦疫、絕緣、防腐鞭呕、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)蛤育。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成發(fā)泡塑料,常見的發(fā)泡塑料有聚苯乙烯葫松、聚氨酯瓦糕、聚烯烴。三大發(fā)泡塑料對(duì)比聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡聚丙烯簡(jiǎn)介發(fā)泡聚丙烯是以聚丙烯為基礎(chǔ)樹脂制備的發(fā)泡塑料腋么。與常用發(fā)泡塑料相比咕娄,發(fā)泡聚丙烯具有諸多優(yōu)點(diǎn)。發(fā)泡聚丙烯原料由于普通聚丙烯較低的熔體強(qiáng)度無法保證氣泡增長(zhǎng)時(shí)泡孔壁所承受的拉伸應(yīng)力珊擂,所以發(fā)泡用聚丙烯需要采用高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)圣勒。提高聚丙烯熔體強(qiáng)度的方法包括物理共混和化學(xué)改性兩類方法。目前生產(chǎn)高熔體強(qiáng)度聚丙烯原料的廠家有巴塞爾(Basell)摧扇、北歐化工(Borealis)圣贸、陶氏化學(xué)、韓國(guó)三星扛稽、坝蹙克森美孚等,具備聚丙烯發(fā)泡技術(shù)的廠家有JSP和Kaneka以及BASF庇绽、Berstorff公司锡搜。國(guó)內(nèi)很多科研院所對(duì)發(fā)泡技術(shù)進(jìn)行了較多研究,部分廠家實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)瞧掺,如鎮(zhèn)海煉化耕餐、燕山石化樹脂研究所、武漢富蒂亞辟狈,但產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)外相比仍有較大差距肠缔。發(fā)泡聚丙烯制備工藝發(fā)泡聚丙烯主要有三種制備工藝:高熔體強(qiáng)度聚丙烯發(fā)泡、交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡哼转、共混體系發(fā)泡工藝明未。發(fā)泡聚丙烯制備關(guān)鍵發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景,但技術(shù)開發(fā)難度大壹蔓,聚丙烯發(fā)泡工藝關(guān)鍵技術(shù)在于通過調(diào)整過程溫度來控制聚丙烯發(fā)泡穩(wěn)定性和發(fā)泡倍率趟妥。發(fā)泡聚丙烯應(yīng)用領(lǐng)域1.食品包裝發(fā)泡聚丙烯具有良好的可降解性,耐油性好佣蓉,這使得它在一次性包裝市場(chǎng)中比難降解的發(fā)泡聚苯乙烯餐具有明顯的優(yōu)勢(shì)披摄。2.保溫隔熱發(fā)泡聚丙烯材料是一種新型的隔熱材料亲雪,耐溫能力強(qiáng),通尘尾玻可承受溫度范圍在-40~110℃义辕,在短時(shí)間內(nèi)可承受130℃高溫。3.汽車行業(yè)發(fā)泡聚丙烯材料近年來在汽車行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨擴(kuò)大寓盗,可以大幅降低汽車重量灌砖,節(jié)省油耗。4.建筑領(lǐng)域防水保護(hù)材料傀蚌、地板緩沖材料基显、外墻隔熱材料5.電子包裝6.緩沖包裝7.體育用品8.玩具發(fā)泡聚丙烯主要生產(chǎn)企業(yè)發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景,但技術(shù)開發(fā)難度很大喳张,目前國(guó)內(nèi)尚未有其相關(guān)的续镇、可工業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn),核心技術(shù)主要掌握在JSP和ANEKA這兩家公司手中销部。
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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展摸航,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舅桩。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史酱虎,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)用擂涛,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能读串,提高了汽車的美觀舒適度。P以密度小撒妈、性價(jià)比高恢暖、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性狰右、剛性杰捂、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)棋蚌。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)嫁佳、投資巨大、技術(shù)要求高谷暮,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)蒿往,所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效湿弦、更經(jīng)濟(jì)瓤漏、更實(shí)用的改性。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蔬充。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限俯在,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娃惯,大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小肥败、平直度高趾浅,沒有縮水,尺寸穩(wěn)定馒稍,成型視窗大等特點(diǎn)皿哨,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(shì),成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向纽谒。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件证膨。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鼓黔,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多央勒,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%,卡車澳化、工程機(jī)械車占20% 崔步,客車、商務(wù)車占35% 缎谷。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料井濒。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列林,不僅增加了制造成本瑞你,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希痴,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源者甲,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài),注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下润梯,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡过牙,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ,但目前國(guó)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 纺铭。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡寇钉、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件舶赔,如車身門板扫倡、尾門、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條撵溃、頂棚等疚鲤;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% 缘挑,較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)高50%的減重集歇,注射壓力降低約30%~50% ,鎖模力降低約20% 语淘,循環(huán)周期減少10%~15%诲宇,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)高30%的節(jié)能惶翻,并且能改善制品的翹曲變形性姑蓝,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)性能吕粗,作為汽車車頂纺荧,可降低汽車的質(zhì)量,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件颅筋,有利于汽車的輕量化宙暇。
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2020年我國(guó)聚丙烯表觀消費(fèi)量將首度突破3000萬噸,恒力石化议泵、浙江石化客给、利和知信、中科煉化相繼投產(chǎn)肢簿,聚丙烯規(guī)模增加達(dá)到215萬噸/年靶剑,國(guó)內(nèi)聚丙烯市場(chǎng)正在走入產(chǎn)能過剩階段。2020年1-5月份池充,國(guó)內(nèi)聚丙烯市場(chǎng)運(yùn)行情況如何呢桩引?市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)新冠疫情影響下,一季度國(guó)內(nèi)兩桶油合成樹脂庫(kù)存量持續(xù)超過160萬噸收夸。二季度市場(chǎng)需求端逐漸恢復(fù)坑匠,供應(yīng)端有生產(chǎn)降負(fù)荷操作,兩者剪刀差作用下卧惜,市場(chǎng)供需端矛盾有所緩解厘灼。纖維料需求持續(xù)強(qiáng)勁,二季度末聚丙烯價(jià)格上漲咽瓷。半年內(nèi)拉絲均價(jià)在7186.32元/噸设凹,較去年同期下跌17.81%,低融共聚均價(jià)在7708.68元/噸茅姜,較去年同期下跌17.61%闪朱。聚丙烯微孔發(fā)泡裝置開工負(fù)荷及產(chǎn)量概況2-5月企業(yè)開工負(fù)荷穩(wěn)步回升,同時(shí),上半年未進(jìn)入檢修集中期奋姿,對(duì)整體開工負(fù)荷恢復(fù)影響不大锄开。1 2020年1-5月國(guó)內(nèi)聚丙烯裝置停車檢修情況統(tǒng)計(jì)表2020年2、3称诗、4月份裝置檢修損失量均交去年同期有明顯增長(zhǎng)萍悴。2020年2月份國(guó)內(nèi)聚丙烯裝置檢修損失量34.60萬噸,環(huán)比增195.64%寓免。內(nèi)外新增聚丙烯裝置投產(chǎn)情況表2 國(guó)內(nèi)新增聚丙烯裝置投產(chǎn)一覽圖片中科煉化剛剛于6月份投產(chǎn)退腥,下半年仍有371萬噸的計(jì)劃新增產(chǎn)能,隨著時(shí)間后移再榄,市場(chǎng)供給壓力將逐步增大。表3 國(guó)外聚丙烯裝置投產(chǎn)一覽圖片越南曉星裝置已開啟對(duì)華銷售享潜,阿曼石化30萬噸聚丙烯裝置于6月初試車困鸥,正式投產(chǎn)或于2020年3季度末。需求端變化剑按、塑料制品產(chǎn)量變化年上半年來說疾就,塑料制品產(chǎn)量并無明顯增長(zhǎng),其主要原因是中美貿(mào)易摩擦影響國(guó)內(nèi)塑料制品的出口情況以及突發(fā)的公共衛(wèi)生事件艺蝴,對(duì)國(guó)內(nèi)猬腰、國(guó)外市場(chǎng)需求的雙重打擊。中國(guó)外需市場(chǎng)恢復(fù)不足猜敢,國(guó)外需求仍有很大不確定性姑荷。國(guó)內(nèi)“地?cái)偨?jīng)濟(jì)”將有可能帶動(dòng)需求增加。2缩擂、下游主要行業(yè)開工情況 3鼠冕、聚丙烯出口情況情影響下,出防護(hù)用品出口大幅增加外胯盯,多數(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)遜色懈费。聚丙烯月出口數(shù)量或在2.5-3.3萬噸內(nèi)區(qū)間震蕩。四博脑、不同來源制聚丙烯成本利潤(rùn)情況 2020年聚丙烯企業(yè)的利潤(rùn)較2019年大相徑庭憎乙,多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)盈利水平較去年出現(xiàn)明顯的擴(kuò)大。由于低油價(jià)的影響叉趣,油制聚丙烯的利潤(rùn)水平較2019年大幅上提泞边,其中在4月利潤(rùn)持續(xù)2020年上半年的情況來看,油制PP的利潤(rùn)均值1872.23元/噸疗杉,較去年同期上漲50.09%繁堡,值39元/噸附近,創(chuàng)6年來新低,但值接近4400元/噸椭蹄。煤制PP的利潤(rùn)均值1660.41元/噸闻牡,較去年同期下跌38.25%。PDH制PP利潤(rùn)均值1251.81元/噸绳矩,較去年同期下跌32.55%罩润。外采甲醇制聚丙烯企業(yè)受甲醇價(jià)格低位影響,盈利得到較大改善翼馆,2020年外采甲醇制聚丙烯平均盈利水平1252.88元/噸割以,較去年上漲43.74%。新冠疫情改變了國(guó)內(nèi)聚烯烴市場(chǎng)的需求格局应媚,市場(chǎng)供需端壓力將集中在4季度展現(xiàn)严沥。著國(guó)內(nèi)大煉化項(xiàng)目、PDH項(xiàng)目陸續(xù)上馬中姜,國(guó)內(nèi)聚丙烯(PP)市場(chǎng)成為群雄角力之地消玄。新建項(xiàng)目投產(chǎn),PP產(chǎn)能仍將快速增長(zhǎng)丢胚,預(yù)計(jì)到2023年我國(guó)PP產(chǎn)能將超過3500萬噸翩瓜,自給率將近90%。屆時(shí)携龟,高性能品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏兔跌。
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核心技術(shù)優(yōu)勢(shì):1、技術(shù)創(chuàng)新:·成套設(shè)備:自主研發(fā)的超臨界CO2微孔發(fā)泡成套裝備峡蟋,將化學(xué)工程的技術(shù)手段應(yīng)用于聚合物加工坟桅。·適用性好:工藝適用于多種聚合物材料的微孔發(fā)泡(PP蕊蝗、PA桦卒、TPU、TPAE匿又、PVDF…)方灾。·控制確:通過宏觀工藝參數(shù)(溫度碌更、壓力)的確控制裕偿,實(shí)現(xiàn)了對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)的確控制。2痛单、性能優(yōu)勢(shì):·多類別:從彈性體到工程塑料的多種聚合物輕量化材料產(chǎn)品 嘿棘。·高性能:充分發(fā)揮多孔結(jié)構(gòu)作用能并配合材料的功能化改性旭绒,實(shí)現(xiàn)材料的高性能化 鸟妙〗谷耍·輕量化:低密度(min) 30kg/m3 。重環(huán)保:純物理發(fā)泡重父,制程清潔環(huán)保花椭,產(chǎn)品安全無毒。聚丙烯微孔發(fā)泡已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的產(chǎn)品種類:1房午、M-PP:聚丙烯微孔發(fā)泡板材2矿辽、M-PVDF:聚偏氟乙烯微孔發(fā)泡板材3、M-PA12:尼龍12微孔發(fā)泡板材4郭厌、M-TPU:熱塑性聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡板材5袋倔、M-TPEE:熱塑性聚酯彈性體微孔發(fā)泡板材6、M-PEBA:熱塑性聚酰胺彈性體微孔發(fā)泡板材