象山專業(yè)MPP微孔發(fā)泡定制

發(fā)泡塑木復(fù)合材料是將塑料母粒、木粉寞缝、填料癌压、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合，于成型過(guò)程中在復(fù)合材料內(nèi)部引入泡孔而制成荆陆。發(fā)泡劑在塑木共混物相體系中形成的氣體相可通過(guò)溶解氣體的分離滩届、揮發(fā)性氣體的汽化或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的釋放等途徑實(shí)現(xiàn)。聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡塑木復(fù)合材料內(nèi)部良好的泡孔結(jié)構(gòu)有助于鈍化普通WPC中的裂紋尖端被啼，阻止裂紋擴(kuò)展帜消，因而可以克服普通塑木復(fù)合材料脆性較大、抗沖擊強(qiáng)度較小和材料伸長(zhǎng)率較低的缺點(diǎn)浓体。另外泡挺，由于發(fā)泡塑木復(fù)合材料中含有大量泡孔，材料內(nèi)部空隙較大汹碱，制備時(shí)所用樹(shù)脂量大大削減粘衬，相對(duì)節(jié)約了原料成本，也有效降低了材料的密度（約為未發(fā)泡塑木復(fù)合材料的50%咳促，可達(dá)0.6～1.0g/cm3）稚新，材料的隔音、隔熱和緩沖效果也隨之提高跪腹。此外褂删，因發(fā)泡材料自重輕，便于運(yùn)輸冲茸、施工和安裝屯阀，有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品。發(fā)泡塑木復(fù)合材料還是一種環(huán)保材料轴术，原料來(lái)源廣（回收的二次纖維和廢舊塑料均可）难衰，制造成本低廉，其本身還可多次回收再利用逗栽，減少了塑料的使用量盖袭，降低了環(huán)境污染，也有益于保護(hù)森林資源。盡管目前國(guó)內(nèi)一些包裝材料制造商及研究單位在努力研發(fā)發(fā)泡型純植物纖維緩沖包裝材料鳄虱，但相比較而言弟塞，F(xiàn)W－PC因集合了木材與塑料兩者之長(zhǎng)，因而仍在性能上更具優(yōu)勢(shì)拙已，如強(qiáng)度更高决记、耐水性能更好、價(jià)格更低廉倍踪、應(yīng)用范圍更廣系宫。聚丙烯（PP）價(jià)格適中，力學(xué)性能優(yōu)異惭适，耐熱溫度相對(duì)較高笙瑟。PP基發(fā)泡材料的發(fā)泡體系性能和發(fā)泡機(jī)理的相關(guān)研究比較深入楼镐，制備工藝已基本成熟癞志。我國(guó)研究人員對(duì)聚丙烯基發(fā)泡塑木復(fù)合材料的研究較多，采用的木質(zhì)材料包括木粉框产、農(nóng)作物廢料和竹粉等凄杯，例如注塑法得到的發(fā)泡塑木復(fù)合材料微孔結(jié)構(gòu)及其增韌改性進(jìn)行研究，采用自制的塑木粒料和發(fā)泡粒料（比例9：1）在注塑成型機(jī)上進(jìn)行成型秉宿，制備出具有不同微孔結(jié)構(gòu)的PP/木纖維復(fù)合材料戒突。對(duì)材料綜合性能的測(cè)定結(jié)果表明：注射溫度為180℃、保壓壓力為10 ＭＰａ時(shí)描睦，所得發(fā)泡塑木復(fù)合材料的微孔平均孔徑為53μｍ膊存，微孔密度為2.8×106個(gè)/ｃｍ3，微孔為“蜂窩”狀形貌忱叭。與未發(fā)泡的塑木復(fù)合材料相比隔崎，密度降低22%，沖擊韌性提高60%韵丑。材料中的微孔改變了裂紋擴(kuò)展方向爵卒，形成“臺(tái)階”、“分叉”撵彻，從而增加了裂紋的擴(kuò)展路徑钓株，同時(shí)可使周圍基體變形時(shí)容易產(chǎn)生強(qiáng)迫高彈形變。另經(jīng)研究對(duì)木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料制備工藝與材料性質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行研究陌僵，采用化學(xué)發(fā)泡法轴合，利用注塑成型制備得到孔徑更小的木纖維/PP復(fù)合微孔發(fā)泡材料。該項(xiàng)研究結(jié)果表明碗短，添加木纖維使復(fù)合材料的力學(xué)性能顯著提高受葛，且材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度高于未發(fā)泡材料，但后者的拉伸強(qiáng)度要高于木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料；復(fù)合微孔發(fā)泡材料的密度隨木纖維摻量的增加而增大奔坟，但小于未發(fā)泡材料的密度携栋，而且當(dāng)木纖維摻量提高時(shí)，泡孔直徑先減后增咳秉，木纖維摻量為5% 時(shí)婉支，泡孔直徑小，為20.5μｍ澜建。有研究顯示制備發(fā)泡塑木復(fù)合材料的主要原料選定為秸稈粉和PP向挖，通過(guò)調(diào)整偶氮二甲酰胺（AC）發(fā)泡劑與乙烯－醋酸乙烯高聚物（EEVA）的比例、偶聯(lián)劑的種類和含量擠出工藝條件參數(shù)研究發(fā)泡工藝炕舵。結(jié)果表明：AC發(fā)泡劑含量為4份時(shí)何之，所得發(fā)泡材料密度小為0.95g/cm3，沖擊強(qiáng)度大為14.88KJ/m2咽筋；當(dāng)EVA含量在12％時(shí)溶推，材料的密度達(dá)到小，為0.84g/cm3奸攻，沖擊強(qiáng)度達(dá)到大蒜危，為11.4KJ/m2；偶聯(lián)劑（馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯睹耐，MAH－ｇ－PP）為6份時(shí)辐赞，發(fā)泡材料的沖擊強(qiáng)度達(dá)到大，為11.56KJ/m2硝训；制備發(fā)泡母粒時(shí)响委，擠出機(jī)螺桿溫度為150℃ 時(shí)，密度達(dá)到0.94g/cm3窖梁，沖擊強(qiáng)度達(dá)到12.04KJ/m2赘风。以竹粉和PP為原料采用注塑法制備了發(fā)泡塑木復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)以乙烯辛烯共聚物（POE）和馬來(lái)酸酐接枝POE（POE－ｇ－MAH）作為復(fù)合材料的增韌劑窄绒。結(jié)果顯示：添加POE和POE－ｇ－MAH會(huì)略微降低材料拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度贝次，但可明顯提高材料的缺口沖擊強(qiáng)度，二者用量分別為15%和8%彰导；采用8%POE－ｇ－MAH增韌的復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度為8.55KJ/m2蛔翅，提高了35.7%，可很好地應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件位谋。環(huán)境掃描電鏡（ESEM）測(cè)定結(jié)果顯示山析，增韌后的復(fù)合材料斷裂形式轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。動(dòng)態(tài)頻率掃描結(jié)果顯示掏父，POOE對(duì)復(fù)合材料流變性能的影響較小笋轨，而POE－ｇ－MAH增韌的復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量和復(fù)數(shù)黏度明顯增大。

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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，在滿足汽車零部件性能的同時(shí)爵政，對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)仅讽，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞。文章主要介紹了PP-LGF在汽車儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀钾挟，詳細(xì)介紹了薄壁注塑洁灵、物理發(fā)泡、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)概況掺出，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景徽千。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展汤锨，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展双抽。然而，由此引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)重闲礼，通過(guò)汽車輕量化來(lái)降低油耗從而降低環(huán)境污染牍汹，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)，其中位仁，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]柑贞。運(yùn)用復(fù)合材料來(lái)部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法聂抢。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)格棠众、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞琳疏。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比，PPLGF在強(qiáng)度闸拿、剛度空盼、翹曲度、耐疲勞新荤、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢(shì)揽趾，因此，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量及成本的降低苛骨。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種篱瞎，即熔融浸漬、溶液浸漬痒芝、粉末浸漬俐筋、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法严衬。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長(zhǎng)度一般為8mm～15mm澄者，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%，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材料粱挡，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)赠幕，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能、抗沖擊性能询筏、耐蠕變性能等特點(diǎn)劣坊，更加適合應(yīng)用于汽車領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件。此外屈留，如表1所示局冰，隨著纖維含量的增加，PP-LGF的性能也隨之提高灌危。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)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件康二，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量，中勇蝙、高檔車型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板沫勿，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件味混，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)产雹，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料翁锡，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料蔓挖，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)，可提升儀表板吸能性能馆衔，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瘟判，從而降低儀表板骨架重量，推動(dòng)汽車內(nèi)飾輕量化角溃。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑拷获、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面减细，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用匆瓜。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法未蝌，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比驮吱，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，整體減重可達(dá)約25%树埠。該工藝的投入成本較低糠馆，重量?jī)?yōu)勢(shì)明顯。目前怎憋，該工藝在國(guó)內(nèi)和國(guó)外合資品牌中又碌，如吉利九昧、大眾、上汽毕匀、福特等均有應(yīng)用铸鹰，一般選擇PPLGF20材料，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm皂岔。然而蹋笼，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問(wèn)題，首先是該工藝的模具成本較高躁垛，使用薄壁注塑剖毯，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高教馆。其次逊谋，注塑工藝管控和注塑精度要求高，因?yàn)镻P-LGF中長(zhǎng)玻纖分布的各向異性[3]土铺，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重胶滋，尺寸穩(wěn)定性較差。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝悲敷，它是以熱塑性材料為基體究恤，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，并保持在高壓力下后德，然后部宿，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，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]探遵，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明窟赏，1995年由美國(guó)Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化。MuCell 工藝優(yōu)勢(shì)為成型周期短箱季、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好、翹曲低棍掐、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣藏雏。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)性作煌。泡孔成長(zhǎng)壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段掘殴，縮短成型周期，同時(shí)粟誓，可使壓力分布均勻奏寨，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)品翹曲鹰服，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性病瞳。另外揽咕，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充套菜，降低材料密度亲善，產(chǎn)品重量減輕，較同材質(zhì)實(shí)體逗柴，重量可降低5%～10%蛹头。目前，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝戏溺，骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm渣蜗，相較于實(shí)心材料重量降低了10%，此外旷祸，長(zhǎng)城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)耕拷。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高，工藝難度大肋僧，同時(shí)相關(guān)研究表明斑胜，使用該工藝對(duì)儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右嫌吠，基本滿足性能要求止潘，減重超過(guò)8%，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降辫诅，不能滿足要求凭戴。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%。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）炕矮，二者均是在注塑過(guò)程中么夫，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無(wú)機(jī)發(fā)泡劑，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體肤视，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)档痪，以降低材料密度，減輕產(chǎn)品重量[6]邢滑。其中腐螟，core-back工藝因使用了二次開(kāi)模，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡困后，發(fā)泡的倍率更高乐纸，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多，產(chǎn)品的減重比更大摇予。一般來(lái)說(shuō)汽绢，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%侧戴，具體根據(jù)退模行程決定宁昭。同物理發(fā)泡工藝一樣跌宛，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)，減少產(chǎn)品翹曲變形久窟，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性秩冈，而且二次開(kāi)模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件。目前斥扛，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝入问，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm，重量降低了約40%稀颁，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝芬失。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，開(kāi)模的周期較長(zhǎng)匾灶，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高棱烂，而且該工藝的技術(shù)難度較高，后期調(diào)試周期較長(zhǎng)阶女，產(chǎn)品的綜合成本較高颊糜。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯秃踩，減重效果低于薄壁注塑工藝衬鱼，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝。圖2 二次開(kāi)模發(fā)泡示意

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國(guó)內(nèi)聚丙烯行業(yè)正在被民營(yíng)企業(yè)加速?zèng)_擊憔杨，有如洪水鸟赫。中石化聚丙烯占比全國(guó)聚丙烯產(chǎn)能27%，中石油聚丙烯占比全國(guó)聚丙烯產(chǎn)能14%消别，東華能源抛蚤、中景石化、寶豐能源寻狂、紹興三圓岁经、巨正源等民營(yíng)企業(yè)強(qiáng)勢(shì)來(lái)攻。2020年聚丙烯纖維料火得一塌糊涂蛇券，薄壁注塑料緊隨其后蒿偎，熱成型料正被很多大企業(yè)緊緊盯住。石化熱成型T5015開(kāi)發(fā)出系列化產(chǎn)品怀读，T5015M成功銷往世界知名連鎖便利店品牌--日本全家集團(tuán)，成為天津石化創(chuàng)效利器骑脱。T5015M產(chǎn)品在透明度菜枷、加工成型、食品接觸安全等方面性能優(yōu)越叁丧，可廣泛應(yīng)用于透明餐盒啤誊、沙拉碗岳瞭、飲品杯等食品包裝的生產(chǎn)。下一步蚊锹，全力進(jìn)入當(dāng)前高速發(fā)展的外賣包裝瞳筏、速食包裝加工應(yīng)用領(lǐng)域，不斷擴(kuò)大中高端材料市場(chǎng)份額牡昆。中原石化開(kāi)發(fā)生產(chǎn)磨砂不透明奶茶杯專用料PPR-M75N姚炕，這是繼PPR-MT75引領(lǐng)奶茶杯市場(chǎng)“健康美麗新風(fēng)尚”營(yíng)銷案例入選2020中國(guó)石化十大優(yōu)品牌營(yíng)銷案例之后，公司進(jìn)一步豐富奶茶杯產(chǎn)品系列丢烘，滿足用戶個(gè)性化需求的又一創(chuàng)新柱宦。熱成型聚丙烯專用料幫助石化企業(yè)贏得了利潤(rùn)，在外賣包裝和速食包裝中的應(yīng)用增加播瞳，正成為“新貴”掸刊。東華能源王紅英博士將在“2020中國(guó)聚烯烴大會(huì)”演講報(bào)告：《熱成型專用聚丙烯樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)應(yīng)用》近年來(lái)，隨著熱成型技術(shù)的發(fā)展赢乓，熱成型工藝在家用電冰箱內(nèi)襯忧侧、汽車部件、建筑產(chǎn)品和小艇的外殼牌芋、化工容器等大型制品上的應(yīng)用也日益增多[3]蚓炬。筆者介紹熱成型基本原理及特點(diǎn)、國(guó)內(nèi)熱成型包裝市場(chǎng)概況姜贡、熱成型食品包裝用PP 概況以及PP 在熱成型包裝尤其食品包裝方面的應(yīng)用情況试吁。PP熱成型包裝應(yīng)用聚丙烯微孔發(fā)泡1.1 杯子杯類主要為一次性杯子，如奶茶杯楼咳、冷飲杯熄捍、快餐杯等，主要用于快餐店母怜、奶茶店余耽、果凍制品廠等。原料主要以PP[23]材質(zhì)為主苹熏，部分冷飲采用PET 材質(zhì)碟贾。杯子主要以透明材質(zhì)為主，季節(jié)性較強(qiáng)轨域，主要用PP原料生產(chǎn)袱耽。.2 耐熱餐盒一般的餐盒只盛放溫度不高的食品。但下游客戶也需要盛放剛出鍋的熱粥干发、熱湯等或是需要在高溫蒸汽下進(jìn)行消毒朱巨。這都對(duì)樹(shù)脂原料提出了更高要求。PET枉长，PS 不耐高溫冀续。PP 耐熱性能較好琼讽，價(jià)格低廉，易得洪唐，所以成為原料钻蹬。但一般PP 無(wú)法在高溫蒸汽下( ≥ 120℃ ) 不變形，且市場(chǎng)上無(wú)針對(duì)熱成型的專用料凭需，客戶采用T30S 添加助劑改性问欠，仍存在耐熱溫度不穩(wěn)定、制品成難等問(wèn)題功炮。天津分公司研究院開(kāi)發(fā)了耐高溫PP 熱成型專用料PPT5030溅潜，具有耐熱溫度高，成型方便薪伏，適用于正負(fù)壓吸塑成型的加工方式滚澜。1.3 蓋子主要制品包括碗蓋、餐盒蓋嫁怀、杯蓋等设捐，主要用于快餐店、奶茶店塘淑、蛋糕店等.蓋子以透明為主萝招，PP 蓋子一般在熱飲中應(yīng)用較多。1.4 食品內(nèi)襯食品內(nèi)襯主要用于餅干存捺、薯片槐沼、花生、餃子捌治、湯圓的包裝岗钩，外面還會(huì)有一層包裝，主要使用于速食品廠肖油。目前國(guó)內(nèi)食品內(nèi)襯以透明為主兼吓，另外還有乳白色等。一般餃子森枪、湯圓等速凍產(chǎn)品的保存溫度為–4℃左右视搏，PET 和PP 都是較合適的材質(zhì)，常溫下使用的零食托盤以PET县袱，PS 和PP 為主浑娜，廠家根據(jù)喜好及價(jià)格選擇。目前未發(fā)現(xiàn)可替代熱成型托盤在食品內(nèi)襯領(lǐng)域應(yīng)用的替代品式散。綜上可見(jiàn)棚愤，PP 在熱成型食品包裝方面的應(yīng)用越來(lái)越普遍，樹(shù)脂性能要適應(yīng)熱成型加工方式的要求，如加工性能宛畦、力學(xué)性能、光學(xué)性能等揍移，同時(shí)加工設(shè)備的改進(jìn)提升次和，也會(huì)對(duì)樹(shù)脂性能提出更高的要求，二者相互促進(jìn)那伐，可生產(chǎn)出更多滿足用戶需求的PP 熱成型制品踏施。熱成型食品包裝用PP特點(diǎn)及發(fā)展熱成型技術(shù)已成為PP 繼注射、擠出罕邀、吹塑之后畅形，又一重要的加工方式，世界主要PP 生產(chǎn)廠商針對(duì)這一市場(chǎng)提供了多個(gè)商業(yè)化的PP 牌號(hào)诉探。表2 列出世界主要PP 生產(chǎn)商部分商業(yè)化PP 熱成型專用料牌號(hào)日熬。國(guó)外熱成型專用料多為均聚物，透明無(wú)規(guī)共聚物較少肾胯，且部分牌號(hào)進(jìn)口周期長(zhǎng)竖席，國(guó)內(nèi)下游熱成型廠商較少使用進(jìn)口料。熱成型制品廠商現(xiàn)有片材生產(chǎn)以600 mm 寬片材為主敬肚，隨成型機(jī)工藝的進(jìn)步[21]毕荐，片材寬度日益提高，寬可達(dá)1 000 mm 以上艳馒，因此對(duì)片材的抗熔垂能力提出更高要求憎亚。下游制品行業(yè)內(nèi)解決方法為普通PP 添加一定比例的高密度聚乙烯(PE–HD)[22] 以提高片材耐熔垂性能，但此方式將帶來(lái)混料不均弄慰、制品透明性受限等問(wèn)題第美。國(guó)內(nèi)熱成型行業(yè)對(duì)具有高性能、超高透明度的PP 原料需求日益迫切曹动。

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聚丙烯是丙烯加聚反應(yīng)而成的聚合物斋日。系白色蠟狀材料，外觀透明而輕墓陈。密度為0.89～0.91g/cm3恶守，易燃，熔點(diǎn)165℃贡必，在155℃左右軟化兔港，使用溫度范圍為-30～140℃。在80℃以下能耐酸仔拟、堿衫樊、鹽液及多種有機(jī)溶劑的腐蝕，能在高溫和氧化作用下分解。聚丙烯廣泛應(yīng)用于服裝科侈、毛毯等纖維制品载佳、醫(yī)療器械、汽車臀栈、自行車蔫慧、零件、輸送管道权薯、化工容器等生產(chǎn)姑躲，也用于食品、藥品包裝盟蚣。產(chǎn)品簡(jiǎn)介特性聚丙烯簡(jiǎn)稱PP黍析，是一種無(wú)色、無(wú)臭屎开、無(wú)毒阐枣、半透明固體物質(zhì)。聚丙烯（PP）是一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹(shù)脂牍戚，為無(wú)色半透明的熱塑性輕質(zhì)通用塑料侮繁。具有耐化學(xué)性、耐熱性如孝、電絕緣性宪哩、高強(qiáng)度機(jī)械性能和良好的高耐磨加工性能等，這使得聚丙烯自問(wèn)世以來(lái)第晰，便迅速在機(jī)械锁孟、汽車、電子電器茁瘦、建筑品抽、紡織、包裝甜熔、農(nóng)林漁業(yè)和食品工業(yè)等眾多領(lǐng)域得到廣泛的開(kāi)發(fā)應(yīng)用圆恤。近年來(lái)，隨著我國(guó)包裝腔稀、電子盆昙、汽車等工業(yè)的快速發(fā)展，極大地促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)的發(fā)展焊虏。而且因?yàn)槠渚哂锌伤苄缘玻郾┎牧险鸩教娲局飘a(chǎn)品，高強(qiáng)度韌性和高耐磨性能已逐步取代金屬的機(jī)械功能诵闭。另外聚丙烯具有良好的接枝和復(fù)合功能炼团，在混凝土澎嚣、紡織、包裝和農(nóng)林漁業(yè)方面具有巨大的應(yīng)用空間瘟芝。小鼠以8g/kg劑量灌胃1～5次易桃，未引起明顯中毒癥狀。大鼠吸入聚丙烯加熱至210～220℃時(shí)的分解產(chǎn)物30次模狭，每次2h颈抚，出現(xiàn)眼粘膜及上呼吸道刺激癥狀。與聚乙烯相同禁止用其再生制品盛裝食品嚼鹉。發(fā)展簡(jiǎn)史1954年G·納塔首先將丙烯聚合成聚丙烯（采用鋁鈦的氯化物做催化劑），并創(chuàng)立了定向聚合理論驱富，引起了人們的關(guān)注锚赤。1957年意大利的蒙特卡提尼公司和美國(guó)赫克勒斯（Hecules）公司分別建立了6000t/a和9000t/a的聚丙烯生產(chǎn)裝置。20世紀(jì)60年代后期到70年代中期聚丙烯進(jìn)入了大發(fā)展時(shí)期褐鸥。80年代至今线脚，聚丙烯產(chǎn)量在合成樹(shù)脂中居于前列，現(xiàn)在僅低于聚乙烯叫榕，居第2位浑侥。中國(guó)于1962年開(kāi)始研究聚丙烯生產(chǎn)工藝。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始晰绎，聚丙烯在中國(guó)發(fā)展迅速寓落。我國(guó)引進(jìn)了一些先進(jìn)的關(guān)于聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，先后建立了燕山荞下、揚(yáng)子伶选、遼陽(yáng)等一批大中型聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施，各地也興建了大量小型散裝聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施尖昏，并對(duì)緩解供需矛盾起到了一定的作用仰税。生產(chǎn)規(guī)模的大幅度增加，促使我國(guó)聚丙烯樹(shù)脂生產(chǎn)進(jìn)入了快速發(fā)展階段抽诉。2012年陨簇，我國(guó)PP生產(chǎn)能力達(dá)到1296.7萬(wàn)t。2015年迹淌，我國(guó)PP產(chǎn)能為2013萬(wàn)噸/年河绽。聚丙烯微孔發(fā)泡需現(xiàn)狀由于我國(guó)聚丙烯的供需差距較大，近年來(lái)巍沙，大多數(shù)新的大型煉油葵姥、乙烯聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目和煤烯烴項(xiàng)目都配備了聚丙烯裝置，因此句携，未來(lái)中國(guó)聚丙烯產(chǎn)能將大幅增加榔幸。同時(shí)，還需要考慮那些小型的落后聚丙烯安裝技術(shù)，尤其是間歇式小體法裝置將被逐步淘汰削咆，估計(jì)等到2025年聚丙烯在我國(guó)的生產(chǎn)能力將達(dá)到更高的水平牍疏。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)各種化工原料的需求不斷增加拨齐，導(dǎo)致了對(duì)聚丙烯的消耗量達(dá)到有史以來(lái)高水平鳞陨，因此我國(guó)將成為世界上聚丙烯消費(fèi)國(guó)家。2003年瞻惋，我國(guó)聚丙烯的消耗量已經(jīng)達(dá)到532萬(wàn)噸厦滤；2007年率先達(dá)到1000萬(wàn)噸；2008年受金融危機(jī)影響歼狼，略降至1079萬(wàn)噸掏导；目前（2018年），在基礎(chǔ)設(shè)施投資和國(guó)內(nèi)需求的推動(dòng)下羽峰，增長(zhǎng)至1232萬(wàn)噸趟咆。生產(chǎn)工藝聚丙烯樹(shù)脂是四大通用型熱塑性樹(shù)脂（聚乙烯、聚氯乙烯梅屉、聚丙烯值纱、聚苯乙烯）之一，以丙烯為原料坯汤，乙烯為共聚單體通過(guò)聚合反應(yīng)生產(chǎn)制得虐唠。聚丙烯的生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷了溶劑法、溶液法玫霎，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法幾個(gè)發(fā)展階段凿滤。世界上用于生產(chǎn)聚丙烯的工藝方法按類別劃分主要有以下幾大類：溶劑法、溶液法庶近，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法翁脆。各工藝特點(diǎn)簡(jiǎn)介如下：溶劑聚合法溶劑法（又稱漿液法或泥漿法、淤漿法）是早采用的聚丙烯生產(chǎn)工藝鼻种，但由于有脫灰和溶劑回收工序反番，流程長(zhǎng)，較復(fù)雜等缺點(diǎn)叉钥，隨著催化劑研究技術(shù)的進(jìn)步罢缸，從八十年代起，溶劑法已趨于停滯狀態(tài)投队，逐漸為液相本體法所取代枫疆。工藝特點(diǎn)：（1）丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中（如乙烷中），在催化劑作用下進(jìn)行溶劑聚合敷鸦，聚合物以固體輸粒狀態(tài)懸浮在溶劑中息楔，采用釜式攪拌反應(yīng)器寝贡；（2）有脫灰和溶劑回收工序，流程長(zhǎng)值依，較復(fù)雜圃泡，裝置投資大，能耗高愿险。但生產(chǎn)易控制颇蜡，產(chǎn)品質(zhì)量好；（3）以離心過(guò)濾方法分離聚丙烯顆粒再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒辆亏。溶液聚合法工藝特點(diǎn)：（1）使用高沸點(diǎn)直鏈烴作溶劑风秤，在高于聚丙烯熔點(diǎn)的溫度下操作，所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布扮叨；（2）高溫氣提方法蒸發(fā)脫除溶劑得熔融聚丙烯唁情，再擠出造粒得料產(chǎn)品；（3）生產(chǎn)廠家只有美國(guó)柯達(dá)公司一家甫匹。相本體法含液相氣相組合式，液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝是聚丙烯生產(chǎn)中后期發(fā)展起來(lái)的新工藝惦费。該生產(chǎn)工藝是聚丙烯1957年開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)七年之后問(wèn)世的兵迅。采用液相本體法生產(chǎn)聚丙烯，是在反應(yīng)體系中不加任何其他溶劑薪贫，將催化劑直接分散在液相丙烯中進(jìn)行丙烯液相本體聚合反應(yīng)恍箭。聚合物從液相丙烯中不斷析出，以細(xì)顆粒狀懸浮在液相丙烯中瞧省。隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)扯夭，聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高。當(dāng)丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定程度時(shí)鞍匾，經(jīng)閃蒸回收未聚合的丙烯單體交洗，即得到粉料聚丙烯產(chǎn)品。這是一種比較簡(jiǎn)單和先進(jìn)的聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)方法橡淑。液相本體法工藝代表著八十年代國(guó)際上聚丙烯生產(chǎn)的新技術(shù)构拳、新水平。工藝特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)中不加溶劑梁棠，丙烯單體以液相狀態(tài)在釜式反應(yīng)器中進(jìn)行液相本體聚合置森，乙烯丙烯在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣相共聚；（2）流程簡(jiǎn)單符糊，設(shè)備少凫海、投資省，動(dòng)力消耗及生產(chǎn)成本低男娄；（3）均聚采用釜式攪拌反應(yīng)器（Hypol工藝）行贪，或環(huán)管反應(yīng)器（Spheripol工藝）漾稀，無(wú)規(guī)共聚和嵌段共聚均在攪拌式流化床中進(jìn)行。采用液相本體法的典型代表是BASELL公司的Spherizone液相本體法工藝瓮顽。Spherizone是一種氣相循環(huán)技術(shù)县好，采用齊格勒-納塔催化劑，可生產(chǎn)出保持韌性和加工性能同時(shí)又具有高結(jié)晶度暖混、剛性和更加均一的聚合體缕贡。它可在單一反應(yīng)器中制得高度均一的多單體樹(shù)脂或雙峰均聚物。Spherizone循環(huán)反應(yīng)有二個(gè)互通的區(qū)域拣播，不同的區(qū)域起到由其它工藝的氣相和液相環(huán)管反應(yīng)器所起的作用晾咪。這兩個(gè)區(qū)域能產(chǎn)生具有不同相對(duì)分子質(zhì)量或單體組成分布的樹(shù)脂，擴(kuò)大了聚丙烯的性能范圍贮配。該工藝的核心設(shè)備為MZCR（多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng)）反應(yīng)器R230系統(tǒng)谍倦。該反應(yīng)器由提升管和下降管兩部分組成。在提升管內(nèi)聚合物通過(guò)反應(yīng)氣體向上吹泪勒，形成流化昼蛀，并送入下降管的上部經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器后，粉料在收集在下降管內(nèi)圆存。反應(yīng)氣體由離心式壓縮機(jī)通過(guò)外部的管線循環(huán)叼旋，反應(yīng)熱依靠在外部循環(huán)管線上的循環(huán)器冷卻器來(lái)移出。反應(yīng)器產(chǎn)品通過(guò)安裝在下降管下部的閥門排出沦辙。排出的粉料經(jīng)過(guò)高壓和低壓脫氣后夫植，在生產(chǎn)均聚物和無(wú)規(guī)共聚物時(shí)，直接進(jìn)行汽蒸和干燥油讯，得到粉料產(chǎn)品详民。生產(chǎn)抗沖產(chǎn)品時(shí)，經(jīng)過(guò)高壓脫氣后的粉料排入氣相流化床反應(yīng)器陌兑。該反應(yīng)器仍采用Spheripol II氣相反應(yīng)器系統(tǒng)沈跨。共聚反應(yīng)器為立式圓筒式容器，上诀紊、下為球形封頭谒出，下部為沸騰床，主體材料為不銹鋼邻奠，內(nèi)表面拋光笤喳。該工藝目前單線大生產(chǎn)能力已達(dá)45萬(wàn)噸/年。MZCR（多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器）抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá) 22%（橡膠含量大于40%）碌宴，還可生產(chǎn)含乙烯和丁烯-1的三元共聚產(chǎn)品杀狡。氣相本體法工藝特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)不引入溶劑，丙烯單體以氣相狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)行氣相本體聚合贰镣；（2）流程簡(jiǎn)短呜象，設(shè)備少膳凝、生產(chǎn)安全，生產(chǎn)成本低恭陡；（3）聚合反應(yīng)器有流化床（聯(lián)碳/殼牌UNIPOI工藝）蹬音、立式攪拌床（巴斯Novolen工藝）及臥式攪拌床（阿莫科/埃爾帕索工藝）。采用氣相本體法的典型代表是DOW化學(xué)公司Unipol氣相工藝休玩。Unipol氣相聚丙烯工藝是美國(guó)聯(lián)碳公司（UCCP）和殼牌公司于二十世紀(jì)八十年代開(kāi)發(fā)的一種氣相流化床聚丙烯工藝著淆，是將應(yīng)用在聚乙烯生產(chǎn)上的流化床工藝移植到聚丙烯生產(chǎn)中，并獲得成功拴疤。該工藝采用高效催化劑體系永部，主催化劑為高效載體催化劑，助催化劑為三乙基鋁呐矾、給電子體苔埋。UNIPOL工藝具有簡(jiǎn)單、靈活蜒犯、經(jīng)濟(jì)和安全的特點(diǎn)组橄；該工藝只用很少的設(shè)備就能生產(chǎn)出包括均聚物、無(wú)規(guī)共聚物和抗沖共聚物在內(nèi)的全范圍產(chǎn)品罚随，可在較大操作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一晨炕。因?yàn)槭褂玫脑O(shè)備數(shù)量少而使維修工作量小，裝置的可靠性提高毫炉。由于流化床反應(yīng)動(dòng)力學(xué)本身的限制，加上操作壓力低使系統(tǒng)中物料的貯量減小削罩，使得該工藝比其它工藝操作安全瞄勾，不存在事故失控時(shí)設(shè)備超壓的危險(xiǎn)。此工藝沒(méi)有液體廢料排出弥激，排放到大氣的烴類也很少进陡，因此對(duì)環(huán)境的影響非常小，與其它工藝相比微服，該工藝更容易達(dá)到環(huán)保趾疚、健康和安全的各種嚴(yán)格規(guī)范。該工藝的另一顯著特點(diǎn)是可以配合超冷凝態(tài)操作以蕴，即所謂的超冷凝態(tài)氣相流化床工藝（SCM）糙麦。該技術(shù)通過(guò)將反應(yīng)器內(nèi)液相的比例提高到45%，可使現(xiàn)有的生產(chǎn)能力提高200%丛肮。由于液體含量多少不是流化床不穩(wěn)定赡磅、形成聚合物結(jié)塊的基本因素，因此該技術(shù)關(guān)鍵的操作變量是膨脹床的密度及膨脹松密度與沉降松密度的比例宝与。由于超冷凝態(tài)操作能夠有效地移走反應(yīng)熱焚廊，它能使反應(yīng)器在體積不增加的情況下提高2倍以上的生產(chǎn)能力冶匹，對(duì)于投資的節(jié)省是非常可觀的咆瘟〗腊抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá)17% （橡膠含量大于30%）的抗沖共聚產(chǎn)品。該工藝的核心設(shè)備為氣相流化床反應(yīng)器袒餐、循環(huán)氣壓縮機(jī)飞蛹、循環(huán)氣冷卻器和擠壓造粒機(jī)組。流化床反應(yīng)器是空心式容器匿乃，其頂部帶有擴(kuò)大段桩皿，底部帶有分布器，一反應(yīng)器操作壓力為3.5MPaG幢炸，溫度67℃泄隔，第二反應(yīng)器操作壓力為2.1MPaG，溫度70℃宛徊；循環(huán)氣壓縮機(jī)為單級(jí)佛嬉、恒速、離心式壓縮機(jī)闸天。聚丙烯PP改性針對(duì)聚丙烯在低溫下的抗沖擊性能差暖呕、耐候性不佳、表面裝飾性差以及在電苞氮、磁湾揽、光、熱笼吟、燃燒等方面的功能性與實(shí)際需要的差距库物，對(duì)聚丙烯加以改性，成為當(dāng)前塑料加工發(fā)展為活躍的贷帮，取得成果為豐盛的領(lǐng)域戚揭。