湖州優(yōu)質(zhì)NPE定制

隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展斋日，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墓陈。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史恶守，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的一個重要標(biāo)志，塑料飾件的大量應(yīng)用贡必，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能兔港，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小仔拟、性價比高衫樊、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性利花、剛性橡伞、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)用盒揉。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。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長兑徘、投資巨大刚盈、技術(shù)要求高，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)挂脑，所以現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛藕漱、更有效、更經(jīng)濟(jì)崭闲、更實(shí)用的改性肋联。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刁俭。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限橄仍，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牍戚，大大降低機(jī)臺的鎖模力侮繁，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高如孝，沒有縮水宪哩，尺寸穩(wěn)定，成型視窗大等特點(diǎn)第晰，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)勢锁孟，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件茁瘦。隨著汽車輕量化的發(fā)展品抽，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)用也越來越多甜熔，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%桑包，卡車、工程機(jī)械車占20% 纺非，客車、商務(wù)車占35% 赘方。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料烧颖。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窄陡，不僅增加了制造成本炕淮，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跳夭，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源涂圆，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)们镜，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡润歉，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 模狭，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 。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡踩衩、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等嚼鹉，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板驱富、尾門锚赤、風(fēng)道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條褐鸥、頂棚等线脚；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% 叫榕，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)高50%的減重浑侥，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 翠霍，循環(huán)周期減少10%～15%锭吨，同時還能提高汽車的節(jié)能性，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)高30%的節(jié)能寒匙，并且能改善制品的翹曲變形性零如，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能锄弱，作為汽車車頂考蕾，可降低汽車的質(zhì)量，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件会宪，有利于汽車的輕量化肖卧。動機(jī)罩福特微發(fā)泡發(fā)動機(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)掸鹅，既節(jié)約了塑材塞帐，又減輕了重量，而且不會影響零件的任何性能巍沙。目前已應(yīng)用車型有：C-MAX葵姥、Grand C-MAX、S-MAX句携、蒙迪歐和Galaxy等榔幸。綜上所述，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)削咆、有廣范的市場牍疏、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拨齐、更省料的產(chǎn)品設(shè)計)鳞陨。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奏黑。

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聚丙烯( PP) 珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱炊邦、隔音、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能熟史，近年來被廣泛應(yīng)用在包裝馁害、建 筑、汽車等行業(yè)蹂匹。PP 在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會急劇下降碘菜，低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)，所以 PP 珠 粒發(fā)泡的技術(shù)難度大，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) 注胡桨。文中從制備工藝、發(fā)泡裝備计雌、性能改進(jìn)、表征方法等方面綜述了近年來國內(nèi)外 PP 珠粒發(fā)泡的研究動態(tài)玫霎，并對該領(lǐng)域 今后的研究方向進(jìn)行了展望凿滤。聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕、抗沖緩震庶近、 耐腐蝕翁脆、隔熱隔音等優(yōu)良的特性，與傳統(tǒng)的直接成 型工藝相比鼻种，PP 珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢在于它的自由成 型性反番，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 維尺寸精度的制品叉钥。 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)罢缸，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚 丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)。其中投队，EPP 的熱穩(wěn)定性要優(yōu) 于 EPE枫疆，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS，此外其耐老化蛾洛、耐腐 蝕性也非常優(yōu)異，是非常環(huán)保的材料，因此 EPP 被廣 泛應(yīng)用于包裝轧膘、建筑钞螟、汽車等行業(yè)，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速谎碍。鑒于世界各國對 EPP 材料研究的重視鳞滨，本文從 EPP 的生產(chǎn)工藝、裝備蟆淀、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 動態(tài)拯啦。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。如 Fig. 1 所示熔任，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褒链，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， 這個階段中 PP 基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分 離疑苔，氣泡開始成核并大量生長甫匹，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為 發(fā)泡珠粒。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 株式會社與 Kaneka 公司為代表的反應(yīng)釜 法惦费，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兵迅，相對于工藝成熟的反應(yīng) 釜法而言，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛薪贫。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)釜中恍箭，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使 釜內(nèi)壓力升高，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時間后 打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒瞧省。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同扯夭，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 顆粒會堆積 在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個顆粒中臀突，所以為 了使發(fā)泡劑更好地溶解勉抓，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 顆粒中候学，所需壓力約2 ～ 6 MPa藕筋。反應(yīng)釜法 的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制、發(fā)泡倍率高梳码、泡孔結(jié)構(gòu) 好隐圾、可二次發(fā)泡，缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高掰茶。 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 暇藏、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)釜中濒蒋， 升溫到稍低于發(fā)泡的溫度盐碱，保溫一段時間后再升溫到 發(fā)泡溫度把兔，繼續(xù)保溫一段時間，打開高壓釜放出分散體 到大氣中瓮顽，放出物料的同時繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫?保持在放出物料前的壓力县好。后將得到的發(fā)泡珠粒洗 滌、離心分離后在空氣中靜置老化暖混，這是目前工業(yè)化 成熟的 EPP 生產(chǎn)工藝缕贡。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。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拣播，該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個排料口模晾咪，卸壓時 PP 通過排料口模進(jìn)入 收集裝置中，實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔 融贮配、結(jié)晶行為以及口模長度對發(fā)泡倍率的影響谍倦。結(jié)果 表明，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少牧嫉， 增加飽和壓力會提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比剂跟，密度降 低;而增加口模的長度則會減小其體積膨脹比，密度增 加酣藻。 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)曹洽，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜 與收集釜，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8 ～ 60倍的發(fā)泡 珠粒辽剧。 如何拓寬 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間以及壓縮釜壓發(fā)泡 流程的時間也是研究的重點(diǎn)方向送淆。丁杰等采用 CO2 作發(fā)泡劑，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怕轿，泡 孔 密 度 小 于1． 5 × 109 cm － 3 的 EPP偷崩。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，恒溫一段時間后再放 出珠粒進(jìn)行冷卻撞羽，其 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間約50 ℃阐斜，工藝 流程時間約為 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 溫度诀紊、壓力以及保壓時間等谒出，適當(dāng)?shù)匮娱L保壓時間與增 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)比較成熟邻奠，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用笤喳，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 裝置后連接一個水下切粒裝置碌宴，如 Fig. 4 ［14］杀狡。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)泡珠粒贰镣。擠出法可連續(xù)生 產(chǎn)呜象、效率高膳凝、珠粒尺寸均勻，缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中的工藝 參數(shù)難以控制恭陡，此外由于 PP 在溫度低于熔點(diǎn)時幾 乎不流動鸠项，而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后，熔體強(qiáng)度又急劇下降子姜，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為 4 ℃ )，擠 出法對 PP 的熔體強(qiáng)度要求較高楼入，一般要用改性的熔 體強(qiáng)度較高的 PP哥捕，這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展。 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)泡珠粒的工藝嘉熊。 采用丁烷作發(fā)泡劑遥赚，高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原 料，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約 60 倍阐肤，直徑為3 ～ 5 mm凫佛，密度 為15 ～ 100 kg /m3 的 EPP 。 在 PP 中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度孕惜， 得到更 好 的 泡 孔 結(jié) 構(gòu)愧薛，從 而 改 進(jìn) EPP 的 性 能。Nofar ［18］等采用 5% 的超臨界 CO2 作發(fā)泡劑衫画，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)毫炉，得 到了發(fā)泡倍率為 20 倍，泡孔密度為108 ～ 109 cm － 3 的發(fā) 泡材料削罩。實(shí)驗(yàn)表明瞄勾，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)泡的工藝難度弥激，還 能夠增加氣泡成核點(diǎn)进陡，誘導(dǎo)發(fā)生異相成核，從而得到泡 孔密度微服、體積膨脹比都較大的 EPP趾疚。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 合职辨，此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的 溫度盗蟆，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)舒裤，用不同劑量的超臨界 CO2 (Wt = 1% 喳资， 3% ，5% )作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的 HMSPP腾供，研究表 明仆邓，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系鲜滩，此外 終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會隨著釋壓速率的增大而 增加。另外节值，隨著 CO2 注入量的增加徙硅，聚丙烯發(fā)泡材 料的體積膨脹比增加，但泡孔密度則是先增大后減小搞疗。擠出法生產(chǎn) EPP 作為連續(xù)嗓蘑、高效的生產(chǎn)工藝，是 今后 EPP 生產(chǎn)的發(fā)展方向匿乃。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桩皿，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，超臨界流體發(fā)泡劑的高溶解性可以縮短聚合物/氣體體系的飽和時間幢炸，增加成核密度泄隔，得到微孔的 發(fā)泡材料。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)泡劑宛徊，此外其還具有無毒佛嬉、不易燃、化學(xué)惰性等 優(yōu)點(diǎn)闸天，近年來受到了廣泛的關(guān)注暖呕，是替代傳統(tǒng)化 學(xué)發(fā)泡劑的選擇。聚丙烯發(fā)泡珠粒改性PP 泡沫材料由于使用場合的不同苞氮，對性能的要求 也不同缰揪，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葱淳、隔熱性能钝腺，而汽車部件則需要 更好的剛性等，通常需要對 EPP 的性能進(jìn)行改進(jìn)來適 應(yīng)不同的需求赞厕。改進(jìn) EPP 性能的方法有 2 種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工 藝艳狐，二是對 PP 原料進(jìn)行改性。前者主要是通過改進(jìn) 生產(chǎn)中的工藝流程皿桑、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能毫目，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诲侮、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn) 品镀虐，但由于對材料本身的改變不大，所以對 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)品的性能沟绪，PP 的改性方法主要 有化學(xué)交聯(lián)刮便、物理共混、熔融支化等绽慈，通過對原料的改 性恨旱，不但能夠提高其熔體強(qiáng)度辈毯、降低其發(fā)泡難度、得到 更好的泡孔結(jié)構(gòu)搜贤，同時也能有目的地改進(jìn) EPP 的力學(xué) 性能谆沃，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向。為了提高 EPP 的發(fā)泡倍率與彈性仪芒、改善其緩沖性 能唁影，日本 Kaneka 公司改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝。首先 在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力掂名，其次是 將顆粒從反應(yīng)釜中放出的同時使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加夭咬，避免了顆粒在管道中粘 結(jié)，此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進(jìn)一 步膨脹铆隘，后者會使顆粒的冷卻速率變緩，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固南用，提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性膀钠。此工藝可 以制備密度為 0． 11 ～ 0． 30g /cm3 ，發(fā)泡倍率為30 ～ 60裹虫， 閉孔含量為 90% 肿嘲，泡孔尺寸為150 ～ 300 μm 的 EPP。將 PP 與無機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法筑公，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對 EPP 的影響雳窟，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匣屡，從而使 EPP 的泡孔密度增 大封救，泡孔直徑減小;但同時也會使 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)捣作、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯誉结， 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)度券躁，對比而言惩坑，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 都較好也拜。

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簡述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP以舒，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴(yán)格地定義是泡孔尺寸小于10微米，泡孔密度大于10的9次方個/cm3)慢哈。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在蔓钟，MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖卵贱、隔熱和吸聲等性能奋刽，可廣泛應(yīng)用于包裝瓦侮、交通工具、箱包佣谐、體育器材等領(lǐng)域肚吏，是傳統(tǒng)EVA、PU狭魂、PS發(fā)泡材料罚攀、EPE和EPP的替代物。聚丙烯微孔發(fā)泡性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP雌澄，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體斋泄，并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡镐牺，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料炫掐。發(fā)泡過程清潔無污染，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保睬涧。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)募胃，因此可回收循環(huán)使用。丙烯（PP）本身是無毒材料畦浓，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料痹束。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領(lǐng)域讶请。也可應(yīng)用于兒童拼圖祷嘶、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫夺溢，EVA泡沫论巍。PP是半結(jié)晶聚合物，其熔點(diǎn)一般150~170℃风响。相比于耐溫只有70~80℃的PE环壤、PS、PU發(fā)泡材料钞诡，MPP的使用溫度可達(dá)120℃郑现，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域荧降。MPP集增強(qiáng)接箫、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域朵诫，如汽車辛友、軌道交通，船舶，風(fēng)機(jī)葉片等废累。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用邓梅，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫、PET結(jié)構(gòu)泡沫等邑滨，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用日缨。MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有：(1) 同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下，由于泡孔較小掖看，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小匣距。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料，更加降低制品重量和體積哎壳。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控毅待，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材，而片材表面不會穿孔归榕，可應(yīng)用于微電子器件的包裝尸红。(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板刹泄，提高漫反射率外里。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞循签。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)疙咸。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用县匠。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能撒轮，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域乞旦。

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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，當(dāng)人們購買兒童玩具题山、家具用品等塑料制品時兰粉，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保顶瞳，近年來綜合性能優(yōu)異玖姑、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”，日益受到熱捧慨菱，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種焰络。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)符喝，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”項目闪彼，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)步獎一等獎項目协饲。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實(shí)驗(yàn)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(diǎn)領(lǐng)域畏腕，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(diǎn)領(lǐng)域缴川，發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段。隨著航天航空描馅、國防把夸、能源、交通流昏、包裝扎即、電器、運(yùn)動器械等行業(yè)的快速發(fā)展况凉，對具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱谚鄙、隔音、絕緣刁绒、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切闷营。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長量快知市、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一傻盟，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)。016年嫂丙，由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項項目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項娘赴，該項目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝，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)工作跟啤。據(jù)趙玲介紹诽表，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類∮绶剩化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留竿奏、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臭氧層有破壞作用腥放，已逐漸被禁止和限制使用泛啸；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秃症。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候候址、火災(zāi)危險、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端种柑，超臨界流體宗雇，特別是超臨界CO2，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)莹规，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)赔蒲，而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點(diǎn)、表面張力和粘度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化舞虱，可以制備微孔甚至納米泡孔材料欢际。聚丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制矾兜，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品损趋；高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄椅寺。因此浑槽，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。為了攻克這一難題返帕，近年來華理趙玲團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通桐玻、中石化北化院、浙江新恒泰荆萤、鎮(zhèn)海煉化等單位镊靴，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)化链韭、強(qiáng)化和工程化等系列工作偏竟，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(shí)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，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)泡專用料敞峭，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/添加劑踊谋；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率，氣泡成核和生長的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積旋讹；釜壓發(fā)泡殖蚕、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、溫度場和速度場骗村，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)嫌褪。