臺(tái)州優(yōu)質(zhì)微孔發(fā)泡材料定制

發(fā)泡材料品種眾多陷虎，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。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料杠袱、橡膠尚猿、彈性體)為基礎(chǔ)而其內(nèi)部具有無(wú)數(shù)氣泡的微孔材料，也可以視為以氣體為填料的復(fù)合材料楣富。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝凿掂。一、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(lèi)型纹蝴，所以對(duì)模壓發(fā)泡并沒(méi)有規(guī)范的縮寫(xiě)命名庄萎。直到近年來(lái)聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來(lái)后，被冠以“M”塘安，定義為“MPP”糠涛。近年來(lái)涌現(xiàn)出MPP，幾乎是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種發(fā)泡PP兼犯。其制造工藝是以壓機(jī)做為發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備忍捡，原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒(méi)有本質(zhì)的不同集漾，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锉罐，因而發(fā)泡倍率可以高達(dá)20多倍帆竹，且非常環(huán)保。具體的制造方法是脓规，先采用混煉栽连、壓延、擠出等各類(lèi)加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板侨舆，然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機(jī)中的模具中秒紧，合上模具。加熱壓機(jī)的上下模板挨下，將PP板材的溫度上升至PP的熔點(diǎn)附近熔恢，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板材后臭笆，將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度叙淌，迅速釋放壓機(jī)的壓力，讓PP板材充分發(fā)泡并降溫愁铺，即得到MPP發(fā)泡板材鹰霍。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(guò)程易于控制;產(chǎn)品泡孔精細(xì)、均勻;材料力學(xué)性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會(huì)燃燒茵乱。但不足點(diǎn)也是比較明確的茂洒，如：浸漬速度慢;必須經(jīng)歷制成薄板的預(yù)加工工藝過(guò)程;受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;靠壓機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，不僅不連續(xù)瓶竭，且效率較低督勺，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。二斤贰、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝智哀，即在高壓釜中，在一定時(shí)間內(nèi)荧恍，通過(guò)高壓將物理發(fā)泡劑在預(yù)定溫度下浸漬進(jìn)入基體樹(shù)脂的細(xì)小粒料之中盏触，然后冷卻體系溫度至室溫，即得到可發(fā)性珠粒块饺。使用時(shí)，先在一定的發(fā)泡溫度下雌芽，利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預(yù)發(fā)泡一下授艰，得到綠豆大小預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒。在制備制品時(shí)世落，將預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱淮腾、減壓，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，形成預(yù)定形狀的發(fā)泡材料谷朝，即稱(chēng)為可發(fā)性珠粒模塑成型洲押。由于都是采用物理發(fā)泡劑，因而發(fā)泡倍率較大圆凰。三杈帐、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，高壓下在擠出機(jī)中熔融形成均勻的溶液专钉，然后在口模處突然泄壓挑童、發(fā)泡、冷卻跃须，制成板材站叼、片材甚至管材等。在擠出發(fā)泡過(guò)程中菇民，發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液尽楔，并在口模處瞬間泄壓、發(fā)泡第练、冷卻阔馋、形成發(fā)泡材料，不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力复旬，故而對(duì)塑料的熔體強(qiáng)度要求很高垦缅，特別需要熔體在拉伸過(guò)程中具有較強(qiáng)的應(yīng)變硬化的性能，因此發(fā)泡難度較大驹碍。四壁涎、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，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志秃。當(dāng)今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品怔球，甚至于發(fā)泡并非是主要目的，而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形浮还，特別是在托盤(pán)竟坛，支架等大型制品的注塑中。聚賽龍公司通過(guò)配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)钧舌、精準(zhǔn)的加工工藝担汤、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，使其在高表面要求洼冻、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢(shì)崭歧，使其能夠滿(mǎn)足大型微發(fā)泡汽車(chē)注塑件。

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新型微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料（簡(jiǎn)稱(chēng)MPP）撞牢，大家都在找惠州東銘新能源材料股份有限公司率碾，10多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)叔营，口碑好，廣東地區(qū)實(shí)力生產(chǎn)廠家所宰∪拮穑惠州東銘新能源材料股份有限公司具備雄厚的研發(fā)實(shí)力、完善的產(chǎn)品認(rèn)證體系(包括國(guó)內(nèi)外)仔粥、全覆蓋的銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)和有機(jī)硅材料上下游完整的產(chǎn)業(yè)鏈婴谱，能夠?yàn)樾履茉串a(chǎn)業(yè)的客戶(hù)提供完善的解決方案！微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料MPP的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：聚丙烯微孔發(fā)泡 (1)同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下件炉，由于泡孔尺寸較小勘究，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料斟冕，更加降低制品重量和體積口糕。(2)由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材磕蛇，而片材表面不會(huì)穿孔景描，可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3)由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在秀撇，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板超棺，提高漫反射率。(4)微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流呵燕，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞棠绘。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有依賴(lài)于泡孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)。(5)輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用再扭。(6)同樣由于其微米尺度的泡孔氧苍，MPP具有極-佳-的表面保護(hù)性能，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域泛范。

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塑料部件在國(guó)內(nèi)汽車(chē)上占重量的10%左右让虐，在國(guó)外汽車(chē)上達(dá)到了15%至20%。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%罢荡，廣泛應(yīng)用于儀表板赡突、電機(jī)支架、座位板区赵、空調(diào)風(fēng)罩惭缰、門(mén)嵌飾板等內(nèi)外飾。聚丙烯使用量占比塑料部件50%以上笼才。讓汽車(chē)用上更多的塑料部件从媚，還有很多功課可以開(kāi)展。全球微孔發(fā)泡相關(guān)的專(zhuān)利申請(qǐng)患整，前三位為：美國(guó)拜效、日本、德國(guó)各谚。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟紧憾、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)，該技術(shù)來(lái)源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專(zhuān)利昌渤。Trexel公司在1995年通過(guò)專(zhuān)利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項(xiàng)技術(shù)的全球開(kāi)發(fā)和商品化推廣赴穗，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑膀息，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔般眉，通過(guò)壓力控制氣泡的生長(zhǎng)使樹(shù)脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)。聚丙烯微孔發(fā)泡微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車(chē)駛向輕量化——在汽車(chē)非金屬部件的輕量化領(lǐng)域潜支，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一甸赃。2018年，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)列為重點(diǎn)課題冗酿。國(guó)內(nèi)微孔發(fā)泡材料注重原料技術(shù)研發(fā)埠对。在高校方面，北京化工大學(xué)在微孔發(fā)泡工藝的專(zhuān)利申請(qǐng)量上占有主要地位裁替，主要發(fā)明人為楊衛(wèi)民課題組和何亞?wèn)|課題組项玛。楊衛(wèi)民課題組的研究方向主要是微孔發(fā)泡專(zhuān)用注射機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，在專(zhuān)利申請(qǐng)方向上側(cè)重于改進(jìn)螺桿結(jié)構(gòu)和設(shè)置滲透釜來(lái)獲得聚合物熔體/超臨界氣體均相體系弱判。近期襟沮，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(guò)程的優(yōu)化和強(qiáng)化”項(xiàng)目斬獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。北京化工大學(xué)教授昌腰、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授楊衛(wèi)民开伏，華東理工大學(xué)化工學(xué)院院長(zhǎng)、聯(lián)合化學(xué)反應(yīng)工程研究所所長(zhǎng)剥哑、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授趙玲硅则，兩位教授將出席“2020中國(guó)聚烯烴大會(huì)”，并介紹聚烯烴發(fā)泡技術(shù)與材料開(kāi)發(fā)株婴。國(guó)內(nèi)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢(shì)愈加顯著怎虫，對(duì)汽車(chē)輕量化提出了更高要求。特別是在車(chē)市持續(xù)萎靡困介、新能源汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下大审，輕量化成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向。整車(chē)廠座哩、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局徒扶。汽車(chē)輕量化要求更高，對(duì)聚丙烯微孔發(fā)泡材料的需求正在進(jìn)一步放大根穷！在這個(gè)領(lǐng)域有哪些新的進(jìn)展和要求姜骡？有哪些新的技術(shù)研發(fā)导坟？趙玲教授將在“2020中國(guó)聚烯烴大會(huì)”開(kāi)講。

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摘要:長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料圈澈，在滿(mǎn)足汽車(chē)零部件性能的同時(shí)惫周，對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)，目前在汽車(chē)零部件應(yīng)用上備受青睞康栈。文章主要介紹了PP-LGF在汽車(chē)儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀递递，詳細(xì)介紹了薄壁注塑、物理發(fā)泡啥么、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實(shí)現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況登舞，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來(lái)悬荣，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展菠秒，汽車(chē)工業(yè)也得到了快速發(fā)展。然而隅熙，由此引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)重稽煤，通過(guò)汽車(chē)輕量化來(lái)降低油耗從而降低環(huán)境污染，已經(jīng)成為汽車(chē)行業(yè)的研究熱點(diǎn)囚戚，其中酵熙，使用質(zhì)量更輕的非金屬材料替代傳統(tǒng)金屬材料的研究在近年來(lái)也取得了較大進(jìn)展[1]。運(yùn)用復(fù)合材料來(lái)部分取代車(chē)身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)驰坊、外飾裝飾件是汽車(chē)輕量化的一種行之有效的方法匾二。在眾多的復(fù)合材料中，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價(jià)格拳芙、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞察藐。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比，PPLGF在強(qiáng)度舟扎、剛度分飞、翹曲度、耐疲勞睹限、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢(shì)譬猫，因此，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車(chē)零部件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量及成本的降低羡疗。1 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料性能特點(diǎn)長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種染服，即熔融浸漬、溶液浸漬叨恨、粉末浸漬柳刮、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]，而在汽車(chē)零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長(zhǎng)度一般為8mm～15mm秉颗，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%痢毒，粒子中玻纖的保留長(zhǎng)度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示，相較于玻纖保留長(zhǎng)度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料站宗，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)闸准，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能、抗沖擊性能梢灭、耐蠕變性能等特點(diǎn)，更加適合應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件蒸其。此外敏释，如表1所示，隨著纖維含量的增加摸袁，PP-LGF的性能也隨之提高钥顽。圖1 PP-LGF（左）和PP-SGF（右）中玻纖分布情況Fig. 1 Distribution of glass fiber in PP-LGF (left)and PP-LGF (right)表1 不同玻纖含量PP-LGF材料和PP-SGF材料性能對(duì)比Table 1 Comparison of properties of PP-LGF and PP-SGF with different glass fiber content2 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車(chē)內(nèi)飾中的重要部件，為提升汽車(chē)內(nèi)飾的感知質(zhì)量靠汁，中蜂大、高檔車(chē)型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層蝶怔。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件奶浦，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性踢星，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料澳叉，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料，在滿(mǎn)足相關(guān)性能的同時(shí)沐悦，可提升儀表板吸能性能成洗，同時(shí)可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計(jì)厚度由3mm～3.5mm降低到1.8mm～2.5mm，從而降低儀表板骨架重量藏否，推動(dòng)汽車(chē)內(nèi)飾輕量化瓶殃。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡副签、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面遥椿，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄继薛，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法修壕，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比，PP-LGF材料運(yùn)用薄壁注塑工藝制造的儀表板骨架產(chǎn)品壁厚一般為2.5mm左右遏考，整體減重可達(dá)約25%慈鸠。該工藝的投入成本較低，重量?jī)?yōu)勢(shì)明顯。目前青团，該工藝在國(guó)內(nèi)和國(guó)外合資品牌中譬巫，如吉利、大眾督笆、上汽芦昔、福特等均有應(yīng)用，一般選擇PPLGF20材料娃肿，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm咕缎。然而，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問(wèn)題料扰，首先是該工藝的模具成本較高凭豪，使用薄壁注塑，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)晒杈，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高嫂伞。其次，注塑工藝管控和注塑精度要求高拯钻，因?yàn)镻P-LGF中長(zhǎng)玻纖分布的各向異性[3]帖努，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重，尺寸穩(wěn)定性較差粪般。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱(chēng)為MuCell 工藝拼余，它是以熱塑性材料為基體，通過(guò)將超臨界流體（二氧化碳或氮?dú)猓?溶解到熱熔膠中形成單相溶體刊驴，并保持在高壓力下姿搜，然后，通過(guò)開(kāi)關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔捆憎，由于溫度和壓力降低引發(fā)分子的不穩(wěn)定性從而在產(chǎn)品內(nèi)部形成從十到幾十微米不等的封閉氣泡微孔[4-5]舅柜，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明，1995年由美國(guó)Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化躲惰。MuCell 工藝優(yōu)勢(shì)為成型周期短致份、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好、翹曲低础拨、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣氮块。MuCell工藝使用超臨界流體，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動(dòng)性诡宗。泡孔成長(zhǎng)壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段滔蝉，縮短成型周期，同時(shí)塔沃，可使壓力分布均勻蝠引，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力，降低因長(zhǎng)玻纖各項(xiàng)異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性螃概。另外矫夯，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充吊洼，降低材料密度训貌，產(chǎn)品重量減輕，較同材質(zhì)實(shí)體冒窍，重量可降低5%～10%递沪。目前，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝综液，骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm区拳，相較于實(shí)心材料重量降低了10%，此外意乓，長(zhǎng)城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高约素，工藝難度大届良，同時(shí)相關(guān)研究表明，使用該工藝對(duì)儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)圣猎，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右士葫，基本滿(mǎn)足性能要求，減重超過(guò)8%送悔，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降慢显，不能滿(mǎn)足要求。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%欠啤。2.3 化學(xué)發(fā)泡化學(xué)發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開(kāi)模發(fā)泡工藝（core-back）（如圖2所示）荚藻，二者均是在注塑過(guò)程中，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類(lèi)的無(wú)機(jī)發(fā)泡劑洁段，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體应狱，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)，以降低材料密度祠丝，減輕產(chǎn)品重量[6]疾呻。其中，core-back工藝因使用了二次開(kāi)模写半，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡岸蜗，發(fā)泡的倍率更高，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多叠蝇，產(chǎn)品的減重比更大璃岳。一般來(lái)說(shuō)，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實(shí)心材料在5%～8%左右，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%矾睦，具體根據(jù)退模行程決定晦款。同物理發(fā)泡工藝一樣，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)枚冗，減少產(chǎn)品翹曲變形缓溅，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性，而且二次開(kāi)模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件赁温。目前坛怪，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm股囊，重量降低了約40%袜匿，此外大眾的部分車(chē)型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴稚疹，開(kāi)模的周期較長(zhǎng)居灯，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高，而且該工藝的技術(shù)難度較高内狗，后期調(diào)試周期較長(zhǎng)怪嫌，產(chǎn)品的綜合成本較高。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴柳沙，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯岩灭，減重效果低于薄壁注塑工藝，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝赂鲤。圖2 二次開(kāi)模發(fā)泡示意

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年來(lái)綜合性能優(yōu)異噪径、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(zhǎng)速度快的品種数初。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)找爱，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(kāi)發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過(guò)程的優(yōu)化和強(qiáng)化技術(shù)妙真。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類(lèi)缴允。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留珍德、發(fā)泡過(guò)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(lèi)則對(duì)臭氧層有破壞作用练般，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(lèi)發(fā)泡劑則易燃燒不安全锈候。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑薄料，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(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)泵琳，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)摄职、表面張力和黏度下降誊役、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谷市。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物蛔垢，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制，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(wú)法保持完整泡孔迫悠，可操作窗口窄鹏漆。因，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创泄。為了攻克這一難題艺玲，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通、中石化北化院鞠抑、浙江新恒泰饭聚、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系搁拙、可控工藝過(guò)程和高效工業(yè)裝備等方面開(kāi)展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化秒梳、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(zhuān)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)新箕速。趙玲介紹端幼，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡，既可突破結(jié)晶的制約弧满，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〈税荆基于這一發(fā)泡機(jī)制庭呜，他們開(kāi)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(zhuān)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/添加劑犀忱。CO2變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率募谎，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、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)阴汇，保證了均勻的壓力場(chǎng)数冬、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)搀庶。利用上述創(chuàng)新技術(shù)拐纱，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬(wàn)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制造;新建了4套哥倔、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬(wàn)~6萬(wàn)立方米的釜壓發(fā)泡裝置秸架，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上咆蒿，發(fā)泡專(zhuān)用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)东抹，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元蚂子、利稅1.09億元。此外缭黔，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利8件食茎、實(shí)用新型專(zhuān)利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文。趙玲表示馏谨，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)别渔，除聚丙烯外，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)田巴，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成钠糊。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專(zhuān)用料，除可應(yīng)用于汽車(chē)零部件和內(nèi)飾壹哺、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域抄伍，還可滿(mǎn)足兒童玩具、食品管宵、醫(yī)療截珍、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)特的性能箩朴，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域岗喉，如新能源汽車(chē)動(dòng)力電池墊片、5G通信微波中繼天線罩炸庞、高檔汽車(chē)音響振膜钱床、防彈衣背板等。

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核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1埠居、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)泡成套裝備查牌，將化學(xué)工程的技術(shù)手段應(yīng)用于聚合物加工±暮荆·適用性好：工藝適用于多種聚合物材料的微孔發(fā)泡(PP纸颜、PA、TPU绎橘、TPAE胁孙、PVDF…)〕屏郏·控制確：通過(guò)宏觀工藝參數(shù)(溫度涮较、壓力)的確控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)的確控制冈止。2法希、性能優(yōu)勢(shì)：·多類(lèi)別：從彈性體到工程塑料的多種聚合物輕量化材料產(chǎn)品 “腥常·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苫亦，實(shí)現(xiàn)材料的高性能化 毛肋。·輕量化：低密度(min) 30kg/m3 屋剑。重環(huán)保：純物理發(fā)泡润匙，制程清潔環(huán)保，產(chǎn)品安全無(wú)毒唉匾。聚丙烯微孔發(fā)泡已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)：1孕讳、M-PP：聚丙烯微孔發(fā)泡板材2、M-PVDF：聚偏氟乙烯微孔發(fā)泡板材3巍膘、M-PA12：尼龍12微孔發(fā)泡板材4厂财、M-TPU：熱塑性聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡板材5、M-TPEE：熱塑性聚酯彈性體微孔發(fā)泡板材6峡懈、M-PEBA：熱塑性聚酰胺彈性體微孔發(fā)泡板材