寧海優(yōu)質(zhì)聚丙烯微孔發(fā)泡價格
發(fā)布時間:2022-08-09 01:21:50寧海優(yōu)質(zhì)聚丙烯微孔發(fā)泡價格
聚丙烯(PP)是輕的通用塑料熄求,因其綜合性能優(yōu)異渣玲,生產(chǎn)成本低,廣泛的用于家電弟晚、包裝忘衍、化工及汽車等領(lǐng)域,產(chǎn)量居于通用塑料的第2位卿城;聚丙烯的缺點是低溫沖擊性能差枚钓、易老化,而且抗靜電性瑟押、耐候性和染色性差搀捷,因此材料界和產(chǎn)業(yè)界都很關(guān)注聚丙烯的改性。小編對聚丙烯幾個常見的改性方法進行簡單的介紹多望,希望能夠和同行進行交流嫩舟,互有助益。聚丙烯微孔發(fā)泡一怀偷、聚丙烯 / 無機納米復(fù)合材料剛性和韌性是考察塑料性能的兩個重要指標(biāo)家厌,如何能夠使塑料同時具有良好的剛性和韌性是人們一直以來追求的目標(biāo),無機納米例子改性是解決這一矛盾的方法之一椎工。大粒徑填料改性聚合物相比饭于,無機納米粒子填充改性的聚合物具有更加優(yōu)異的力學(xué)性能。為了使無機納米粒子盡可能均勻的分散在聚合物基體中维蒙,需要對無機納米粒子進行表面改性掰吕,經(jīng)過表面改性的無機納米粒子能夠提高它與基體樹脂界面層的黏結(jié)強度,充分發(fā)揮剛性無機粒子對聚合物的增強增韌作用颅痊。納米級別的碳酸鈣為例殖熟,用納米碳酸鈣能同時增強增韌,且增韌效果比微米級碳酸鈣更好斑响。同時研究發(fā)現(xiàn)吗讶,納米碳酸鈣的形態(tài)不同,復(fù)合材料的力學(xué)性能也大不一樣恋捆。立方形納米碳酸鈣有利于改善復(fù)合材料的沖擊性能,而纖維狀納米碳酸鈣則能明顯改善材料的拉伸性能重绷,納米碳酸鈣能使PP球晶明顯的細(xì)化沸停。二、聚丙烯微孔發(fā)泡材料聚丙烯材料進行微孔發(fā)泡改性的時候昭卓,它的強度不會降低愤钾,原因很有趣瘟滨,因為該材料中含有比原來的缺陷或微細(xì)裂縫還小得多的孔徑,因為這種孔徑的存在能颁,鈍化了塑料中原有裂縫的尖端杂瘸,且不會降低塑料的強度。微孔發(fā)泡材料的韌性高伙菊、疲勞壽命長败玉、比強度高、熱穩(wěn)定性高镜硕、介電常數(shù)低运翼。除此之外還有質(zhì)輕、隔熱兴枯、吸震血淌、隔音、價格低廉等特點财剖。因此悠夯,在汽車、航天航空和其他各種運輸工具等領(lǐng)域微孔發(fā)泡聚丙烯得到了強力發(fā)展躺坟。三沦补、成核劑改性聚丙烯材料PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料,它的結(jié)晶速度較慢瞳氓,容易形成尺寸較大的球晶策彤,導(dǎo)致制品的光澤度和透明改性差,制品的外觀缺乏美感匣摘,限制了其在透明包裝的日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用店诗。利用成核劑改性聚丙烯,是一種制備透明度高音榜,力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法庞瘸,因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。PP透明成核劑目前常見的有滑石粉赠叼、二氧化硅擦囊、云母、芳基磷酸鹽類等嘴办,一般來講瞬场,添加量不大于0.8%效果比較好,具體的應(yīng)用要依據(jù)現(xiàn)場情況具體分析涧郊。四贯被、長玻纖增強聚丙烯材料長玻纖纖維增強聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一,尤其是在汽車用塑料中,為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用彤灶,在塑料中纖維長度要大于Lc看幼,既臨界長度,Lc取值與塑料的種類有直接關(guān)系幌陕。如果纖維的長度小于Lc诵姜,其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大。例如搏熄,玻纖增強PP中棚唆,玻璃纖維的臨界長度為3.1mm,而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中搬卒,Lc可能降到0.9mm以下瑟俭。對于普通的短波纖增強塑料,制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm契邀,限制了制成品性能的提高摆寄。而在長玻纖增強塑料部件中,玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上坯门,大大提高了制品的物理機械性能微饥。由于長玻纖增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長,它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右古戴;比強度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高欠橘,此外,這種材料的加工流動性好现恼,制品外觀光亮肃续、無塌坑等缺陷,制品的成型收縮率也小叉袍。
寧海優(yōu)質(zhì)聚丙烯微孔發(fā)泡價格
近年來綜合性能優(yōu)異始锚、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速度快的品種喳逛。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)瞧捌,近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(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)化和強化技術(shù)润文。合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類姐呐。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留典蝌、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用曙砂,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^高,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全骏掀。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑麦轰,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)乔夯,已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),而且CO2進入聚合物后會引起熔點款侵、表面張力和黏度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化侧纯,可以制備微孔甚至納米泡孔材料新锈。聚丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制眶熬,很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔妹笆,可操作窗口窄。因此娜氏,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拳缠。為了攻克這一難題,趙玲團隊聯(lián)合無錫會通贸弥、中石化北化院窟坐、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位绵疲,在合適物料體系哲鸳、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、強化和工程化等系列工作盔憨,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)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新徙菠。趙玲介紹,在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡郁岩,既可突破結(jié)晶的制約婿奔,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∥噬鳎基于這一發(fā)泡機制萍摊,他們開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料,以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑蝴乔。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率记餐,氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(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)計薇正,保證了均勻的壓力場片酝、溫度場和速度場,實現(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)挖腰。利用上述創(chuàng)新技術(shù)雕沿,項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置,實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的領(lǐng)先制造;新建了4套猴仑、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置审轮,生產(chǎn)效率提高25%肥哎,成品率提高到99%以上,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)疾渣,2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元篡诽、利稅1.09億元。此外榴捡,該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件杈女、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論。趙玲表示吊圾,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強达椰,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)项乒,多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成啰劲。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料,除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾檀何、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域蝇裤,還可滿足兒童玩具、食品埃碱、醫(yī)療猖辫、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特的性能砚殿,聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域啃憎,如新能源汽車動力電池墊片、5G通信微波中繼天線罩似炎、高檔汽車音響振膜辛萍、防彈衣背板等。
寧海優(yōu)質(zhì)聚丙烯微孔發(fā)泡價格
與傳統(tǒng)注塑制品相比羡藐,微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕贩毕、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少、尺寸穩(wěn)定性好仆嗦、成型周期短等一系列優(yōu)點辉阶。目前,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瘩扼,具有操作簡單谆甜、效率高、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件集绰,且能耗少规辱,符合節(jié)約材料,降低成本這一發(fā)展理念栽燕,滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求罕袋。然而改淑,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浴讯,所得制品表面存在大量的氣痕朵夏、銀紋等缺陷,制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺榆纽,阻礙了欠注發(fā)泡制品的進一步應(yīng)用侍郭。家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團隊采用自主研發(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)對微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響掠河。研究發(fā)現(xiàn),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猛计,改善了泡孔的形態(tài)唠摹。丙烯微孔發(fā)泡實驗方法將PP、發(fā)泡劑(AC)奉瘤、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行塑化勾拉。然后打開氣體反壓裝置,在型腔中分別注入固定的GCP為0盗温,0.2藕赞,0.4,0.6卖局,0.8?MPa的氣體斧蜕,隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進行發(fā)泡,冷卻后砚偶,取出PP發(fā)泡樣品批销。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后,熔體壓力瞬間達到大值染坯。隨著GCP從0增加至0.8?MPa均芽,熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa,注射完成后单鹿,隨著氣體的排出掀宋,熔體壓力瞬間下降,隨著冷卻收縮仲锄,熔體壓力逐漸趨于0?MPa劲妙。由此可知,GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力昼窗,改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境是趴。CP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時,由于熔體流動速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率澄惊,泡孔發(fā)生流動剪切變形唆途,導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時間和作用力較大富雅,在流動方向上出現(xiàn)很大的變形,泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象肛搬,泡孔形貌極不規(guī)則没佑,而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小,呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)温赔。同時發(fā)現(xiàn)蛤奢,隨著GCP的增大,皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小陶贼,熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變啤贩,規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大,泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布拜秧。當(dāng)GCP達到0.8?MPa時痹屹,皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài),此時整體泡孔的變形較小枉氮。是因為GCP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動剪切作用志衍,GCP值越大,泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大聊替,泡孔受到熔體的約束力大楼肪,泡孔不易發(fā)生變形。GCP對結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示惹悄〈航校可知,在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個樣品厚度的10.9%俘侠;隨著GCP的增大象缀,泡孔的非變形層所占比例逐漸升高,GCP為0.8 MPa時爷速,升高至26.7%央星。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,從63.7%下降到45.4%惫东,這說明GCP可以減小泡孔變形層莉给,增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍。對變形層的泡孔變形度進行統(tǒng)計廉沮,如下圖所示颓遏,泡孔的平均長度隨著GCP的增加,整體呈現(xiàn)減小的趨勢滞时,泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大叁幢,泡孔的變形度隨GCP的增大而減小,由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度坪稽,即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距曼玩,使變形區(qū)的泡孔變形程度減小鳞骤。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進行統(tǒng)計,見圖c黍判,隨著GCP的增加豫尽,當(dāng)GCP為0.2?MPa時泡孔直徑略有減小,但隨著GCP的進一步增大顷帖,泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm美旧。這是因為GCP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贬墩,泡孔的成核速率下降榴嗅,泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱,更多的氣體在卸壓階段促進泡孔的生長陶舞,因此熔體壓力越大录肯,泡孔直徑越大。
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說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢吊说?這可不一定,塑料具有重量輕优炬,不易受水和陽光影響的特點颁井,適合制作容器,但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解蠢护,容易造成大量垃圾雅宾,因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器,但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點葵硕,甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大眉抬。首先因為紙張?zhí)焐滤龅剿蜁浕赴迹瑳]辦法單獨承裝液體蜀变,因此市面上常見的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜,所以摸起來感覺滑滑的介评。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計就會造成回收的難題库北,紙加塑料淋膜的設(shè)計當(dāng)被送到回收廠時,如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離们陆,不能分離就無法重新回收材料再利用寒瓦,而被放在自然環(huán)境中也因為是復(fù)合材料很難被分解,所以紙杯基本上只能焚燒坪仇。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質(zhì)越單一越容易回收再利用杂腰,現(xiàn)在有一種PP發(fā)泡塑料就具有這種易回收利用的特點,耐熱椅文,抗腐蝕又安全喂很,還可以在微波爐內(nèi)加熱惜颇,只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理,成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器恤筛,并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用官还。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出,吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量毒坛,將二氧化碳或氮氣注入到特殊的塑化裝置中望伦,使氣體與原料充分混合,讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程煎殷,利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化屯伞,緩沖吸震,吸音豪直,保溫等特點劣摇,廣泛應(yīng)用于包裝,建筑建材等行業(yè)弓乙。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史了末融,在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木,這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的暇韧,從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料勾习。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后,人們對這種微孔新型塑料日益感興趣懈玻,并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)巧婶。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)可以分為兩種。一種是物理發(fā)泡劑涂乌,這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳艺栈,氮氣,氨氣等氣體湾盒,并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)湿右,而且在氣態(tài)時在塑料中的擴散速度會低于在空氣中的擴散速度。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑罚勾,它是一種當(dāng)受熱后就會釋放如氮氣诅需,二氧化碳等的物質(zhì),釋放氣體的速度能夠控制荧库,化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨堰塌,碳酸氫鈉等。發(fā)泡工藝發(fā)泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法分衫,就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中场刑,再經(jīng)過降壓釋放出氣體,從而就能在成型的塑料中形成很多小孔,這種發(fā)泡法由于成本較低牵现,發(fā)泡后對不會留下殘余物铐懊,并且對發(fā)泡塑料性能不會改變。另一種是化學(xué)發(fā)泡法瞎疼,這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡科乎,是對加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡,還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進行發(fā)泡贼急。 后一種是機械發(fā)泡茅茂,使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中,然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料太抓。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后空闲,發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡(氣泡核),隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加走敌,氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大碴倾,隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低,氣泡也會停止增長并且慢慢成型掉丽,這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔跌榔。所以不管采用什么發(fā)泡工藝,使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核捶障,氣泡核膨脹矫户,氣泡固化成型這個過程。發(fā)泡膜包裝袋制造過程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜残邀,也就是我們常說的珍珠棉,將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點柑蛇,如防震芥挣,防潮,韌性好等耻台,來看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來的空免。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯,首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合盆耽,通過管道將其吸入到擠出機入料口蹋砚,同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑。在擠出機中需要加溫讓原料熔化摄杂,再通過噴淋冷卻降溫以達到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡坝咐,然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開析恢,展平后收成卷墨坚,這樣就可切割后包裝產(chǎn)品了。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機在上面印上需要的圖案或者文字映挂。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀泽篮,后通過機器壓封成包裝袋盗尸,這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡帽撑,能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便泼各,還能起到包裝保護的功能,現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬亏拉,也具有這樣的性能扣蜻,它就像金屬的氣泡包裝材料。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的专筷,它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬弱贼,它比合金鋼要輕70%,能吸收超過普通鋼幾十倍的能量磷蛹,具備防輻射吮旅,防彈,防火的能力味咳,在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護的作用庇勃,也許將來我們就能用到這種氣泡金屬。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高槽驶,怎么提高可持續(xù)性以及提升效率责嚷,推動材料和能源消耗的下降,以及材料性能的提升掂铐,成本降低罕拂,有些可以通過輕量化實現(xiàn),而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向全陨。那些用于包裝爆班,汽車,建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡辱姨,輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展柿菩,很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用,各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛雨涛。
寧海優(yōu)質(zhì)聚丙烯微孔發(fā)泡價格
摘要:長玻纖增強聚丙烯材料(PP-LGF)作為一種輕質(zhì)高強的復(fù)合材料枢舶,在滿足汽車零部件性能的同時,對零部件減重具有明顯貢獻替久,目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞凉泄。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,詳細(xì)介紹了薄壁注塑蚯根、物理發(fā)泡旧困、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況,并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來吼具,隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展僚纷,汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展。然而拗盒,由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重怖竭,通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染,已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點陡蝇,其中痊臭,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也取得了較大進展[1]。運用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)登夫、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法广匙。在眾多的復(fù)合材料中,長玻纖增強聚丙烯材料(PP-LGF)以其低廉的價格恼策、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞鸦致。與短玻纖增強聚丙烯材料(PP-SGF)相比,PPLGF在強度涣楷、剛度分唾、翹曲度、耐疲勞狮斗、缺口沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢绽乔,因此,使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進一步實現(xiàn)重量及成本的降低碳褒。1 長玻纖增強聚丙烯材料性能特點長玻纖增強聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種折砸,即熔融浸漬、溶液浸漬沙峻、粉末浸漬睦授、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)用的為熔融浸漬法专酗。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm~15mm,其中玻纖的含量可達20%~60%盗扇,粒子中玻纖的保留長度可達1mm~3mm,如圖1所示祷肯,相較于玻纖保留長度僅為0.2mm~0.4mm的PP-SGF材料,PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)疗隶,可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能佑笋、抗沖擊性能、耐蠕變性能等特點斑鼻,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蒋纬。此外,如表1所示,隨著纖維含量的增加蜀备,PP-LGF的性能也隨之提高关摇。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材料性能對比Table 1 Comparison of properties of PP-LGF and PP-SGF with different glass fiber content2 長玻纖增強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,為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量碾阁,中输虱、高檔車型普遍會采用軟質(zhì)儀表板,即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層脂凶。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件宪睹,同時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度及高剛性蚕钦,目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料亭病,采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料,在滿足相關(guān)性能的同時嘶居,可提升儀表板吸能性能罪帖,同時可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計厚度由3mm~3.5mm降低到1.8mm~2.5mm,從而降低儀表板骨架重量食听,推動汽車內(nèi)飾輕量化胸蛛。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡樱报、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面葬项,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)品壁厚減薄迹蛤,在模具中進行加工的一種成型方法民珍,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左右盗飒,整體減重可達約25%嚷量。該工藝的投入成本較低,重量優(yōu)勢明顯逆趣。目前蝶溶,該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中,如吉利宣渗、大眾抖所、上汽、福特等均有應(yīng)用痕囱,一般選擇PPLGF20材料田轧,設(shè)計的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm~2.5mm。然而鞍恢,薄壁注塑工藝也存在兩點問題傻粘,首先是該工藝的模具成本較高每窖,使用薄壁注塑,成型模具需要采用熱流道設(shè)計弦悉,熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高窒典。其次,注塑工藝管控和注塑精度要求高警绩,因為PP-LGF中長玻纖分布的各向異性[3]崇败,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)定性較差肩祥。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝后室,它是以熱塑性材料為基體,通過將超臨界流體(二氧化碳或氮氣) 溶解到熱熔膠中形成單相溶體混狠,并保持在高壓力下岸霹,然后,通過開關(guān)式射嘴射進溫度和壓力較低的模具型腔将饺,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]贡避,該項技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明,1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實現(xiàn)全球商品化予弧。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短刮吧、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好、翹曲低掖蛤、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣杀捻。MuCell工藝使用超臨界流體,可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性蚓庭。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段致讥,縮短成型周期,同時器赞,可使壓力分布均勻垢袱,有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力,降低因長玻纖各項異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲港柜,增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性请契。另外,泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕夏醉,微孔結(jié)構(gòu)擴充爽锥,降低材料密度,產(chǎn)品重量減輕授舟,較同材質(zhì)實體救恨,重量可降低5%~10%贸辈。目前释树,福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝肠槽,骨架產(chǎn)品設(shè)計壁厚2.4mm,相較于實心材料重量降低了10%奢啥,此外秸仙,長城和大眾也有應(yīng)用于此項技術(shù)。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高桩盲,工藝難度大寂纪,同時相關(guān)研究表明,使用該工藝對儀表板減重比控制在3%~8%時赌结,產(chǎn)品性能會下降10%左右捞蛋,基本滿足性能要求,減重超過8%柬姚,機械性能和耐熱老化性能急劇下降拟杉,不能滿足要求。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%~5%量承。2.3 化學(xué)發(fā)泡化學(xué)發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝(core-back)(如圖2所示)搬设,二者均是在注塑過程中,利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機發(fā)泡劑撕捍,受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體拿穴,使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu),以降低材料密度忧风,減輕產(chǎn)品重量[6]默色。其中,core-back工藝因使用了二次開模阀蒂,相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡该窗,發(fā)泡的倍率更高,產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多蚤霞,產(chǎn)品的減重比更大酗失。一般來說,模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實心材料在5%~8%左右昧绣,而core-back工藝可高達30%~50%规肴,具體根據(jù)退模行程決定。同物理發(fā)泡工藝一樣夜畴,化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時拖刃,減少產(chǎn)品翹曲變形,提升產(chǎn)品穩(wěn)定性贪绘,而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件兑牡。目前,寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝税灌,產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm均函,重量降低了約40%亿虽,此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝。core-back工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴苞也,開模的周期較長洛勉,模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高,而且該工藝的技術(shù)難度較高如迟,后期調(diào)試周期較長收毫,產(chǎn)品的綜合成本較高。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴殷勘,產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯此再,減重效果低于薄壁注塑工藝,物理發(fā)泡工藝和core-back工藝玲销。圖2 二次開模發(fā)泡示意