山東優(yōu)質(zhì)PP物理發(fā)泡定制
發(fā)布時(shí)間:2022-08-02 01:21:53山東優(yōu)質(zhì)PP物理發(fā)泡定制
聚丙烯(PP)樹脂具有原料來源豐富躬厌、質(zhì)量輕、性價(jià)比優(yōu)越以及優(yōu)良的耐熱性竞帽、耐化學(xué)腐蝕性扛施、易于回收等特點(diǎn),是世界上應(yīng)用廣屹篓、產(chǎn)量增長(zhǎng)快的樹脂之一疙渣。聚丙烯微孔發(fā)泡注塑發(fā)泡聚丙烯(Expanded Injection PP,EIPP)是減重注塑技術(shù)中新的技術(shù)堆巧。其主要原理是在注塑材料中添加發(fā)泡劑妄荔,當(dāng)材料填滿型腔后,模具打開一定的距離(1~3mm)谍肤,形成一個(gè)具有兩側(cè)致密表皮和微孔發(fā)泡芯部的產(chǎn)品啦租。EIPP成型零件的優(yōu)點(diǎn)1. 比普通同等壁厚零件減重約20% ,能大幅降低材料成本谣沸。2. 內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形較小刷钢,尺寸穩(wěn)定性高。3. 表面致密乳附,可進(jìn)行噴漆内地、涂層等處理。4. 絕熱赋除、吸聲阱缓、緩沖性較好。EIPP技術(shù)的典型應(yīng)用目前主要的應(yīng)用是汽車內(nèi)飾件举农,如門板荆针。目前國內(nèi)國外均有投產(chǎn)。影響EIPP成型質(zhì)量主要因素PP配方用注塑的方法,想做出非常好的發(fā)泡效果航背,采用純PP原料是很困難的喉悴。由于PP的結(jié)晶性,適合發(fā)泡的窗口很窄玖媚,所以要做適當(dāng)?shù)母男曰唷E浞街行枰m當(dāng)添加各種組份,如增韌劑今魔、填料勺像、成核劑、穩(wěn)定劑等等错森。既要增加PP材料的熔體強(qiáng)度吟宦,又要保證耐熱、耐候涩维、耐氣熏殃姓、耐劃傷的基本要求,同時(shí)防止發(fā)粘瓦阐、氣味和VOC等辰狡。模具設(shè)計(jì)EIPP 工藝由于需要在薄壁型腔內(nèi)完成高速填充和發(fā)泡工藝,很容易出現(xiàn)表面缺陷垄分,常見的問題包括:流痕、凹陷娃磺、銀紋薄湿、氣泡、拉斷等等偷卧。這些都需要精心的模具設(shè)計(jì)豺瘤。通過改變?nèi)垠w流動(dòng)路徑,改變加強(qiáng)筋的位置听诸,調(diào)整皮紋的樣式等多種方式坐求,來獲得的注射效果。注塑工藝晌梨、穩(wěn)定的注塑機(jī)臺(tái)對(duì)制品質(zhì)量至關(guān)重要桥嗤。一般來說,發(fā)泡劑需要自動(dòng)稱量仔蝌,自動(dòng)輸送到螺桿泛领。模具中的充氣量由壓力傳感器控制。壓力若控制不好敛惊,表面的發(fā)泡劑會(huì)在流動(dòng)過程中自行發(fā)泡渊鞋,造成表面銀紋。為保證材料注塑溫度的穩(wěn)定,注塑機(jī)螺桿和模具熱流道經(jīng)過溫控平衡锡宋。同樣地儡湾,模具溫度也必須控制嚴(yán)格。綜上所述执俩,注塑發(fā)泡是一個(gè)系統(tǒng)工程徐钠,只有將配方、模具設(shè)計(jì)和注塑工藝等幾個(gè)方面要有機(jī)的結(jié)合起來奠滑,才能做出好的EIPP產(chǎn)品丹皱。
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日常生活中,當(dāng)人們購買兒童玩具宋税、家具用品等塑料制品時(shí)摊崭,都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保杰赛,近年來綜合性能優(yōu)異呢簸、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”,日益受到熱捧乏屯,是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種根时。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5月19日召開的上海市科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上辰晕,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)蛤迎。跳轉(zhuǎn)閱讀→化工醫(yī)藥企業(yè)HR注意啦,這里有近千位化學(xué)化工醫(yī)藥專業(yè)的海內(nèi)外本碩博畢業(yè)生等你招聘~聚丙烯微孔發(fā)泡鎖定新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域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)域含友,發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段替裆。隨著航天航空、國防窘问、能源辆童、交通、包裝惠赫、電器把鉴、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱儿咱、隔音庭砍、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切混埠。聚丙烯作為產(chǎn)量大逗威、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岔冀,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)凯旭。2016年概耻,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)泡工藝罐呼,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)工作鞠柄。據(jù)趙玲介紹,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類嫉柴⊙岫牛化學(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)计螺;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用夯尽,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)格昂貴登馒,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全匙握。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)陈轿、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端圈纺,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)麦射,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)蛾娶,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潜秋、結(jié)晶行為改變等一系列變化蛔琅,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯是結(jié)晶聚合物峻呛,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制揍愁,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杀饵,可操作窗口窄。因此谬擦,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切距。為了攻克這一難題,近年來惨远,華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通谜悟、中石化北化院、浙江新恒泰北秽、鎮(zhèn)海煉化等單位葡幸,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)化贺氓、強(qiáng)化和工程化等系列工作蔚叨,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,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,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/添加劑蔑水;CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率邢锯,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;釜壓發(fā)泡搀别、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)丹擎、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng),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)歇父。
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聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱蒂培、隔音、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能榜苫,近年來被廣泛應(yīng)用在包裝护戳、建筑、汽車等行業(yè)单刁。PP在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降灸异,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)難度大羔飞,目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)肺樟,因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。文中從制備工藝逻淌、發(fā)泡裝備么伯、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(dòng)態(tài)卡儒,并對(duì)該領(lǐng)域今后的研究方向進(jìn)行了展望聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕田柔、抗沖緩震、耐腐蝕骨望、隔熱隔音等優(yōu)良的特性硬爆,與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比,PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)在于它的自由成型性擎鸠,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缀磕,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。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)劣光,其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)袜蚕。其中,EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE绢涡,抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS牲剃,此外其耐老化、耐腐蝕性也非常優(yōu)異雄可,是非常環(huán)保的材料凿傅,因此 EPP被廣泛應(yīng)用于包裝缠犀、建筑、汽車等行業(yè)狭归,特別是在汽車行業(yè) 的需求增長(zhǎng)十分迅速夭坪。鑒于世界各國對(duì)EPP材料研究的重視,本文從EPP的生產(chǎn)工藝过椎、裝備室梅、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)理為過飽和氣體法疚宇。如下圖所示亡鼠,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敷待,這個(gè)階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離间涵,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)泡珠粒榜揖。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:一種是反應(yīng)釜法勾哩,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;另一種是擠出法工藝,相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng)釜法而言举哟,擠出法目前工業(yè)化并不廣泛思劳。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)壓力升高妨猩,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)泡珠粒潜叛。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同,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)壶硅,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)顆粒中威兜,所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解,釜內(nèi)壓力一般需要在10MPa以上;后者是先將PP顆粒分散在水中庐椒,發(fā)泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中椒舵,所需壓力約2~6MPa。反應(yīng)釜法的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制约谈、發(fā)泡倍率高笔宿、泡孔結(jié)構(gòu)好、可二次發(fā)泡窗宇,缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3特纤、平均泡孔直徑為 200μm的EPP军俊。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中,升溫到稍低于發(fā)泡的溫度捧存,保溫一段時(shí)間后再升溫到發(fā)泡溫度粪躬,繼續(xù)保溫一段時(shí)間,打開高壓釜放出分散體到大氣中镰官,放出物料的同時(shí)繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫Ρ3衷诜懦鑫锪锨暗膲毫μ崆啊:髮⒌玫降陌l(fā)泡珠粒洗滌、離心分離后在空氣中靜置老化泳唠,這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝狈网。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)泡劑用下圖中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備了 EPP笨腥,該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模拓哺,卸壓時(shí)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)與熔融脖母、結(jié)晶行為以及口模長(zhǎng)度對(duì)發(fā)泡倍率的影響士鸥。結(jié)果表明,由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少谆级,增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比烤礁,密度降低;而增加口模的長(zhǎng)度則會(huì)減小其體積膨脹比,密度增加肥照。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)脚仔,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)泡珠粒建峭。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)方向玻侥。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑,用下圖中的無水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm亿蒸,泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP凑兰。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)行冷卻边锁,其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃姑食,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顆粒中茅坛,所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的溫度音半、壓力以及保壓時(shí)間等,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)泡劑的溶解贡蓖。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟曹鸠,但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用,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斥铺。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)水下切粒裝置彻桃,如下圖。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)泡晾蜘,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)泡珠粒邻眷。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)眠屎、效率高、珠粒尺寸均勻肆饶,缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)難以控制改衩,此外由于PP在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾乎不流動(dòng),而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后驯镊,熔體強(qiáng)度又急劇下降葫督,所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃),擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高阿宅,一般要用改性的熔體強(qiáng)度較高的 PP候衍,這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝洒放。采用丁烷作發(fā)泡劑蛉鹿,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倍往湿,直徑為3~5mm妖异,密度為15~100kg/m3的EPP,便由于后期成型蒸汽壓力較大领追,而大規(guī)模推廣受到限制他膳。在PP中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度,得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)绒窑,從而改進(jìn)EPP的性能棕孙。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑,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)些膨,得 到了發(fā)泡倍率為20倍蟀俊,泡孔密度為108~109cm-3的發(fā)泡材料。實(shí)驗(yàn)表明订雾,納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強(qiáng)度肢预,降低其擠出發(fā)泡的工藝難度,還能夠增加氣泡成核點(diǎn)洼哎,誘導(dǎo)發(fā)生異相成核烫映,從而得到泡孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP噩峦。采用雙階擠系統(tǒng)能夠使PP與發(fā)泡劑得到更好的塑化與混合锭沟,此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的溫度,缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高识补。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng)族淮,用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%、3%、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP瞧筛,研究表明,擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系导盅,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较幌。另外,隨著CO2 注入量的增加白翻,聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加乍炉,但泡孔密度則是先增大后減小。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)滤馍、高效的生產(chǎn)工藝岛琼,是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向。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巢株,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) 展方向槐瑞,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,增加成核密度阁苞,得到微孔的發(fā)泡材料困檩。其中超臨界CO2的實(shí)現(xiàn)條件(tc=30.98℃,pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑那槽,此外其還具有無毒悼沿、不易燃、化學(xué)惰性等優(yōu)點(diǎn)骚灸,近年來受到了廣泛的關(guān)注糟趾,是替代傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡劑的選擇。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場(chǎng)合的不同甚牲,對(duì)性能的要求也不同义郑,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鳖藕、隔熱性能魔慷,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)不同的需求著恩。改進(jìn)EPP性能的方法有2種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工藝院尔,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)中的工藝流程喉誊、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能邀摆,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伍茄、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品栋盹,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)品的性能敷矫,PP 的改性方法主要有化學(xué)交聯(lián)例获、物理共混汉额、熔融支化等,通過對(duì)原料的改性榨汤,不但能夠提高其熔體強(qiáng)度蠕搜、降低其發(fā)泡難度、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)收壕,同時(shí)也能有目的地改進(jìn)EPP的力學(xué)性能妓灌,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)泡倍率與彈性蜜宪、改善其緩沖性能虫埂,有企業(yè)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)的壓力圃验,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掉伏,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)一步膨脹澳窑,后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩岖免,顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固,提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性照捡。此工藝可以制備密度為 0.11~0.30g/cm3 颅湘,發(fā)泡倍率為30~60,閉孔含量為90% 栗精,泡孔尺寸為150~300μm的EPP闯参。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,丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響悲立,納米碳酸鈣的比表面積大鹿寨,在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用,從而使 EPP 的泡孔密度增大薪夕,泡孔直徑減小;但同時(shí)也會(huì)使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄脚草。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯原献,并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP馏慨。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,對(duì)比而言姑隅,HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果写隶,其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好。
山東優(yōu)質(zhì)PP物理發(fā)泡定制
發(fā)泡塑木復(fù)合材料是將塑料母粒讲仰、木粉慕趴、填料、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合,于成型過程中在復(fù)合材料內(nèi)部引入泡孔而制成冕房。發(fā)泡劑在塑木共混物相體系中形成的氣體相可通過溶解氣體的分離躏啰、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中的裂紋尖端耙册,阻止裂紋擴(kuò)展丙唧,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)觅玻。另外,由于發(fā)泡塑木復(fù)合材料中含有大量泡孔培漏,材料內(nèi)部空隙較大溪厘,制備時(shí)所用樹脂量大大削減,相對(duì)節(jié)約了原料成本牌柄,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%畸悬,可達(dá)0.6~1.0g/cm3),材料的隔音珊佣、隔熱和緩沖效果也隨之提高蹋宦。此外,因發(fā)泡材料自重輕咒锻,便于運(yùn)輸冷冗、施工和安裝,有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品惑艇。發(fā)泡塑木復(fù)合材料還是一種環(huán)保材料蒿辙,原料來源廣(回收的二次纖維和廢舊塑料均可),制造成本低廉滨巴,其本身還可多次回收再利用思灌,減少了塑料的使用量,降低了環(huán)境污染恭取,也有益于保護(hù)森林資源泰偿。盡管目前國內(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,但相比較而言蜈垮,F(xiàn)W-PC因集合了木材與塑料兩者之長(zhǎng)耗跛,因而仍在性能上更具優(yōu)勢(shì),如強(qiáng)度更高攒发、耐水性能更好课兄、價(jià)格更低廉、應(yīng)用范圍更廣晨继。聚丙烯(PP)價(jià)格適中烟阐,力學(xué)性能優(yōu)異,耐熱溫度相對(duì)較高。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)研究比較深入蜒茄,制備工藝已基本成熟唉擂。我國研究人員對(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)材料包括木粉檀葛、農(nóng)作物廢料和竹粉等玩祟,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)行成型屿聋,制備出具有不同微孔結(jié)構(gòu)的PP/木纖維復(fù)合材料空扎。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)润讥,所得發(fā)泡塑木復(fù)合材料的微孔平均孔徑為53μm转锈,微孔密度為2.8×106個(gè)/cm3,微孔為“蜂窩”狀形貌楚殿。與未發(fā)泡的塑木復(fù)合材料相比撮慨,密度降低22%,沖擊韌性提高60%脆粥。材料中的微孔改變了裂紋擴(kuò)展方向砌溺,形成“臺(tái)階”、“分叉”变隔,從而增加了裂紋的擴(kuò)展路徑规伐,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)行研究匣缘,采用化學(xué)發(fā)泡法楷力,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)果表明孵户,添加木纖維使復(fù)合材料的力學(xué)性能顯著提高萧朝,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)泡材料夏哭;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检柬,但小于未發(fā)泡材料的密度,而且當(dāng)木纖維摻量提高時(shí)竖配,泡孔直徑先減后增何址,木纖維摻量為5% 時(shí),泡孔直徑小进胯,為20.5μm用爪。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,通過調(diào)整偶氮二甲酰胺(AC)發(fā)泡劑與乙烯-醋酸乙烯高聚物(EEVA)的比例胁镐、偶聯(lián)劑的種類和含量擠出工藝條件參數(shù)研究發(fā)泡工藝偎血。結(jié)果表明:AC發(fā)泡劑含量為4份時(shí)诸衔,所得發(fā)泡材料密度小為0.95g/cm3,沖擊強(qiáng)度大為14.88KJ/m2颇玷;當(dāng)EVA含量在12%時(shí)笨农,材料的密度達(dá)到小,為0.84g/cm3帖渠,沖擊強(qiáng)度達(dá)到大谒亦,為11.4KJ/m2;偶聯(lián)劑(馬來酸酐接枝聚丙烯空郊,MAH-g-PP)為6份時(shí)份招,發(fā)泡材料的沖擊強(qiáng)度達(dá)到大,為11.56KJ/m2狞甚;制備發(fā)泡母粒時(shí)锁摔,擠出機(jī)螺桿溫度為150℃ 時(shí),密度達(dá)到0.94g/cm3入愧,沖擊強(qiáng)度達(dá)到12.04KJ/m2。以竹粉和PP為原料采用注塑法制備了發(fā)泡塑木復(fù)合材料嗤谚。實(shí)驗(yàn)以乙烯辛烯共聚物(POE)和馬來酸酐接枝POE(POE-g-MAH)作為復(fù)合材料的增韌劑棺蛛。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,但可明顯提高材料的缺口沖擊強(qiáng)度巩步,二者用量分別為15%和8%旁赊;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,提高了35.7%椅野,可很好地應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件终畅。環(huán)境掃描電鏡(ESEM)測(cè)定結(jié)果顯示,增韌后的復(fù)合材料斷裂形式轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂竟闪。動(dòng)態(tài)頻率掃描結(jié)果顯示离福,POOE對(duì)復(fù)合材料流變性能的影響較小,而POE-g-MAH增韌的復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量和復(fù)數(shù)黏度明顯增大炼蛤。
山東優(yōu)質(zhì)PP物理發(fā)泡定制
生物降解塑料目前已開始應(yīng)用在一次性餐具妖爷、包裝、農(nóng)業(yè)理朋、汽車絮识、醫(yī)療、紡織等多個(gè)領(lǐng)域嗽上,基于行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)需求次舌,第八元素為客戶提供PLA、PBAT兽愤、PBS等降解材料彼念,點(diǎn)擊以下鏈接挪圾,即可在線采購樣品:系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型,應(yīng)用方向国拇,性能要求洛史。用PP丙烯微孔發(fā)泡隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展,制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代酱吝,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件也殖。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史,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)志务热,塑料飾件的大量應(yīng)用忆嗜,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能,提高了汽車的美觀舒適度崎岂。PP以密度小捆毫、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能冲甘、耐化學(xué)藥品腐蝕性绩卤、剛性、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)用江醇。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)濒憋。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大陶夜、技術(shù)要求高凛驮,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù),所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛条辟、更有效黔夭、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性羽嫡。延伸性本姥、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”。是由 PP樹脂杭棵、三元乙丙橡膠(EPDM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)等增韌彈性體及滑石粉扣草、碳酸鈣等無機(jī)填料的復(fù)合物,其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型颜屠,且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低辰妙、質(zhì)輕、易涂裝甫窟、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)密浑。滑石粉填充改性PP材料具有高剛性粗井、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率尔破,且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)街图,尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能,提高材料的模量和熱變形溫度懒构。玻璃纖維增強(qiáng)改性PP玻璃纖維增強(qiáng)改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊餐济、儀表板骨架、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來的研究熱點(diǎn)之一胆剧。LGFPP制品指含有長(zhǎng)度為10~25mm的玻璃纖維改性的PP復(fù)合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)絮姆。10~25mm的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物相比普通4~7mm的短玻璃纖維增強(qiáng)聚合物具有更高的強(qiáng)度、剛度秩霍、韌性篙悯,以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)铃绒。此外鸽照,LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能,即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變颠悬。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比矮燎,LG-FPP的密度低,相同部件的質(zhì)量可減輕20%~50%;LGFPP能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性赔癌,可成型形狀復(fù)雜的部件诞外、提高集成汽車零部件的能力、節(jié)約模具成本(一般長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)届榄、減少能耗(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%~80%浅乔,鋁制品的35%~50%)倔喂、簡(jiǎn)化裝配工序铝条。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品,具有強(qiáng)度高席噩、熱膨脹系數(shù)低班缰、耐高溫、阻燃性能好悼枢、低浮纖埠忘、低翹曲、低收縮 等特點(diǎn)馒索。