廣東優(yōu)質(zhì)聚丙烯發(fā)泡定制
發(fā)布時(shí)間:2022-07-10 01:22:14廣東優(yōu)質(zhì)聚丙烯發(fā)泡定制
聚丙烯( PP) 珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱、隔音蔼紧、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能婆硬,近年來被廣泛應(yīng)用在包裝、建 筑奸例、汽車等行業(yè)彬犯。PP 在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降,低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)查吊,所以 PP 珠 粒發(fā)泡的技術(shù)難度大谐区,目前只有少數(shù)國家掌握了 PP 珠粒發(fā)泡的技術(shù),因此 PP 珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān) 注逻卖。文中從制備工藝宋列、發(fā)泡裝備、性能改進(jìn)评也、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)炼杖,并對(duì)該領(lǐng)域 今后的研究方向進(jìn)行了展望灭返。聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕、抗沖緩震坤邪、 耐腐蝕熙含、隔熱隔音等優(yōu)良的特性,與傳統(tǒng)的直接成 型工藝相比艇纺,PP 珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)在于它的自由成 型性怎静,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,可以生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)以及高 維尺寸精度的制品黔衡。 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)蚓聘,其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚 丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)。其中员帮,EPP 的熱穩(wěn)定性要優(yōu) 于 EPE或粮,抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS导饲,此外其耐老化捞高、耐腐 蝕性也非常優(yōu)異,是非常環(huán)保的材料渣锦,因此 EPP 被廣 泛應(yīng)用于包裝硝岗、建筑、汽車等行業(yè)袋毙,特別是在汽車行業(yè) 的需求增長(zhǎng)十分迅速型檀。鑒于世界各國對(duì) EPP 材料研究的重視,本文從 EPP 的生產(chǎn)工藝听盖、裝備胀溺、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)。聚丙烯微孔發(fā)泡 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)理為過飽和氣體法皆看。如 Fig. 1 所示仓坞,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腰吟, 這個(gè)階段中 PP 基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分 離无埃,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)泡珠粒毛雇。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:一種是以日 本的 JSP 株式會(huì)社與 Kaneka 公司為代表的反應(yīng)釜 法嫉称,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 以 德 國 Berstorff 公 司 與 BASF 公 司等為代表的擠出法工藝,相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng) 釜法而言灵疮,擠出法目前工業(yè)化并不廣泛织阅。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)壓力升高震捣,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)泡珠粒蒲稳。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同氮趋,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),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)顆粒中江耀,所以為 了使發(fā)泡劑更好地溶解剩胁,釜內(nèi)壓力一般需要在 10 MPa 以上;后者是先將 PP 顆粒分散在水中,發(fā)泡劑能均勻 溶解在 PP 顆粒中祥国,所需壓力約2 ~ 6 MPa昵观。反應(yīng)釜法 的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制、發(fā)泡倍率高舌稀、泡孔結(jié)構(gòu) 好啊犬、可二次發(fā)泡,缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高壁查。 日本 JSP 公司的專利介紹的生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn) 密度低于 0. 045 g /cm3 觉至、平均泡孔直徑為 200 μm 的 EPP。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中睡腿, 升溫到稍低于發(fā)泡的溫度语御,保溫一段時(shí)間后再升溫到 發(fā)泡溫度,繼續(xù)保溫一段時(shí)間席怪,打開高壓釜放出分散體 到大氣中应闯,放出物料的同時(shí)繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫?保持在放出物料前的壓力。后將得到的發(fā)泡珠粒洗 滌挂捻、離心分離后在空氣中靜置老化碉纺,這是目前工業(yè)化 成熟的 EPP 生產(chǎn)工藝。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 能刻撒。Hossieny 等 采 用 CO2 為 發(fā) 泡 劑 用 Fig. 2 中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備了 EPP骨田,該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模,卸壓時(shí) PP 通過排料口模進(jìn)入 收集裝置中声怔,實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔 融态贤、結(jié)晶行為以及口模長(zhǎng)度對(duì)發(fā)泡倍率的影響。結(jié)果 表明捧搞,由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少抵卫, 增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比,密度降 低;而增加口模的長(zhǎng)度則會(huì)減小其體積膨脹比胎撇,密度增 加介粘。 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),發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜 與收集釜晚树,資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8 ~ 60倍的發(fā)泡 珠粒姻采。 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。丁杰等采用 CO2 作發(fā)泡劑爵憎,用 Fig. 3 中的無水法發(fā)泡裝置制備了 小泡孔直徑 為 9. 55 μm慨亲,泡 孔 密 度 小 于1. 5 × 109 cm - 3 的 EPP婚瓜。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,恒溫一段時(shí)間后再放 出珠粒進(jìn)行冷卻刑棵,其 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間約50 ℃巴刻,工藝 流程時(shí)間約為 2. 5 h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 溫度蛉签、壓力以及保壓時(shí)間等胡陪,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)比較成熟碍舍,但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用柠座,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)水下切粒裝置片橡,如 Fig. 4 [14]妈经。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)泡珠粒捧书。擠出法可連續(xù)生 產(chǎn)吹泡、效率高、珠粒尺寸均勻鳄厌,缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中的工藝 參數(shù)難以控制荞胡,此外由于 PP 在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾 乎不流動(dòng)妈踊,而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后了嚎,熔體強(qiáng)度又急劇下降,所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為 4 ℃ )廊营,擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高歪泳,一般要用改性的熔 體強(qiáng)度較高的 PP,這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展露筒。 德國 Berstorff 公司研發(fā)的 Schaumex ○RBEADS 生 產(chǎn)線是目前比較成熟的擠出法生產(chǎn)發(fā)泡珠粒的工藝呐伞。 采用丁烷作發(fā)泡劑,高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原 料慎式,可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約 60 倍伶氢,直徑為3 ~ 5 mm,密度 為15 ~ 100 kg /m3 的 EPP 瘪吏。 在 PP 中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度癣防, 得到更 好 的 泡 孔 結(jié) 構(gòu),從 而 改 進(jìn) EPP 的 性 能掌眠。Nofar [18]等采用 5% 的超臨界 CO2 作發(fā)泡劑蕾盯,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 倍蓝丙,泡孔密度為108 ~ 109 cm - 3 的發(fā) 泡材料级遭。實(shí)驗(yàn)表明望拖,納米粘土的加入不但能夠顯著改 善 LPP 的熔體強(qiáng)度,降低其擠出發(fā)泡的工藝難度挫鸽,還 能夠增加氣泡成核點(diǎn)说敏,誘導(dǎo)發(fā)生異相成核,從而得到泡 孔密度丢郊、體積膨脹比都較大的 EPP像云。與德國 Berstorff 公司的單階擠出系統(tǒng)相比,雙階 擠出系統(tǒng)能夠使 PP 與發(fā)泡劑得到更好的塑化與混 合蚂夕,此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的 溫度迅诬,缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高。Lee [19]等采用 Fig. 6 中的 雙階擠出系統(tǒng)婿牍,用不同劑量的超臨界 CO2 (Wt = 1% 侈贷, 3% ,5% )作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的 HMSPP等脂,研究表 明俏蛮,擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系,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 增加上遥。另外搏屑,隨著 CO2 注入量的增加,聚丙烯發(fā)泡材 料的體積膨脹比增加粉楚,但泡孔密度則是先增大后減小辣恋。擠出法生產(chǎn) EPP 作為連續(xù)、高效的生產(chǎn)工藝模软,是 今后 EPP 生產(chǎn)的發(fā)展方向伟骨。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) 展方向燃异,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)間携狭,增加成核密度,得到微孔的 發(fā)泡材料回俐。其中超臨界 CO2 的實(shí)現(xiàn)條件(t c = 30. 98 ℃ pc = 7. 4 MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界 流體發(fā)泡劑逛腿,此外其還具有無毒、不易燃仅颇、化學(xué)惰性等 優(yōu)點(diǎn)单默,近年來受到了廣泛的關(guān)注,是替代傳統(tǒng)化 學(xué)發(fā)泡劑的選擇灵莲。聚丙烯發(fā)泡珠粒改性PP 泡沫材料由于使用場(chǎng)合的不同雕凹,對(duì)性能的要求 也不同,例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能,建筑 材料則需要良好的隔音枚抵、隔熱性能线欲,而汽車部件則需要 更好的剛性等,通常需要對(duì) EPP 的性能進(jìn)行改進(jìn)來適 應(yīng)不同的需求汽摹。改進(jìn) EPP 性能的方法有 2 種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工 藝李丰,二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性。前者主要是通過改進(jìn) 生產(chǎn)中的工藝流程逼泣、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能趴泌,這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與 形態(tài),有利于得到泡孔直徑更小拉庶、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn) 品嗜憔,但由于對(duì)材料本身的改變不大,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)品的性能氏仗,PP 的改性方法主要 有化學(xué)交聯(lián)吉捶、物理共混、熔融支化等皆尔,通過對(duì)原料的改 性呐舔,不但能夠提高其熔體強(qiáng)度、降低其發(fā)泡難度慷蠕、得到 更好的泡孔結(jié)構(gòu)珊拼,同時(shí)也能有目的地改進(jìn) EPP 的力學(xué) 性能,所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向流炕。為了提高 EPP 的發(fā)泡倍率與彈性澎现、改善其緩沖性 能,日本 Kaneka 公司改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝浪感。首先 在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力昔头,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饼问,避免了顆粒在管道中粘 結(jié)影兽,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莱革,顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固峻堰,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 盅视,發(fā)泡倍率為30 ~ 60捐名, 閉孔含量為 90% ,泡孔尺寸為150 ~ 300 μm 的 EPP闹击。將 PP 與無機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法镶蹋,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,在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用贺归,從而使 EPP 的泡孔密度增 大淆两,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。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體———己二 醇二丙烯酸酯(HDDA)拂酣、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯秋冰, 并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP。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)度婶熬,對(duì)比而言剑勾,HDDA 改性的聚 丙烯發(fā)泡效果好,其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率 都較好赵颅。
廣東優(yōu)質(zhì)聚丙烯發(fā)泡定制
摘要:采用不飽和聚酯對(duì)線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性虽另。改性后的聚丙烯形成了一種微交聯(lián)結(jié)構(gòu),其中凝膠含量約為10%饺谬,且凝膠的交聯(lián)點(diǎn)之間平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到3.0×105洲赵。這種微交聯(lián)的聚丙烯和未改性的線型聚丙烯相比,具有相近的剪切黏度和熔體流動(dòng)速率商蕴,但熔體彈性明顯增加叠萍,且有應(yīng)變硬化行為,其拉伸黏度是本體聚丙烯的10倍绪商。因此苛谷,微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入改善了聚丙烯的發(fā)泡性能。以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑格郁,在不加入成核劑的條件下腹殿,得到了泡孔密度為1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料。普通線型聚丙烯發(fā)泡的溫度區(qū)間只有4℃例书。因此锣尉,普通線型聚丙烯須經(jīng)過改性提高熔體強(qiáng)度,使氣泡核增長(zhǎng)時(shí)泡孔結(jié)構(gòu)可以維持到結(jié)晶過程的發(fā)生决采。通常有4種方法提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度:增加聚丙烯的相對(duì)分子質(zhì)量自沧,拓寬相對(duì)分子質(zhì)量分布(或者引入超高分子量尾端),引入長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)以及形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)树瞭。其中長(zhǎng)支鏈的引入雖然改善了PP發(fā)泡性能拇厢,但是會(huì)引起線型聚丙烯成核速率降低,在制備高泡孔密度的泡沫時(shí)晒喷,必須加入納米成核劑孝偎。而Zha和Xing的研究結(jié)果顯示以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑利用交聯(lián)聚烯烴制備發(fā)泡材料時(shí),在沒有使用成核劑的條件下凉敲,均得到了高泡孔密度的泡沫材料衣盾。雖然交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入可以明顯改善聚丙烯的發(fā)泡性能寺旺,但同時(shí)也使得聚丙烯的剪切黏度大幅上升,引起加工困難势决,并由于三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在使得發(fā)泡塑料無法回收再利用迅涮,應(yīng)用上受到限制。近年來一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)在聚烯烴中可以引入“微交聯(lián)”結(jié)構(gòu)徽龟,在保持聚烯烴原有的剪切黏度下叮姑,提高聚烯烴的熔體彈性和拉伸黏度,并改善聚烯烴發(fā)泡性能据悔。本文采用一種自制的不飽和聚酯對(duì)線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性传透,在聚丙烯中引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu),并且對(duì)形成的微交聯(lián)進(jìn)行了表征极颓,同時(shí)測(cè)試了改性聚丙烯的流變行為朱盐。后利用超臨界二氧化碳在高壓釜內(nèi)對(duì)改性聚丙烯的發(fā)泡性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。聚丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)部分1.1 試劑與儀器線型均聚聚丙烯PP T36F:重均相對(duì)分子質(zhì)量(-Mw)=292050菠隆,相對(duì)分子質(zhì)量分布寬度(MWD)=4.2,熔體指數(shù)(MFI)=2.5兵琳,齊魯石化公司;不飽和聚酯(ULP):-Mn=1700~2500,自制;過氧化二異丙苯(DCP):純度99%骇径,苯乙烯(St):純度99%:上呵。化學(xué)試劑廠;二氧化碳:純度99%,上海凌峰試劑廠破衔。平板旋轉(zhuǎn)流變儀Thermo Hakke6.0和密煉機(jī)Haake Rheocord90型:Thermo Scientific公司(德國);ARES旋轉(zhuǎn)流變儀:TA Instrument 公司(美國);掃描電鏡:型-JSM-6360LV清女,日本電子公司(日本)。1.2 實(shí)驗(yàn)過程聚丙烯的改性:不飽和聚酯的結(jié)構(gòu)參見Fig.1晰筛。聚丙烯改性按以下步驟進(jìn)行:稱取PP粒料100.0g嫡丙、不飽和聚酯2.5g、過氧化二異丙苯0.1g和苯乙烯2.0g读第,混合曙博,加入密煉機(jī)中,170℃怜瞒,轉(zhuǎn)速30r/min的條件下父泳,熔融反應(yīng)6.0min。然后停止攪拌盼砍,在氮?dú)鈿夥障?70℃熱處理15min尘吗。反應(yīng)過程大致如Fig.2。聚丙烯的發(fā)泡過程:將高壓釜用CO2沖洗后浇坐,放入5gPP樣品。關(guān)閉高壓釜黔宛,充入CO2使釜內(nèi)壓力達(dá)到6MPa近刘。高壓釜在油浴中升溫至170℃,維持30min以保證聚丙烯熔融和CO2溶解在聚丙烯內(nèi)。緩慢調(diào)節(jié)壓力至所需要發(fā)泡壓力15MPa觉渴,保持30min后介劫,迅速打開閥門泄壓,并將高壓釜放入冰水混合物中冷卻后取出發(fā)泡樣品案淋。結(jié)果與討論2.1復(fù)數(shù)黏度2種PP樣品的復(fù)數(shù)黏度隨角頻率的變化見Fig.3座韵。2條基本相重合的曲線表明引入的微交聯(lián)結(jié)構(gòu)并沒有引起改性PP黏度增加。為了比較2種PP剪切黏度的變化踢京,通過Cross方程對(duì)兩曲線進(jìn)行擬合誉碴。從Tab.1中可以看到,交聯(lián)改性并沒有引起改性后聚丙烯零剪切黏度的急劇增加瓣距,且熔體指數(shù)略有下降黔帕,這主要是因?yàn)槲⒔宦?lián)結(jié)構(gòu)交聯(lián)點(diǎn)間的平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到了3.0×105,遠(yuǎn)高于聚丙烯的臨界纏結(jié)相對(duì)分子質(zhì)量(5600)蹈丸。但由于微交聯(lián)而形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成黄,使得熔體松弛時(shí)間和熔體彈性增加,所以改性后PP的特征松弛時(shí)間卻增加為原來的7.4倍逻杖。而剪切變稀指數(shù)從0.55降為0.46奋岁,剪切變稀行為有所減弱。2.2儲(chǔ)能模量和損耗角根據(jù)線性粘彈性理論荸百,在末端低頻率區(qū)域厦取,只有長(zhǎng)的松弛時(shí)間對(duì)熔體的低頻末端儲(chǔ)能模量有貢獻(xiàn),所以儲(chǔ)能模量和末端角頻率有以下的關(guān)系:Fig.4(A)顯示管搪,改性后PP的儲(chǔ)能模量為未改性PP的2倍虾攻,儲(chǔ)能模量曲線末端的斜率也從1.51下降到0.87,改性后PP的熔體彈性明顯增強(qiáng)更鲁。損耗角同樣對(duì)熔體彈性的改變很敏感霎箍。Fig.4(B)顯示,未改性PP損耗角的正切值曲線隨角頻率減小而迅速抬升澡为,而改性后PP損耗角正切值在低頻末端區(qū)緩慢變化并趨于平緩漂坏。相同頻率下?lián)p耗角正切值越小,熔體彈性行為越明顯媒至。Winter和Chambon的研究表明顶别,在臨界凝膠點(diǎn),損耗角正切值為一常數(shù)與角頻率無關(guān)拒啰,并符合以下比例關(guān)系:式中:n———松弛指數(shù)驯绎。Fig.4(B)中損耗角正切值與角頻率還存在一定的依賴關(guān)系,鄭強(qiáng)等在研究過氧化物交聯(lián)的低密度聚乙烯的體系中也發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象谋旦,并認(rèn)為是由于測(cè)試的非平衡態(tài)導(dǎo)致了這一情況的發(fā)生剩失。2.3 法向應(yīng)力差聚合物熔體受到剪切作用時(shí)屈尼,由于法向應(yīng)力差的的作用,呈現(xiàn)彈性行為拴孤。通過比較法向應(yīng)力差脾歧,可知聚合物熔體彈性的大小。采用定剪切速率掃描法來測(cè)試改性前后PP熔體彈性行為的改變演熟。由Fig.5可以看到鞭执,改性后PP的法相應(yīng)力差明顯提高,熔體彈性增強(qiáng)芒粹。2.4 瞬時(shí)拉伸黏度Fig.6是在應(yīng)變速率接近發(fā)泡時(shí)拉伸應(yīng)變速率0.1s-1時(shí)兄纺,2種PP的瞬時(shí)拉伸黏度隨應(yīng)變變化的曲線,圖中虛線是線型聚丙烯3ηo曲線是辕。由于拉伸應(yīng)變速率較大囤热,純PP的拉伸黏度曲線在還沒有進(jìn)入穩(wěn)態(tài)流動(dòng)區(qū)域前就已經(jīng)斷裂,且沒有應(yīng)變硬化現(xiàn)象發(fā)生获三。而改性PP有明顯的應(yīng)變硬化行為旁蔼,瞬時(shí)拉伸黏度向上抬起偏移了3η0曲線,大瞬時(shí)拉伸黏度是純PP的10倍疙教,達(dá)到5.6×105Pa·s棺聊。交聯(lián)點(diǎn)之間的鏈段被拉伸是改性聚丙烯發(fā)生應(yīng)變硬化行為的原因。2.5 發(fā)泡行為應(yīng)變硬化行為對(duì)聚丙烯發(fā)泡性能有重要的影響贞谓。采用超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑限佩,在反應(yīng)釜中考察了改性PP的發(fā)泡性能。工藝條件為溫度170℃裸弦、壓力15MPa祟同。從Fig.7A中可以看到,純PP發(fā)泡后呈現(xiàn)大部分的未發(fā)泡區(qū)域和一些串孔的泡孔理疙,基本沒有可見的泡孔結(jié)構(gòu)晕城。說明純PP的熔體強(qiáng)度不夠,無法支持發(fā)泡時(shí)氣體擴(kuò)散引起的膨脹應(yīng)力窖贤,在泡孔沒有進(jìn)入固化和定型階段時(shí)砖顷,PP熔體氣泡壁已經(jīng)破裂。Fig.7B中顯示赃梧,改性PP發(fā)泡后滤蝠,可以看到細(xì)密的氣泡孔布滿整個(gè)橫截面,泡孔呈現(xiàn)出多邊形的結(jié)構(gòu)授嘀。利用圖形分析軟件分析得到的泡孔大小和泡孔密度列在Tab.2物咳。改性后微交聯(lián)PP的泡孔直徑在10μm右,泡孔密度達(dá)到1.1×109cm-3粤攒。微交聯(lián)使得改性PP具有應(yīng)變硬化行為所森,不僅增加了PP的熔體強(qiáng)度囱持,同時(shí)熔體在承受拉伸應(yīng)力時(shí)夯接,熔體形變變得均勻焕济,使得熔體不容易斷裂,因此改性PP的發(fā)泡性能得到明顯改善盔几。非常高的泡孔密度也說明發(fā)泡時(shí)有很高的成核速率晴弃,具體原因尚需更多的研究。利用不飽和聚酯對(duì)線型聚丙烯進(jìn)行了熔融接枝改性逊拍,得到一種具有微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚丙烯上鞠。這種微交聯(lián)的聚丙烯在顯著增加聚丙烯的熔體彈性以及拉伸黏度的同時(shí),沒有使剪切黏度劇烈增加芯丧,使得在改善發(fā)泡性能的同時(shí)芍阎,保持了聚丙烯的加工性能。改性后的PP以超臨界CO2為發(fā)泡劑發(fā)泡缨恒,在不加入任何成核劑的條件下谴咸,可以得到發(fā)泡倍率25.6倍,泡孔密度1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料骗露。
廣東優(yōu)質(zhì)聚丙烯發(fā)泡定制
隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展岭佳,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)萧锉、絕熱珊随、隔音、絕緣柿隙、緩沖叶洞、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)禀崖。隨著國民對(duì)于環(huán)保衩辟、綠色、安全帆焕、舒適要求愈加苛刻惭婿,對(duì)環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可(完全)降解叶雹、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧财饥,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)折晦,發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷钥星,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)力電池墊片等等满着,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)用谦炒。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贯莺、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性宁改,其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材缕探、汽車減震、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等还蹲。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料爹耗,如地板、頂棚谜喊、方向盤潭兽、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斗遏,易燃且燃燒過程中釋放大量對(duì)人體有害的有毒氣體山卦。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诵次。特別是在車市持續(xù)萎靡账蓉、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藻懒。整車廠剔猿、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)及安全性能嬉荆。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果归敬,而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題。在暴雨鄙早、淺灘汪茧、霧霾等極端條件下,為滿足汽車行駛過程中動(dòng)力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求限番,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)力電池上舱污。例如:特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量、提升安全性弥虐,大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來保護(hù)單個(gè)電芯扩灯,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。由于特斯拉在動(dòng)力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用霜瘪,大大加速硅膠發(fā)泡材料在動(dòng)力電池PACK包上的應(yīng)用推廣珠插。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,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)域颖对,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一捻撑。2018年,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。日常生活中顾患,當(dāng)人們購買兒童玩具番捂、家具用品等塑料制品時(shí),都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味江解、綠色環(huán)保设预,近年來綜合性能優(yōu)異、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”膘流,日益受到熱捧絮缅,是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種鲁沥。聚丙烯作為產(chǎn)量大呼股、增長(zhǎng)量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一画恰,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)彭谁。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)允扇。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年缠局,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)泡工藝考润,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)工作狭园。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)泡劑兩大類糊治〕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)井辜;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用绎谦,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)格昂貴粥脚,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全窃肠。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)刷允、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端冤留,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)树灶,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)纤怒,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破托、結(jié)晶行為改變等一系列變化肪跋,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物土砂,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制州既,很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品谜洽;高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔,可操作窗口窄吴叶。因此阐虚,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。了攻克這一難題蚌卤,近年來实束,團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通、中石化北化院逊彭、浙江新恒泰咸灿、鎮(zhèn)海煉化等單位,在合適物料體系侮叮、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)化避矢、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)制囊榜,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)泡專用料审胸,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)泡倍率卸勺,氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積砂沛;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)曙求、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)碍庵,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)圆到,項(xiàng)目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置怎抛,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套芽淡、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置马绝,生產(chǎn)效率提高25%,成品率提高到99%以上挣菲;發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)富稻;2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億,利稅1.09億白胀。隨著應(yīng)用市場(chǎng)快速開拓椭赋,2019年共推廣新建了13套裝置,市場(chǎng)占有率高和競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)或杠。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件哪怔、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,“國外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為认境∨呶”科技查新表明,模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平叉信,釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性亩冬。
廣東優(yōu)質(zhì)聚丙烯發(fā)泡定制
發(fā)泡材料品種眾多,大多數(shù)熱塑性塑料和熱固性塑料都能加工成發(fā)泡材料硼身。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料硅急、橡膠、彈性體)為基礎(chǔ)而其內(nèi)部具有無數(shù)氣泡的微孔材料佳遂,也可以視為以氣體為填料的復(fù)合材料营袜。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝。一讶迁、模壓成型聚丙烯微孔發(fā)泡模壓成型屬于較早的發(fā)泡工藝類型连茧,所以對(duì)模壓發(fā)泡并沒有規(guī)范的縮寫命名。直到近年來聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來后巍糯,被冠以“M”,定義為“MPP”客扎。近年來涌現(xiàn)出MPP祟峦,幾乎是我國獨(dú)創(chuàng)的一種發(fā)泡PP。其制造工藝是以壓機(jī)做為發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備徙鱼,原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒有本質(zhì)的不同宅楞,關(guān)鍵的區(qū)別在于發(fā)泡劑不是傳統(tǒng)的AC化學(xué)發(fā)泡劑,而是采用超臨界CO2袱吆,因而發(fā)泡倍率可以高達(dá)20多倍厌衙,且非常環(huán)保。具體的制造方法是绞绒,先采用混煉婶希、壓延、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板蓬衡,然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機(jī)中的模具中喻杈,合上模具。加熱壓機(jī)的上下模板狰晚,將PP板材的溫度上升至PP的熔點(diǎn)附近筒饰,與此同時(shí)從不同方位向模具中注入超臨界CO2,在充分浸漬PP板材后壁晒,將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度瓷们,迅速釋放壓機(jī)的壓力,讓PP板材充分發(fā)泡并降溫,即得到MPP發(fā)泡板材谬晕。MPP產(chǎn)品的制造以及制品的優(yōu)點(diǎn)在于:在固體形態(tài)下浸漬;對(duì)PP熔體強(qiáng)度要求較低;發(fā)泡過程易于控制;產(chǎn)品泡孔精細(xì)式镐、均勻;材料力學(xué)性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會(huì)燃燒。但不足點(diǎn)也是比較明確的固蚤,如:浸漬速度慢;必須經(jīng)歷制成薄板的預(yù)加工工藝過程;受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;靠壓機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)娘汞,不僅不連續(xù),且效率較低夕玩,難以大規(guī)模工業(yè)化;應(yīng)用領(lǐng)域不十分明確;在發(fā)泡PP中屬于制造成本較高的工藝你弦。二、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝燎孟,即在高壓釜中禽作,在一定時(shí)間內(nèi),通過高壓將物理發(fā)泡劑在預(yù)定溫度下浸漬進(jìn)入基體樹脂的細(xì)小粒料之中揩页,然后冷卻體系溫度至室溫旷偿,即得到可發(fā)性珠粒。使用時(shí)爆侣,先在一定的發(fā)泡溫度下萍程,利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預(yù)發(fā)泡一下,得到綠豆大小預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒兔仰。在制備制品時(shí)茫负,將預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱、減壓乎赴,使預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性塑料珠粒進(jìn)一步膨脹并相融合忍法,形成預(yù)定形狀的發(fā)泡材料,即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型榕吼。由于都是采用物理發(fā)泡劑饿序,因而發(fā)泡倍率較大。三羹蚣、擠出發(fā)泡成型將塑料與發(fā)泡劑(物理或化學(xué))分別加入擠出機(jī)的不同位置原探,高壓下在擠出機(jī)中熔融形成均勻的溶液,然后在口模處突然泄壓度宦、發(fā)泡踢匣、冷卻,制成板材戈抄、片材甚至管材等离唬。在擠出發(fā)泡過程中,發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液划鸽,并在口模處瞬間泄壓输莺、發(fā)泡戚哎、冷卻、形成發(fā)泡材料嫂用,不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力型凳,故而對(duì)塑料的熔體強(qiáng)度要求很高,特別需要熔體在拉伸過程中具有較強(qiáng)的應(yīng)變硬化的性能嘱函,因此發(fā)泡難度較大甘畅。四、注塑發(fā)泡成型注塑發(fā)泡材料是發(fā)展相對(duì)較晚的一種發(fā)泡材料往弓,主要因?yàn)閭鹘y(tǒng)注塑工藝與發(fā)泡必備條件之間存在矛盾疏唾。當(dāng)今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品,甚至于發(fā)泡并非是主要目的函似,而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形槐脏,特別是在托盤,支架等大型制品的注塑中撇寞。聚賽龍公司通過配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)顿天、精準(zhǔn)的加工工藝、特殊的螺桿組合及配混工藝研制的可微發(fā)泡改性PA6區(qū)別于普通可微發(fā)泡改性PA材蔑担,使其在高表面要求牌废、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢(shì),使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件钟沛。
廣東優(yōu)質(zhì)聚丙烯發(fā)泡定制
隨著國內(nèi)大煉化項(xiàng)目畔规、PDH項(xiàng)目陸續(xù)上馬,國內(nèi)聚丙烯(PP)市場(chǎng)成為群雄角力之地恨统。新建項(xiàng)目投產(chǎn),PP產(chǎn)能仍將快速增長(zhǎng)三妈,預(yù)計(jì)到2023年我國PP產(chǎn)能將超過3500萬噸畜埋,自給率將近90%。屆時(shí)畴蒲,高性能產(chǎn)品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏悠鞍。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,浙江石化模燥、恒力石化咖祭、利和知信。近一個(gè)月蔫骂,聚烯烴行業(yè)掀起了新一波高性能PP投資熱潮:4月22日么翰,總投資約100億美元的埃克森美孚廣東惠州乙烯項(xiàng)目正式動(dòng)工辽旋,項(xiàng)目包括乙烯裝置和高端PE浩嫌、PP等生產(chǎn)裝置檐迟,采用已經(jīng)成功應(yīng)用、先進(jìn)的專有工藝和催化劑技術(shù)生產(chǎn)高性能聚合物码耐。聚丙烯微孔發(fā)泡5月17日追迟,總投資約56億美元的中海殼牌惠州三期乙烯項(xiàng)目合作框架協(xié)議簽約,項(xiàng)目產(chǎn)品包括聚α烯烴骚腥、高碳合成醇敦间、茂金屬PE、共聚PP等束铭,共14規(guī)模生產(chǎn)裝置廓块。18日,徐州海天石化集團(tuán)年產(chǎn)10萬噸高性能PP樹脂項(xiàng)目“云簽約”纯露,落戶大慶龍鳳區(qū)剿骨。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、管材專用料埠褪、薄壁注塑料M50T浓利、高熔體強(qiáng)度薄膜專用料、丙丁共聚膜料钞速、低溫抗沖注塑專用料贷掖、氫調(diào)法高流動(dòng)注塑料、高透明注塑專用料渴语、抗菌系列專用料苹威、低灰分PP、快速成型PP驾凶、透明PP專用料等牙甫。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)重调违,一些高性能和特殊性能產(chǎn)品窟哺,如茂金屬PP(mPP)、特種雙向拉伸聚丙烯(BOPP)膜技肩、流延聚丙烯(CPP)膜等仍需大量進(jìn)口來滿足國內(nèi)市場(chǎng)需求且轨。我國mPP年消費(fèi)量約10萬噸,除燕山石化少量供應(yīng)市場(chǎng)虚婿,基本依賴進(jìn)口旋奢,主要用于生產(chǎn)醫(yī)用或食品用高透明PP制品、食品包裝薄膜然痊、無紡布至朗、超細(xì)旦丙綸纖維等領(lǐng)域。具有高拉伸速度與幅寬玷过、超薄爽丹、超透及更好低溫?zé)岱庑阅艿奶胤NBOPP薄膜筑煮、電工膜、電容器膜粤蝎、鍍鋁膜等PP薄膜料以及汽車和家電用PP注塑料的年進(jìn)口量均超百萬噸真仲。PP管材料的年進(jìn)口量約50萬噸。高性能PP開發(fā)方向1抗菌PP此次新冠肺炎疫情的肆虐初澎,推動(dòng)汽車生產(chǎn)商聚焦抗菌PP在內(nèi)飾件中的應(yīng)用秸应,這或?qū)⒊蔀檐囉肞P下一個(gè)熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。2玻纖增強(qiáng)PP長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP材料因具備更高的強(qiáng)度碑宴、剛度软啼、韌度、尺寸穩(wěn)定性延柠,廣泛應(yīng)用于儀表骨架板祸挪、車門組合件、前端組件贞间、車身門板模塊贿条、車頂面板、座椅骨架等汽車部件上增热。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP材料在120℃時(shí)的高溫疲勞強(qiáng)度是普通玻纖增強(qiáng)PP材料的2倍整以,甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍材料高10%,具有作為結(jié)構(gòu)件所需的耐久性和可靠性峻仇。氣味散發(fā)耐刮擦PP隨著人們對(duì)汽車品質(zhì)的追求公黑,車用PP材料需要滿足的已不僅僅是力學(xué)性能,還有對(duì)外觀摄咆、環(huán)保等方面的高要求凡蚜。目前市場(chǎng)上低氣味散發(fā)PP材料多被Basell、北歐化工等公司產(chǎn)品壟斷吭从,國產(chǎn)替代進(jìn)口任務(wù)艱巨番刊。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,另一方面需要添加助劑提升材料表面的爽滑度影锈。但助劑在體系內(nèi)受熱會(huì)有小分子散發(fā)影響車內(nèi)空氣質(zhì)量,同時(shí)又會(huì)出現(xiàn)表面遷移現(xiàn)象蝉绷,影響內(nèi)飾件外觀鸭廷。因此,問題核心仍取決于PP基材的性能熔吗。
廣東優(yōu)質(zhì)聚丙烯發(fā)泡定制
隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展辆床,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桅狠。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史讼载,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)志轿秧,塑料飾件的大量應(yīng)用,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能咨堤,提高了汽車的美觀舒適度菇篡。PP以密度小、性價(jià)比高一喘、具有優(yōu)異的耐熱性能驱还、耐化學(xué)藥品腐蝕性、剛性凸克、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)用议蟆。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)。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)萎战、投資巨大咐容、技術(shù)要求高,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)蚂维,所以現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛戳粒、更有效、更經(jīng)濟(jì)鸟雏、更實(shí)用的改性享郊。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孝鹊。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限炊琉,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又活,大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力苔咪,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高柳骄,沒有縮水团赏,尺寸穩(wěn)定,成型視窗大等特點(diǎn)耐薯,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)舔清,成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件曲初。隨著汽車輕量化的發(fā)展体谒,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多臼婆,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%抒痒,卡車、工程機(jī)械車占20% 颁褂,客車故响、商務(wù)車占35% 傀广。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想彩届,僅適合于需要表面覆皮的高端車伪冰,不僅增加了制造成本,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用惨缆;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體糜值,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)坯墨,注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下寂汇,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 捣染,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 骄瓣。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)泡等耍攘,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件榕栏,如車身門板、尾門蕾各、風(fēng)道等扒磁;擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等式曲;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等妨托。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)高50%的減重吝羞,注射壓力降低約30%~50% 兰伤,鎖模力降低約20% ,循環(huán)周期減少10%~15%钧排,同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性敦腔,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)高30%的節(jié)能,并且能改善制品的翹曲變形性恨溜,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活符衔。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能,作為汽車車頂糟袁,可降低汽車的質(zhì)量柏腻,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件,有利于汽車的輕量化系吭。動(dòng)機(jī)罩福特微發(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)颗品,既節(jié)約了塑材肯尺,又減輕了重量沃缘,而且不會(huì)影響零件的任何性能。目前已應(yīng)用車型有:C-MAX则吟、Grand C-MAX槐臀、S-MAX、蒙迪歐和Galaxy等氓仲。綜上所述水慨,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:. 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)敬扛、有廣范的市場(chǎng)晰洒、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啥箭、更省料的產(chǎn)品設(shè)計(jì))谍珊。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急侥。