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摘 要：聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能赖晶，PP屬于結(jié)晶型聚合物律适，在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)，存在結(jié)晶區(qū)遏插，相態(tài)為固態(tài)捂贿，難以發(fā)泡；而溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)胳嘲，熔體強(qiáng)度急劇下降厂僧，導(dǎo)致泡孔聚并和破裂。目前了牛，關(guān)于超臨界二氧化碳制備PP微孔發(fā)泡材料的研究主要聚焦于改善PP的發(fā)泡行為颜屠，通過添加納米顆脸矫睿或聚合物來調(diào)控PP的結(jié)晶方式，采用直接合成甫窟、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度密浑，以及改進(jìn)發(fā)泡方法來獲得PP微孔發(fā)泡材料。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有良好的力學(xué)性能粗井、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能尔破，剛性高于聚乙烯（PE）發(fā)泡材料，抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯（PS）浇衬，耐熱溫度130 ℃懒构，而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃；此外径玖，PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好痴脾，即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居梳星、包裝赞赖、交通、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場(chǎng)需求冤灾。超臨界二氧化碳由于無毒前域、價(jià)廉、不易燃以及在聚合物中相對(duì)高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑韵吨，因此匿垄，用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為归粉、提高其熔體強(qiáng)度椿疗、改進(jìn)發(fā)泡方法等方面綜述了近年來用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進(jìn)展。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物糠悼，在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時(shí)届榄，由于晶區(qū)的存在，發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散倔喂，因此溶解度低铝条；而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻，從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響席噩，無法得到泡孔均一的發(fā)泡材料班缰。Doroudiani等發(fā)現(xiàn)，在高結(jié)晶度聚合物中無法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu)悼枢，而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到埠忘。.2 晶區(qū)尺寸結(jié)晶型聚合物的泡孔密度高于非晶型聚合物，是因?yàn)槠渚^(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低，有利于泡孔成核莹妒。一般而言假丧，晶區(qū)面積小，結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸动羽；而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核，甚至導(dǎo)致無法發(fā)泡渔期。張純等研究PP微孔發(fā)泡時(shí)發(fā)現(xiàn)运吓，PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核、長(zhǎng)大和定型疯趟。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)拘哨，熔體強(qiáng)度急劇下降，導(dǎo)致在熔點(diǎn)以上進(jìn)行PP發(fā)泡時(shí)信峻，泡孔發(fā)生破裂和聚并倦青，因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃。因此盹舞，要制備泡孔均一分布产镐、泡孔尺寸小、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品踢步，需要解決PP在低溫時(shí)晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴(kuò)散癣亚、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過程中PP熔體強(qiáng)度低等問題。一般從三方面考慮：一是改變PP的結(jié)晶行為获印，使PP能在較低的溫度發(fā)泡述雾；二是對(duì)PP進(jìn)行改性，獲得高熔體強(qiáng)度PP（HMSPP）兼丰；三是改進(jìn)發(fā)泡方法玻孟。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無機(jī)納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能，碳納米纖維鳍征、碳納米管黍翎、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結(jié)晶行為，在PP發(fā)泡時(shí)起異相成核作用蟆技。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法玩敏，利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為，減小晶體尺寸质礼，而且由于碳納米纖維與PP基體不相容旺聚，因此為泡孔成核提供了更多異相成核點(diǎn)，從而得到晶體尺寸小眶蕉、密度高的發(fā)泡材料砰粹。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對(duì)納米材料發(fā)泡的影響，結(jié)果表明：當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu)碱璃，但泡孔尺寸分布不均一弄痹，有大面積的未發(fā)泡區(qū)域；當(dāng)碳納米纖維含量提高時(shí)嵌器，PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降肛真，使二氧化碳的溶解度提高，泡孔均一爽航；當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時(shí)蚓让，泡孔結(jié)構(gòu)為均一，泡孔尺寸小讥珍。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn)历极，納米材料的尺寸、幾何形狀對(duì)結(jié)晶行為也有影響衷佃，并且得到纖維含量越高趟卸，泡孔尺寸越小的結(jié)論。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復(fù)合體系的儲(chǔ)能模量氏义，并且可以明顯影響PP的結(jié)晶锄列。Rizvi等采用機(jī)械共混，將聚四氟乙烯（PTFE）微纖添加到PP發(fā)泡體系觅赊。結(jié)果表明：PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核右蕊，且PTFE對(duì)二氧化碳有親和性，提高了二氧化碳溶解度吮螺，PP泡孔密度大幅提高饶囚。Luo Yiwei等分別對(duì)比了球狀和纖維狀聚對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBT）與PP復(fù)合材料的發(fā)泡。結(jié)果表明：球狀和纖維狀PBT作為異相成核劑促進(jìn)了PP的結(jié)晶鸠补，提高了PP的結(jié)晶密度萝风，密集的晶體作為泡孔成核劑，減小了泡孔尺寸紫岩，提高了泡孔密度规惰。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度，一種行之有效的方法就是對(duì)PP進(jìn)行改性以得到HMSPP泉蝌，從而加寬發(fā)泡溫度范圍歇万。目前，獲得HMSPP的方法通常有直接合成勋陪、共混擠出贪磺、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等。3.1 直接合成采用傳統(tǒng)的Zeigler-Natta催化劑和茂金屬催化劑能制備高線性和高規(guī)整聚合物诅愚，但很難得到支化聚合物寒锚。Langston等將對(duì)-（3-丁基）苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑，與茂金屬催化劑結(jié)合，制備了相對(duì)分子質(zhì)量高刹前、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)整的長(zhǎng)支鏈PP（LCBPP）泳赋。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α，ω-二烯單體制備LCBPP喇喉。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體祖今，然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP。用這種方法制備LCBPP的相對(duì)分子質(zhì)量分布大于5拣技，且零剪切黏度也有所提高衅鹿。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過共混提高PP的支化程度，從而提高熔體強(qiáng)度过咬。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體，從而獲得LCBPP制妄。其原理是引發(fā)劑分解產(chǎn)生的自由基捕獲PP分子主鏈中叔碳上的氫原子掸绞，然后通過控制反應(yīng)溫度、單體濃度等使失去氫原子的不穩(wěn)定叔碳自由基與其他自由基反應(yīng)耕捞，形成長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)衔掸。Nam等通過加入過氧化物引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體反應(yīng)共混得到LCBPP，通過流變性能證明長(zhǎng)支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度俺抽，并獲得了較好的發(fā)泡性能敞映。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對(duì)線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP，熔體強(qiáng)度和拉伸性能都明顯提升磷斧，有效抑制泡孔的聚并和破裂振愿。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑，與馬來酸酐（MAH）接枝PP反應(yīng)共混弛饭，得到具有較高模量冕末、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP，能改善發(fā)泡行為侣颂。另外在熔融態(tài)時(shí)档桃，只加入過氧化物和PP，會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解憔晒，為了提高接枝效率藻肄，通常會(huì)加入給電子體（如苯乙烯、秋蘭姆等）抑制副反應(yīng)拒担。此外嘹屯，通過緩慢釋放過氧化物的自由基以及超臨界流體作為塑化劑降低操作溫度的方法都可以有效抑制分子鏈的降解。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比澎蛛，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕抚垄、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)呆馁。目前桐经，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術(shù)中應(yīng)用為廣泛的工藝之一，具有操作簡(jiǎn)單浙滤、效率高阴挣、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件，且能耗少纺腊，符合節(jié)約材料畔咧，降低成本這一發(fā)展理念，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求揖膜。然而誓沸，欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內(nèi)部泡孔易發(fā)生大量變形，泡孔尺寸分布不均勻壹粟，所得制品表面存在大量的氣痕拜隧、銀紋等缺陷，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺趁仙，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用洪添。家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對(duì)微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響雀费。研究發(fā)現(xiàn)干奢，采用氣體反壓可以減少發(fā)泡注塑制品的泡孔變形以及不均勻等缺點(diǎn)，改善了泡孔的形態(tài)盏袄。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP忿峻、發(fā)泡劑(AC)、發(fā)泡助劑[Zn(St)2／ZnO]按照98.5∶1∶0.5的比例混合均勻后加入料筒中進(jìn)行塑化辕羽。然后打開氣體反壓裝置炭菌，在型腔中分別注入固定的GCP為0，0.2逛漫，0.4黑低，0.6，0.8?MPa的氣體酌毡，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡克握，冷卻后，取出PP發(fā)泡樣品枷踏。GCP對(duì)充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后菩暗，熔體壓力瞬間達(dá)到大值。隨著GCP從0增加至0.8?MPa旭蠕，熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa停团，注射完成后旷坦，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降佑稠，隨著冷卻收縮秒梅，熔體壓力逐漸趨于0?MPa。由此可知舌胶，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力捆蜀，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。CP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)幔嫂，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率辆它，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大履恩，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形锰茉，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象，泡孔形貌極不規(guī)則切心，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小洞辣，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)昙衅，隨著GCP的增大，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小定鸟，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變而涉，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布联予。當(dāng)GCP達(dá)到0.8?MPa時(shí)啼县，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)，此時(shí)整體泡孔的變形較小沸久。是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動(dòng)剪切作用季眷，GCP值越大，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大卷胯，泡孔受到熔體的約束力大子刮，泡孔不易發(fā)生變形。GCP對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示窑睁⊥ο浚可知，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個(gè)樣品厚度的10.9%担钮；隨著GCP的增大橱赠，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高，GCP為0.8 MPa時(shí)箫津，升高至26.7%狭姨。而泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例隨著GCP的增大而大幅度下降宰啦，從63.7%下降到45.4%，這說明GCP可以減小泡孔變形層饼拍，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍赡模。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如下圖所示惕耕，泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加纺裁，整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大司澎，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小欺缘，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度，即GCP可以減小泡孔長(zhǎng)度與寬度的差距挤安，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小谚殊。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見圖c蛤铜，隨著GCP的增加嫩絮，當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小，但隨著GCP的進(jìn)一步增大围肥，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm剿干。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大，使得泡孔的成核臨界能壘升高穆刻，泡孔的成核速率下降置尔，泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng)氢伟，因此熔體壓力越大榜轿，泡孔直徑越大。

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新型微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料（簡(jiǎn)稱MPP）朵锣，大家都在找惠州東銘新能源材料股份有限公司谬盐，10多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，口碑好诚些，廣東地區(qū)實(shí)力生產(chǎn)廠家飞傀。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)力诬烹、完善的產(chǎn)品認(rèn)證體系(包括國(guó)內(nèi)外)助析、全覆蓋的銷售網(wǎng)絡(luò)和有機(jī)硅材料上下游完整的產(chǎn)業(yè)鏈，能夠?yàn)樾履茉串a(chǎn)業(yè)的客戶提供完善的解決方案椅您！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)下外冀，由于泡孔尺寸較小，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小掀泳。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料雪隧，更加降低制品重量和體積西轩。(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的超薄片材脑沿，而片材表面不會(huì)穿孔藕畔，可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3)由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在庄拇，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板注服，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)流措近，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞溶弟。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有依賴于泡孔結(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)聲器振膜使用瞭郑。(6)同樣由于其微米尺度的泡孔辜御，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)域屈张。

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摘要：利用化學(xué)改性非交聯(lián)法和單螺桿擠出機(jī)擒权，采用一步法擠出工藝研制了汽車內(nèi)飾用聚丙烯（PP）微發(fā)泡料。以均聚PP和共聚PP為基礎(chǔ)樹脂阁谆，考察了影響PP發(fā)泡的主要因素（如引發(fā)劑碳抄、發(fā)泡劑的用量、擠出溫度等）场绿。結(jié)果表明剖效，具有良好性能的PP微發(fā)泡專用料的配方（質(zhì)量份數(shù)）：均聚PP為40.00份，共聚PP為60.00份裳凸，過氧化二特丁烷為0.18份，過氧化二異丙苯為0.02份劝贸，改性劑為0.50份姨谷，碳酸鈣為0.50份，發(fā)泡劑AC為 0.40份映九。以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μｍ梦湘，泡孔密度可達(dá)個(gè)／cm3。關(guān)鍵詞： 聚丙烯 微發(fā)泡 汽車內(nèi)飾件 專用料 聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有質(zhì)輕件甥、耐高溫捌议、綠色環(huán)保、易注射成型引有、成型周期短和成本低等優(yōu)點(diǎn)瓣颅。隨著汽車輕量化的發(fā)展，PP發(fā)泡材料在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用越來越多譬正。普通 PP發(fā)泡制品表觀質(zhì)量不理想宫补，僅適用于需表面附皮的高端車檬姥，汽車用PP發(fā)泡材料主要為質(zhì)量更好的 化學(xué)微發(fā)泡材料［1-3］》叟拢化學(xué)微孔發(fā)泡材料的泡孔是直徑為十幾到數(shù)十微米健民，封閉微孔泡以小于50μｍ 為佳。目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)水平大多在80～350μｍ贫贝，國(guó)外也只有美國(guó)秉犹、意大利、日本等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能生產(chǎn)稚晚。本工作利用化學(xué)改性非交聯(lián)法崇堵，以均聚PP和共聚PP共混物為基礎(chǔ)樹脂，采用一步法工藝研制出了性能符合相關(guān)指標(biāo)要求的汽車內(nèi)飾件用 PP 低 倍微發(fā)泡專用料蜈彼，以其制備的微發(fā)泡片材泡孔直徑小于50μｍ筑辨，泡孔密度可達(dá)個(gè)／cm3。聚丙烯微孔發(fā)泡１ 試驗(yàn)部分1.1 主要原料 均聚PP（記作 PP1）幸逆，熔體流動(dòng)速率（MFR）為3.0g/（10min）棍辕，中國(guó)石化齊魯分公司；共聚PP（記作PP2）还绘，MFR為2.0g/（10min）楚昭，中國(guó)石化齊魯分公司；抗氧劑拍顷，168和1010抚太，上海汽巴高橋化學(xué)有限公司；過氧化二特丁烷（DBP）昔案，過氧化二特丁烷（DBP）尿贫，過氧化二異丙苯（DCP），二乙烯基苯踏揣，偶氮二甲酰胺（發(fā)泡劑AC）庆亡，液體石蠟，江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司捞稿；發(fā)泡改性劑DMS-10又谋，自制。1.2 儀器設(shè)備 RC300C型轉(zhuǎn)矩流變儀娱局，德國(guó)HAAKE公 司彰亥；CMT450料試驗(yàn) 機(jī)，天水三斯有限公司衰齐；∮25單螺桿擠出機(jī)任斋，德國(guó)BRABENDER公司；AH-2奧林巴斯顯微鏡耻涛，日本奧林巴斯公司仁卷。1.3 試樣制備工藝 混料：將樹脂穴翩、過氧化物、改性劑锦积、抗氧劑芒帕、成核劑和發(fā)泡劑按配比稱量，投入10L高速攪拌機(jī)丰介，低速混合1min背蟆，高速混合2min出料，料溫不 高于50℃哮幢。擠出發(fā)泡：擠出機(jī)設(shè)置溫度180～200℃带膀，機(jī)頭溫度195℃，距機(jī)頭30cm 處加壓輥將發(fā)泡片壓平橙垢，取樣待用垛叨。1.4 測(cè)試表征拉伸強(qiáng)度按照GB/T1040.3—2006測(cè)試，采用4型試樣柜某，拉伸速度為50mm／min嗽元；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB/T9341—2000測(cè)試，寬度25mm喂击；沖擊強(qiáng)度按GB/T1843—2008測(cè)試剂癌；表觀密度按GB/T6343—2009測(cè)試；泡孔密度按 照參考文獻(xiàn)［４］所述方法測(cè)試翰绊。２ 結(jié)果與討論.1 引發(fā)劑的選擇以PP1/PP2質(zhì)量 比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂佩谷，DBP和DCP不同配比的混合物0.2份做引發(fā)劑，測(cè)試體系的熔體強(qiáng)度和觀察發(fā)泡片質(zhì)量监嗜，結(jié)果見表1谐檀。表1，DBP/DCP對(duì)發(fā)泡片表面質(zhì)量的影響 注：擠出口模厚度0.6mm裁奇，寬度50mm桐猬。由表1看出，DBP和DCP都能提高PP熔體強(qiáng)度框喳，但片材表面和泡孔均勻性不同课幕，隨DCP含量增加厦坛，擠出片材表面質(zhì)量變差五垮，泡孔變得不均勻；DCP雖有利于提高熔體強(qiáng)度杜秸，但比例不宜過大放仗，以不超過引發(fā)劑總質(zhì)量分 數(shù)20％為宜。這是由于DCP分解溫度低于PP加工溫度撬碟，擠出反應(yīng)時(shí)诞挨，DCP和PP還沒有完全混合均勻就大量分解莉撇，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量PP自由基，導(dǎo)致 PP部分交聯(lián)惶傻，形成局部高強(qiáng)度熔體棍郎，熔體強(qiáng)度的不均勻性導(dǎo)致發(fā)泡不均勻，形成凹凸不平的表面银室。以PP1/PP2質(zhì)量比2/3共混物做基礎(chǔ)樹脂涂佃，選取 DBP／DCP質(zhì)量比90/10，考察引發(fā)劑用量和發(fā)泡性能的關(guān)系蜈敢，結(jié)果見圖1辜荠。1 引發(fā)劑含量與發(fā)泡性能關(guān)系由圖1可看出，隨引發(fā)劑含量增加抓狭，單位體積泡孔數(shù)量先增加后基本不變伯病；而發(fā)泡材料表觀密度逐漸降低，因此總引發(fā)劑含量不宜低于0.15份否过。這是由于當(dāng)引發(fā)劑含量低時(shí)午笛，引發(fā)劑濃度不足，PP接枝率不高叠纹，熔體強(qiáng)度不足季研，難以包裹住氣體，泡孔較大誉察，并有部分泡孔破裂与涡，導(dǎo)致發(fā)泡片密度較高；隨引發(fā)劑含量增加持偏，PP接枝程度提高驼卖，熔體強(qiáng)度相應(yīng)增加，氣泡在膨脹過程中鸿秆，泡壁不易破裂酌畜，形成致密均勻的泡孔，單位體積泡孔數(shù)量增加卿叽，材料密度下降桥胞；隨引發(fā)劑含量進(jìn)一步提高，熔體強(qiáng)度高于氣泡膨脹的動(dòng)力考婴，使氣泡不能充分膨脹贩虾，導(dǎo)致發(fā)泡片密度略有提高。.2 發(fā)泡劑的選擇與用量圖2是發(fā)泡劑 AC含量與發(fā)泡材料表觀密度及其泡孔密度的關(guān)系沥阱。由圖2看出缎罢，起初隨發(fā)泡劑AC含量的增加，發(fā)泡材料表觀密度降低，泡孔密度提高策精，這是由于發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的氣體隨其用量增加而增加舰始，部分未分解的發(fā)泡劑在熔體中也起了發(fā)泡成核劑的作用。但在發(fā)泡劑含量增加到0.5份時(shí)咽袜，發(fā)泡材料表觀密度反而回升丸卷，泡孔密度下降。這是由于隨發(fā)泡劑含量的進(jìn)一步提高询刹，熔體中氣體含量過多及老，氣泡膨脹加劇，導(dǎo)致部分泡孔破裂合并范抓，氣體溢出骄恶，于是發(fā)泡材料表觀密度又提高，泡孔密度下降匕垫。由圖2還可看出僧鲁，發(fā)泡劑的合適用量為0.3～0.5份。

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當(dāng)前象泵，作為制約人類生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水資源受到更大程度的保護(hù)寞秃，水污染治理也得到了高度的重視。由于工業(yè)廢水中常含有多種有毒物質(zhì)偶惠，對(duì)環(huán)境和人體有很大危害春寿，因此要開發(fā)綜合利用，采取科學(xué)的凈化措施才可排放忽孽，化害為利绑改。工業(yè)廢水中存在一定的有害污染物質(zhì)。研究表明兄一，造成水污染的污染物中厘线，重金屬占據(jù)主導(dǎo)地位，一些重金屬對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅出革。尤其是化工廢水中有些含有如氰造壮、酚、砷骂束、汞耳璧、鎘或鉛等有毒或劇毒的物質(zhì)，以及無機(jī)酸展箱、堿類等刺激性旨枯、腐蝕性的物質(zhì)，在一定的濃度下對(duì)生物和微生物產(chǎn)生毒性影響析藕。環(huán)境中的銅離子很容易通過食物鏈進(jìn)入人體中召廷，會(huì)引起頭痛、呼吸困難账胧、引起血管內(nèi)溶血竞慢、損傷神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重的威脅治泥。聚乙烯醇微孔發(fā)泡材料聚丙烯微孔發(fā)泡基于這些危害筹煮，發(fā)泡材料因特有的吸附過濾功能成為工業(yè)污水處理設(shè)備中的目標(biāo)用材。在工業(yè)污水處理工程中居夹，聚乙烯醇（PVA）是常用的高分子聚合物败潦，其具有良好的水溶性、黏附性准脂、機(jī)械性能和穩(wěn)定性劫扒，廣泛應(yīng)用于紡織、食品和醫(yī)藥等行業(yè)狸膏。近些年來沟饥，聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料多被用到工業(yè)污水和城市廢水處理的研究應(yīng)用中。在有關(guān)公開的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料用于污水處理的研究中湾戳，多以聚乙烯醇為原料贤旷，配以甲醛、淀粉砾脑、半纖維素幼驶、竹炭、聚丙烯酸韧衣、生物炭盅藻、海泡石、水滑石畅铭、坡縷石水等聚合物萧求，再經(jīng)發(fā)泡處理制備。不僅具有強(qiáng)吸水性顶瞒，而且能夠通過吸附污漬實(shí)現(xiàn)凈化除污夸政。可以有效處理工業(yè)廢水中的各種有害物質(zhì)（生物毒性或致癌性）榴徐，為社會(huì)倡導(dǎo)的高效守问、節(jié)能的處理水體污染措施找到了可行性方案。針對(duì)污水處理的實(shí)際需求坑资，本文僅限于對(duì)幾種公開的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料類型做有關(guān)介紹耗帕，如淀粉基、碳納米管改性的水凝膠袱贮、聚乙烯醇縮甲醛仿便、聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖、生物炭等材質(zhì)的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料。淀粉基聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料適用于污水處理 嗽仪。該類發(fā)泡材料主要由包含半纖維素和海泡石的材料制備而成荒勇。利用半纖維素增強(qiáng)、增韌的作用闻坚，以及海泡石優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能沽翔，將半纖維素和海泡石穿插于聚乙烯醇與淀粉形成的水凝膠材料中，再經(jīng)發(fā)泡處理而成窿凤。具有比表面積大仅偎，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，過濾分離和吸附效率好雳殊，同時(shí)具有優(yōu)異的親水性能和力學(xué)性能橘沥，能吸附廢水中的懸浮顆粒和污漬，并有脫除異味和脫色的效果夯秃，適用于污水處理技術(shù)威恼。 用碳納米管改性的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料可以對(duì)工業(yè)污水中的重金屬進(jìn)行吸附。發(fā)明思路是鑒于碳納米管具有管狀結(jié)構(gòu)和大的比表面積寝并，其高吸附能力和很高的表面活性箫措，使它成為獨(dú)特的多功能吸附劑。該版本的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料衬潦，是利用腐殖酸和海泡石的增強(qiáng)作用斤蔓，將腐殖酸和海泡石均勻的穿插于聚乙烯醇、甲基丙烯酸和聚乙二醇形成的三維網(wǎng)狀水凝膠材料中镀岛，形成對(duì)重金屬離子吸附效率好弦牡、吸附量大，而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固漂羊、力學(xué)性能優(yōu)異的水凝膠發(fā)泡材料驾锰。試驗(yàn)表明，凈化去污能力好走越，不僅可以處理城市生活廢水和畜禽養(yǎng)殖廢水椭豫，同時(shí)還可以處理工業(yè)廢水，如電鍍旨指、紡織赏酥、印染、化工谆构、制藥等工業(yè)排放的廢水裸扶，特別是不易生物處理的廢水，并且可以回收廢水中的貴金屬搬素、稀有金屬等呵晨。此外本發(fā)泡材料還是殺菌藥物的優(yōu)良載體魏保，適用于需要?dú)⒕膱?chǎng)合。聚乙烯醇縮甲醛海綿 傳統(tǒng)的污水處理材料很多不可降解摸屠，容易對(duì)周圍環(huán)境造成污染谓罗。天然高分子材料對(duì)生物無毒，傳質(zhì)性能好餐塘，但強(qiáng)度低，厭氧條件下易被微生物分解皂吮，壽命短戒傻。合成高分子材料強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好蜂筹，但傳質(zhì)性能差需纳。因此，將天然高分子材料秸稈纖維和合成高分子材料聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料——聚乙烯醇縮甲醛（PVFM）發(fā)泡材料用來處理污水,既能有良好的傳質(zhì)性能艺挪。又能擁有強(qiáng)度高不翩、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。該實(shí)驗(yàn)中采用機(jī)械打泡法和化學(xué)發(fā)泡法制備的聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料孔分布良好,孔徑重復(fù)率性麻裳，對(duì)廢水的 COD 和氨氮都有較高的去除能力口蝠，穩(wěn)定后COD去除效果可達(dá)90%以上，氨氮去除效果可達(dá)96%以上津坑。因此也可作為污水處理的潛在方案妙蔗。圖源：河北科技大學(xué) 聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料的制備進(jìn)一步豐富了工業(yè)廢水處理中的解決方案。聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料具有豐富的開孔結(jié)構(gòu)疆瑰，較好的力學(xué)強(qiáng)度和耐磨性眉反，以及生物相容性。被用作清潔材料穆役、過濾材料寸五、吸收劑和功能性的吸附材料。殼聚糖是含多種整合機(jī)的天然生物聚合物耿币，能通過整合作用或離子交換除去廢水中的金屬離子和燃料等有害物質(zhì)梳杏。通過這兩種材料制備的聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料含有一定量的氨基，且孔徑較大淹接，接觸面積較大秘狞，克服了傳統(tǒng)吸附劑及殼聚糖對(duì)重金屬離子吸附速率較慢的缺點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明蹈集，聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發(fā)泡材料吸附金屬離子后可以在幾分鐘內(nèi)快速解吸附烁试，經(jīng)過5次循環(huán)之后，對(duì) Pb2+ 和 Cu2+仍然表現(xiàn)出相對(duì)良好的吸附能力拢肆〖跸欤可見是一種能用于污水處理的理想吸附劑靖诗。該方法操作方便，吸附后處理簡(jiǎn)單支示，豐富了為工業(yè)廢水處理提供依據(jù)和方法刊橘。圖源：高分子材料工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（四川大學(xué)） 我國(guó)大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠出水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不高，出水中仍含有較多的污染物質(zhì)颂鸿，進(jìn)入水體后會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化促绵，對(duì)環(huán)境造成一定的影響。填料的性能直接決定污染物去除率嘴纺，傳統(tǒng)的填料或多或少存在著比表面積小败晴、掛膜困難、生物量比較少且生物膜易脫落栽渴，處理效率不高等問題尖坤。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料，可以作為污水處理填料應(yīng)用闲擦，比表面積大慢味，掛膜快，具有良好的親水性親生物性墅冷，表面生物量大且種類豐富纯路，污泥量少不堵塞，與傳統(tǒng)填料相比有著巨大優(yōu)勢(shì)寞忿，在污水處理廠提標(biāo)改造及改擴(kuò)建領(lǐng)域具有重大意義感昼。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發(fā)泡材料 圖源：浙江工業(yè)大學(xué)相較于傳統(tǒng)的技術(shù)，如將聚合物吸附填料直接共混于樹脂中罐脊，或者直接用吸附性物質(zhì)制成復(fù)合吸附劑定嗓，研究新型的聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料成為污水處理綠色發(fā)展的重要方向。國(guó)內(nèi)外的聚乙烯醇發(fā)泡技術(shù)發(fā)展均比較成熟萍桌，并且得到了一定規(guī)模應(yīng)用宵溅，對(duì)解決工業(yè)污水處理、建設(shè)環(huán)保型社會(huì)做了應(yīng)有之義上炎。目前恃逻，針對(duì)聚乙烯醇聚合物發(fā)泡材料在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用，各大專業(yè)院校和研究所以及污水處理公司都有研究藕施，制作材料技術(shù)寇损、裝備和價(jià)格也具有普惠性和實(shí)用性，但仍需要在今后的實(shí)際工業(yè)污水處理中對(duì)材料的性能進(jìn)行規(guī)纳咽常化驗(yàn)證和優(yōu)化矛市。

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近年來綜合性能優(yōu)異、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”诲祸，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種浊吏。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)而昨，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，成功開發(fā)了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)化技術(shù)找田。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類歌憨。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留墩衙、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(duì)臭氧層有破壞作用务嫡，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，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全漆改。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑心铃，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)籽懦，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)于个、表面張力和黏度下降氛魁、結(jié)晶行為改變等一系列變化暮顺，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。丙烯微孔發(fā)聚丙烯是結(jié)晶聚合物秀存，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制捶码，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，可操作窗口窄或链。因此惫恼，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。為了攻克這一難題澳盐，趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通祈纯、中石化北化院、浙江新恒泰叼耙、鎮(zhèn)海煉化等單位腕窥，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)化筛婉、強(qiáng)化和工程化等系列工作簇爆，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”三大技術(shù)創(chuàng)新。趙玲介紹爽撒，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡入蛆，既可突破結(jié)晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型硕勿∩诨伲基于這一發(fā)泡機(jī)制，他們開發(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)泡專用料源武，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑挑庶。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率言秸，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)迎捺，保證了均勻的壓力場(chǎng)举畸、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)凳枝。利用上述創(chuàng)新技術(shù)抄沮，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板制造;新建了4套岖瑰、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置叛买，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上蹋订，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)率挣，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元露戒。此外椒功，該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文智什。趙玲表示动漾，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)，除聚丙烯外荠锭，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)旱眯，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料证九，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾删豺、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域，還可滿足兒童玩具愧怜、食品呀页、醫(yī)療、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求叫搁。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能赔桌，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域，如新能源汽車動(dòng)力電池墊片渴逻、5G通信微波中繼天線罩疾党、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等惨奕。