嘉興專業(yè)微孔發(fā)泡材料價格
發(fā)布時間:2022-08-27 01:21:55嘉興專業(yè)微孔發(fā)泡材料價格
近年來綜合性能優(yōu)異坏为、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”究驴,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種镊绪。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),近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團(tuán)隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破洒忧,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)蝴韭。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類∥跏蹋化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留榄鉴、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,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^高蛉抓,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全庆尘。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)芝雪,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(jìn)入聚合物后會引起熔點(diǎn)综苔、表面張力和黏度下降惩系、結(jié)晶行為改變等一系列變化,可以制備微孔甚至納米泡孔材料如筛。丙烯微孔發(fā)聚丙烯是結(jié)晶聚合物堡牡,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制,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杨刨,可操作窗口窄晤柄。因此,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妖胀。為了攻克這一難題芥颈,趙玲團(tuán)隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院赚抡、浙江新恒泰爬坑、鎮(zhèn)海煉化等單位,在合適物料體系涂臣、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)化盾计、強(qiáng)化和工程化等系列工作,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)新赁遗。趙玲介紹署辉,在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡,既可突破結(jié)晶的制約岩四,又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型哭尝。基于這一發(fā)泡機(jī)制剖煌,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)泡專用料刚夺,以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑献丑。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(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡侠姑、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)計创橄,保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場莽红,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)妥畏。利用上述創(chuàng)新技術(shù),項目團(tuán)隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置安吁,實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板制造;新建了4套醉蚁、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,生產(chǎn)效率提高25%鬼店,成品率提高到99%以上网棍,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn),2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元妇智、利稅1.09億元滥玷。此外,該團(tuán)隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件巍棱、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文惑畴。趙玲表示,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)航徙,除聚丙烯外如贷,還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn),多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成到踏。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料杠袱,除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域窝稿,還可滿足兒童玩具霞掺、食品、醫(yī)療讹躯、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求菩彬。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能,聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域潮梯,如新能源汽車動力電池墊片骗灶、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜秉馏、防彈衣背板等耙旦。
嘉興專業(yè)微孔發(fā)泡材料價格
與傳統(tǒng)注塑制品相比,微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕萝究、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少免都、尺寸穩(wěn)定性好锉罐、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前绕娘,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脓规,具有操作簡單、效率高险领、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件侨舆,且能耗少,符合節(jié)約材料绢陌,降低成本這一發(fā)展理念挨下,滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求。然而脐湾,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)生大量變形臭笆,泡孔尺寸分布不均勻,所得制品表面存在大量的氣痕秤掌、銀紋等缺陷愁铺,制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺,阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用机杜。國家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團(tuán)隊采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置帜讲,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)泡行為的影響衅谷。研究發(fā)現(xiàn)椒拗,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)获黔。實驗方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP蚀苛、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)行塑化玷氏。然后打開氣體反壓裝置堵未,在型腔中分別注入固定的GCP為0,0.2盏触,0.4渗蟹,0.6,0.8 MPa的氣體赞辩,隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡雌芽,冷卻后,取出PP發(fā)泡樣品辨嗽。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后世落,熔體壓力瞬間達(dá)到值。隨著GCP從0增加至0.8 MPa糟需,熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa屉佳,注射完成后谷朝,隨著氣體的排出,熔體壓力瞬間下降武花,隨著冷卻收縮圆凰,熔體壓力逐漸趨于0 MPa。由此可知髓堪,GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力送朱,改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。 GCP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時干旁,由于熔體流動速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率驶沼,泡孔發(fā)生流動剪切變形,導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時間和作用力較大争群,在流動方向上出現(xiàn)很大的變形回怜,泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象,泡孔形貌極不規(guī)則换薄,而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小玉雾,呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)。同時發(fā)現(xiàn)轻要,隨著GCP的增大复旬,皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小,熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變冲泥,規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大驹碍,泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布。當(dāng)GCP達(dá)到0.8 MPa時凡恍,皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)志秃,此時整體泡孔的變形較小。這是因為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嚼酝,GCP值越大浮还,泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大,泡孔受到熔體的約束力大闽巩,泡孔不易發(fā)生變形钧舌。GCP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響GCP對泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示∠芽纾可知洼冻,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%;隨著GCP的增大六敬,泡孔的非變形層所占比例逐漸升高碘赖,GCP為0.8 MPa時,升高至26.7%。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普泡,從63.7%下降到45.4%播掷,這說明GCP可以減小泡孔變形層,增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍撼班。對變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計歧匈,如下圖所示,泡孔的平均長度隨著GCP的增加砰嘁,整體呈現(xiàn)減小的趨勢件炉,泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大,泡孔的變形度隨GCP的增大而減小矮湘,由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度斟冕,即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距,使變形區(qū)的泡孔變形程度減小缅阳。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計磕蛇,見圖c,隨著GCP的增加十办,當(dāng)GCP為0.2 MPa時泡孔直徑略有減小秀撇,但隨著GCP的進(jìn)一步增大,泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm向族。這是因為GCP的增大使得熔體的壓力也隨之增大呵燕,使得泡孔的成核臨界能壘升高,泡孔的成核速率下降件相,泡孔在充模過程中受到流動場的影響減弱再扭,更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長,因此熔體壓力越大适肠,泡孔直徑越大霍衫。GCP提高了充模時的熔體壓力候引,有效地降低了泡孔的變形侯养,且隨著GCP的升高,泡孔直徑增大澄干,泡孔密度下降逛揩,發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa麸俘,熔體內(nèi)部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa辩稽,使充模過程中受流動影響的泡孔數(shù)減小,減小了泡孔受到的流動剪切力从媚。隨著GCP的增大逞泄,泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%,變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304,泡孔的平均長度增大喷众。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌各谚,減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動時的阻力,提高了注塑充模階段的熔體壓力到千,使得臨界成核點(diǎn)后移昌渤,泡孔的成核長大在充模后進(jìn)行,進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌憔四。
嘉興專業(yè)微孔發(fā)泡材料價格
塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右膀息,在國外汽車上達(dá)到了15%至20%。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%了赵,廣泛應(yīng)用于儀表板潜支、電機(jī)支架、座位板柿汛、空調(diào)風(fēng)罩毁腿、門嵌飾板等內(nèi)外飾。聚丙烯使用量占比塑料部件50%以上苛茂。讓汽車用上更多的塑料部件已烤,還有很多功課可以開展。全球微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請妓羊,前三位為:美國胯究、日本、德國躁绸。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟裕循、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù),該技術(shù)來源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利净刮。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣剥哑,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑淹父,發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔株婴,通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)。聚丙烯微孔發(fā)泡微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域暑认,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一困介。2018年,中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點(diǎn)課題蘸际。國內(nèi)微孔發(fā)泡材料注重原料技術(shù)研發(fā)座哩。在高校方面,北京化工大學(xué)在微孔發(fā)泡工藝的專利申請量上占有主要地位粮彤,主要發(fā)明人為楊衛(wèi)民課題組和何亞東課題組根穷。楊衛(wèi)民課題組的研究方向主要是微孔發(fā)泡專用注射機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)姜骡,在專利申請方向上側(cè)重于改進(jìn)螺桿結(jié)構(gòu)和設(shè)置滲透釜來獲得聚合物熔體/超臨界氣體均相體系。近期屿良,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”項目斬獲上海市科技進(jìn)步獎一等獎溶浴。北京化工大學(xué)教授、教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授楊衛(wèi)民管引,華東理工大學(xué)化工學(xué)院院長士败、聯(lián)合化學(xué)反應(yīng)工程研究所所長、教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授趙玲褥伴,兩位教授將出席“2020中國聚烯烴大會”谅将,并介紹聚烯烴發(fā)泡技術(shù)與材料開發(fā)。國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著重慢,對汽車輕量化提出了更高要求饥臂。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下似踱,輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向隅熙。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局核芽。汽車輕量化要求更高囚戚,對聚丙烯微孔發(fā)泡材料的需求正在進(jìn)一步放大!在這個領(lǐng)域有哪些新的進(jìn)展和要求轧简?有哪些新的技術(shù)研發(fā)驰坊?趙玲教授將在“2020中國聚烯烴大會”開講。
嘉興專業(yè)微孔發(fā)泡材料價格
什么是MPP哮独?MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯拳芙,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)皮璧。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在舟扎,MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖悴务、隔熱和吸聲等性能睹限,可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具惨寿、箱包邦泄、體育器材等領(lǐng)域删窒,是傳統(tǒng)EVA裂垦、PU、PS發(fā)泡材料肌索、EPE和EPP的佳替代物蕉拢。聚丙烯微孔發(fā)泡MPP所需的原料制造MPP一般需要使用高熔體強(qiáng)度聚丙烯(high melt strength PP)。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物,加工窗口較窄晕换,且難以得到封閉的泡孔結(jié)構(gòu)午乓。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,在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體闸准,并誘導(dǎo)其成核益愈、發(fā)泡,形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料夷家。發(fā)泡過程清潔無污染蒸其,發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)库快,因此可回收循環(huán)使用摸袁。聚丙烯(PP)本身是無毒材料,是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料义屏。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械靠汁、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領(lǐng)域。也可應(yīng)用于兒童拼圖闽铐、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域蝶怔,代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫,EVA泡沫兄墅。 PP是半結(jié)晶聚合物添谊,其熔點(diǎn)一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE察迟、PS斩狱、PU發(fā)泡材料,MPP的使用溫度可達(dá)120℃扎瓶,因此MPP特別適合高溫包裝所踊、高溫保溫等領(lǐng)域。MPP集增強(qiáng)概荷、隔熱和降噪為一體秕岛,也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域,如汽車误证、軌道交通继薛,船舶,風(fēng)機(jī)葉片等愈捅。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用遏考,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)泡沫等蓝谨,特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用灌具。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)下青团,由于泡孔較小,微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小咖楣。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料督笆,更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控诱贿,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材娃肿,而片材表面不會穿孔,可應(yīng)用于微電子器件的包裝(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在珠十,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板咸作,提高漫反射率。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流宵睦,從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞记罚。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)壳嚎。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用桐智。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔,MPP具有極佳的表面保護(hù)性能烟馅,可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域说庭。 MPP的阻燃著下游應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大以及性能要求的提升,對MPP阻燃要求日益劇增郑趁,巴斯夫BASF無鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低刊驴,添加1%即可達(dá)到UL94 VTM-2阻燃等級,對材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響寡润,NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外捆憎,它還有出色的光和熱穩(wěn)定性,以及不與酸性環(huán)境以及含鹵阻燃劑中的酸性成份發(fā)生反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)梭纹。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產(chǎn)品躲惰,巴斯夫光穩(wěn)定劑Tinuvin? XT55在MPP微孔發(fā)泡聚丙烯上能夠達(dá)到非常高效的光老化,延長MPP長時間在戶外暴曬的時間变抽,防止材料老化降解础拨; BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外,同時還具有形態(tài)顆辽茉兀化诡宗,加工方便,潔凈击儡,無粉塵污染等特點(diǎn)塔沃。