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近年來綜合性能優(yōu)異莫辨、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”傲茄，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。超臨界二氧化碳(CO2)發(fā)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術沮榜，近日華東理工大學化工學院趙玲教授團隊在該技術領域取得了實質性突破盘榨，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。合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類蟆融〔菅玻化學發(fā)泡劑存在化學殘留、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振愿，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高捷犹，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全弛饭。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術作為綠色制造技術萍歉，已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產業(yè)關鍵共性技術侣颂，而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和黏度下降枪孩、結晶行為改變等一系列變化憔晒，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結晶聚合物蔑舞，低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制拒担，很難制備高發(fā)泡倍率產品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄攻询。因此从撼，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。為了攻克這一難題钧栖，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通低零、中石化北化院、浙江新恒泰拯杠、鎮(zhèn)海煉化等單位掏婶，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)化潭陪、強化和工程化等系列工作雄妥，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)化構建流場結構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術創(chuàng)新。趙玲介紹依溯，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡老厌，既可突破結晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結構和外形尺寸穩(wěn)定成型誓沸∶纷基于這一發(fā)泡機制，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)泡專用料拜隧，以及能改善泡孔結構和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑宿百。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施減小了高壓設備體積;同時釜壓發(fā)泡洪添、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優(yōu)化設計垦页，保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場干奢，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產痊焊。利用上述創(chuàng)新技術，項目團隊建設了2套年產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先制造;新建了4套薄啥、優(yōu)化改造了3套年產4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置辕羽，生產效率提高25%，成品率提高到99%以上垄惧，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產刁愿，2016~2018年新增產值3.31億元、利稅1.09億元到逊。此外铣口，該團隊已獲得授權發(fā)明專利8件、實用新型專利8件;相關研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論觉壶。趙玲表示脑题，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術通用性強，除聚丙烯外铜靶，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產叔遂，多種熱塑性聚合物及其復合材料的中試已經(jīng)完成。采用該技術生產的聚丙烯發(fā)泡專用料争剿，除可應用于汽車零部件和內飾掏熬、緩沖包裝等傳統(tǒng)領域，還可滿足兒童玩具秒梅、食品、醫(yī)療舌胶、家居用品等領域對綠色材料的需求捆蜀。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應用于更多的新興領域幔嫂，如新能源汽車動力電池墊片辆它、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜履恩、防彈衣背板等锰茉。

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近日，為貫徹落實集團公司“一基兩翼三新”發(fā)展格局切心，充分發(fā)揮中國石化聚丙烯專用料產銷研用優(yōu)勢飒筑，走差異化、高端化路線绽昏，中國石化化工銷售華東分公司(以下簡稱化銷華東)在探索新領域增長點上下功夫协屡，全力拓市擴銷，拓展客戶渠道全谤，成功開發(fā)蘇州某新材料公司為年度長約采購客戶肤晓，該客戶專注于清潔環(huán)保高性能輕量化聚合物發(fā)泡材料的研發(fā)與制造，首次實現(xiàn)了聚丙烯發(fā)泡材料的研發(fā)與制造，首次實現(xiàn)了聚丙烯發(fā)泡料在5G天線罩和通信設備領域的應用补憾。華東理工大學化工學院趙玲教授領銜的“高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化”項目斬獲上海市科技進步獎一等獎漫萄。趙玲教授將出席2020中國聚烯烴大會，并精彩演講《高性能聚丙烯發(fā)泡材料的色制備》盈匾，并特設聚丙烯發(fā)泡料深入討論的分會場腾务。聚丙烯微孔發(fā)泡鎮(zhèn)海煉化高熔體聚丙烯專用料E02ES主要應用于汽車內飾、隔熱材料威酒、包裝材料等領域窑睁，化銷華東剛推廣這一產品時，該蘇州客戶反映該料與北歐公司的高端發(fā)泡原料相比還存在一定差距葵孤，還無法實現(xiàn)完全的國產替代担钮。銷華東客戶經(jīng)理通過走訪現(xiàn)場、實地考察深入了解該料的應用瓶頸尤仍，傳遞信息給生產企業(yè)箫津，暢通產銷研用，成功將鎮(zhèn)海煉化聚丙烯專用料E02ES作為原料制備得到的聚丙烯微孔發(fā)泡材料(MPP)應用在了5G天線罩上宰啦，打開了鎮(zhèn)海煉化專用料嶄新的應用窗口苏遥，進一步提升了該產品的差異化和高端化優(yōu)勢，為贏得市場提供有力的保障赡模。這一專用料應用領域的突破田炭，促成了化銷華東與該蘇州新材料公司達成年度長約采購協(xié)議，實現(xiàn)鎮(zhèn)海煉化聚丙烯專用料頂替進口料的新契機漓柑，同時在高端新材料的應用上實現(xiàn)了新突破教硫，提升了專用料附加值，為打造行業(yè)內的高端品牌打下堅實基礎辆布。

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微發(fā)泡注塑瞬矩，聚丙烯/橡膠/滑石粉復合材料，增強增韌聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯作為一種經(jīng)濟高效的熱塑性聚合物锋玲，具有材料成本低景用、抗腐蝕性好、比強度高和易于成型加工等優(yōu)點惭蹂，已廣泛應用于包裝工程伞插、紡織、電子產品以及汽車工業(yè)剿干。以汽車工業(yè)為例蜂怎，聚丙烯的年均用量高達255.6百萬噸，研究表明汽車每減重10%就可以將燃料的利用率提高至少6%置尔。因此杠步，近年來為了節(jié)省材料和能源、減少環(huán)境污染進而實現(xiàn)經(jīng)濟社會的健康可持續(xù)發(fā)展，塑料制品的輕量化問題引起了廣大學者的研究興趣幽歼，而其中發(fā)泡注塑成型工藝被視為是一種非常有前途的輕量化實現(xiàn)方式朵锣。然而，由于聚丙烯的熔體強度低甸私，導致其發(fā)泡能力非常差诚些，常規(guī)微發(fā)泡注塑聚丙烯產品存在泡孔尺寸大且分布極其不均勻，嚴重降低了其力學性能皇型，尤其是沖擊力學性能诬烹。針對上述問題，山東大學材料科學與工程學院王桂龍和合作者提出了一種利用橡膠和滑石粉的耦合作用改性聚丙烯的新途徑弃鸦，顯著提高了聚丙烯熔體強度和促進了結晶绞吁，進而改善了聚丙烯的發(fā)泡能力，終通過微發(fā)泡注塑制備了具有優(yōu)異綜合力學性能的微孔聚丙烯制品唬格。

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聚丙烯（PP）是輕的通用塑料家破，因其綜合性能優(yōu)異，生產成本低购岗，廣泛的用于家電汰聋、包裝、化工及汽車等領域喊积，產量居于通用塑料的第2位烹困；聚丙烯的缺點是低溫沖擊性能差、易老化乾吻，而且抗靜電性韭邓、耐候性和染色性差，因此材料界和產業(yè)界都很關注聚丙烯的改性溶弟。小編對聚丙烯幾個常見的改性方法進行簡單的介紹，希望能夠和同行進行交流瞭郑，互有助益辜御。聚丙烯微孔發(fā)泡一、聚丙烯 / 無機納米復合材料剛性和韌性是考察塑料性能的兩個重要指標屈张，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擒权，無機納米例子改性是解決這一矛盾的方法之一。大粒徑填料改性聚合物相比阁谆，無機納米粒子填充改性的聚合物具有更加優(yōu)異的力學性能碳抄。為了使無機納米粒子盡可能均勻的分散在聚合物基體中，需要對無機納米粒子進行表面改性场绿，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強度剖效，充分發(fā)揮剛性無機粒子對聚合物的增強增韌作用。納米級別的碳酸鈣為例，用納米碳酸鈣能同時增強增韌璧尸，且增韌效果比微米級碳酸鈣更好咒林。同時研究發(fā)現(xiàn)，納米碳酸鈣的形態(tài)不同爷光，復合材料的力學性能也大不一樣垫竞。立方形納米碳酸鈣有利于改善復合材料的沖擊性能，而纖維狀納米碳酸鈣則能明顯改善材料的拉伸性能蛀序，納米碳酸鈣能使PP球晶明顯的細化欢瞪。二、聚丙烯微孔發(fā)泡材料聚丙烯材料進行微孔發(fā)泡改性的時候徐裸，它的強度不會降低遣鼓，原因很有趣，因為該材料中含有比原來的缺陷或微細裂縫還小得多的孔徑倦逐，因為這種孔徑的存在譬正，鈍化了塑料中原有裂縫的尖端，且不會降低塑料的強度檬姥。微孔發(fā)泡材料的韌性高曾我、疲勞壽命長、比強度高健民、熱穩(wěn)定性高抒巢、介電常數(shù)低。除此之外還有質輕秉犹、隔熱蛉谜、吸震、隔音崇堵、價格低廉等特點型诚。因此，在汽車鸳劳、航天航空和其他各種運輸工具等領域微孔發(fā)泡聚丙烯得到了強力發(fā)展狰贯。三、成核劑改性聚丙烯材料PP是一種不完全結晶的通用塑料赏廓，它的結晶速度較慢涵紊，容易形成尺寸較大的球晶，導致制品的光澤度和透明改性差幔摸，制品的外觀缺乏美感摸柄，限制了其在透明包裝的日用品等領域的應用。利用成核劑改性聚丙烯既忆，是一種制備透明度高驱负，力學性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法嗦玖，因此在聚丙烯的改性當中被廣泛應用。PP透明成核劑目前常見的有滑石粉电媳、二氧化硅踏揣、云母、芳基磷酸鹽類等匾乓，一般來講捞稿，添加量不大于0.8%效果比較好，具體的應用要依據(jù)現(xiàn)場情況具體分析拼缝。四娱局、長玻纖增強聚丙烯材料長玻纖纖維增強聚丙烯復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咧七，為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用衰齐，在塑料中纖維長度要大于Lc，既臨界長度继阻，Lc取值與塑料的種類有直接關系耻涛。如果纖維的長度小于Lc，其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大瘟檩。例如抹缕，玻纖增強PP中，玻璃纖維的臨界長度為3.1mm墨辛，而在另外一種經(jīng)過化學改性的PP中卓研，Lc可能降到0.9mm以下。對于普通的短波纖增強塑料睹簇，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm奏赘，限制了制成品性能的提高。而在長玻纖增強塑料部件中太惠，玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上磨淌，大大提高了制品的物理機械性能。由于長玻纖增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長凿渊，它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右伦糯；比強度（17.2%）更是比鋁材料（9.8%）都高，此外嗽元，這種材料的加工流動性好，制品外觀光亮喂击、無塌坑等缺陷剂癌，制品的成型收縮率也小。