廣州優(yōu)質(zhì)超臨界二氧化碳發(fā)泡定制

近日许师，有網(wǎng)友在國家發(fā)展改革委官網(wǎng)留言詢問“’一次性發(fā)泡塑料餐具’是否包括‘可生物降解發(fā)泡塑料餐具’？比如用可生物降解的聚乳酸PLA發(fā)泡塑料材料制成的餐具僚匆，是否也在禁止之列微渠？”發(fā)改委回答：“凡發(fā)泡塑料餐具均在禁止生產(chǎn)和銷售之列∵掷蓿”這份答復(fù)看似簡單逞盆，卻隱藏著數(shù)個值得深思的問題，深挖之下松申，細思極恐云芦！1、一次性發(fā)泡塑料餐具 ≠ 一次性塑料餐具贸桶，可降解的一次性塑料餐具是否允許使用舅逸？國家發(fā)展委和改革委員會生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》中，關(guān)于一次性塑料餐具和一次性發(fā)泡塑料餐具有不同的規(guī)定：關(guān)于一次性發(fā)泡塑料餐具：禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具刨啸；關(guān)于一次性塑料餐具：到2020年底堡赔，全國范圍餐飲行業(yè)禁止使用不可降解一次性塑料吸管；地級以上城市建成區(qū)设联、景區(qū)景點的餐飲堂食服務(wù)善已，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。到2022年底离例，縣城建成區(qū)换团、景區(qū)景點餐飲堂食服務(wù)，禁止使用不可降解一次性塑料餐具宫蛆。到2025年艘包，地級以上城市餐飲外賣領(lǐng)域不可降解一次性塑料餐具消耗強度下降30%的猛。一次性發(fā)泡餐具：聚丙烯微孔發(fā)泡在飲食業(yè)和食品包裝業(yè)中，一次性發(fā)泡餐具使用為廣泛的材料是聚苯乙烯想虎，通常采用含氯氟烴(CFC)或烴類(HC)發(fā)泡劑發(fā)泡卦尊，制成各種餐飲具如快餐盒、湯碗舌厨、方便面碗岂却、生鮮托盤等。這些材料構(gòu)成了嚴重的環(huán)境問題裙椭。中國曾于1999年躏哩、2005年以及2011年三次將一次性發(fā)泡塑料餐具列入工藝落后或產(chǎn)品落后目錄而遭淘汰。原因是：一些發(fā)泡餐具廠使用工業(yè)塑膠廢棄物作為原材料揉燃，摻雜少量的新料扫尺，再配一定量的滑石粉，生產(chǎn)出一次性發(fā)泡餐盒炊汤。盡管使用再生料生產(chǎn)發(fā)泡餐具有節(jié)約資源等優(yōu)勢正驻，但是來源不明的工業(yè)塑膠廢棄物存在眾多安全隱患和風(fēng)險；發(fā)泡塑料餐具用完廢棄后難于回收利用抢腐；一次性發(fā)泡餐具對是否有雙酚A拨拓、苯乙烯單體、二聚體氓栈、三聚體、二噁英等毒性單體析出存在爭議婿着；在生產(chǎn)過程中使用的發(fā)泡劑授瘦，有的會破壞大氣臭氧層，有的存在嚴重安全隱患竟宋。2013年2月26日提完，國家發(fā)改委發(fā)布第21號令，對《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）》有關(guān)條目進行局部調(diào)整丘侠，其中之一便是在淘汰類產(chǎn)品目錄中刪除了一次性發(fā)泡塑料餐具（簡稱發(fā)泡餐具）徒欣。終，2020年1月16日發(fā)布的《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》明確禁止生產(chǎn)和銷售一次性發(fā)泡塑料餐具蜗字。一次性塑料餐具：一次性餐具按原材料來源打肝、生產(chǎn)工藝、降解方式挪捕、回收水平分為以下三大類：1粗梭、生物降解類：如紙制品（含紙漿模塑型、紙板涂膜型）级零、食用粉模塑型断医、植物纖維模塑型等；2、光/生物降解性材料類：光/生物降解塑料（非發(fā)泡）型鉴嗤，如光生物降解PP類斩启；3、易于回收利用材料類：如聚丙烯類(PP)醉锅、高抗沖聚苯乙烯類(HIPS)兔簇、雙向拉伸聚苯乙烯(BOPS)、天然無機礦物填充聚丙烯復(fù)合材料制品等荣挨。也就是說一次性發(fā)泡塑料餐具僅僅是一次性塑料餐具中的一個種類男韧。禁止的是一次性發(fā)泡餐具，而不是完全禁止一次性塑料餐具默垄，可降解的一次性塑料餐具是允許生產(chǎn)和銷售的此虑。2、可生物降解的一次性塑料餐具是否需要“發(fā)泡成型”口锭？采用的發(fā)泡劑是否同樣對環(huán)境有害朦前？發(fā)泡是使塑料產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)的過程。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料鹃操，常的樹脂有：聚苯乙烯樹脂韭寸、聚氨酯樹脂、聚氯乙烯樹脂荆隘、聚乙烯樹脂恩伺、脲甲醛樹脂、酚醛樹脂等椰拒。發(fā)泡劑：CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中晶渠，它終將散逸、進入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)燃观。再者褒脯，HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來，因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成缆毁。因而番川，需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料〖箍颍可降解餐盒使用材料分兩種：一種是天然材料制成的可降解天然材料餐盒颁督，如紙制品、秸稈浇雹、淀粉等适篙，可降解，也稱之為環(huán)保產(chǎn)品箫爷；另一種是以塑料為主要成分的可降解塑料餐盒嚷节，加入淀粉聂儒、光敏劑等物質(zhì)制成（此類一次性餐盒的制造原料是可降解塑料，所謂可降解塑料就是在塑料的生產(chǎn)過程中加入一定量的添加劑硫痰，如光敏劑衩婚、淀粉等原料。這樣效斑，可降解塑料制品在使用完非春，并廢棄在大自然中暴露三個月后，可由完整的形狀分解成碎片缓屠，因而至少在視覺上改善了環(huán)境奇昙。但這項技術(shù)的缺陷是，這些碎片不能繼續(xù)降解敌完，只不過是由大片變成小片塑料储耐，不能從根本上勝任消除白色污染的任務(wù)。發(fā)泡劑：CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中滨溉，它終將散逸什湘、進入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)。再者晦攒，HC發(fā)泡劑一旦從泡沫中釋放出來闽撤，因具有光化學(xué)活性從而促使煙霧生成。因而脯颜，需要一種采用不參與破壞環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)泡劑發(fā)泡生產(chǎn)的可降解樹脂發(fā)泡材料哟旗。目前，常用的可降解塑料聚乳酸（PLA）餐盒是需要發(fā)泡的栋操，至于其他可降解塑料是否需要發(fā)泡热幔，發(fā)泡劑是否污染環(huán)境，還需要更專業(yè)的解答讼庇，請在下方留言或掃描二維碼，分享您的觀點：按【姓名+公司名+職務(wù)】格式近尚，發(fā)送備注3蠕啄、如果《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》中禁止生產(chǎn)和銷售的超薄塑料購物袋、農(nóng)用地膜戈锻，一次性塑料棉簽歼跟，塑料微珠全都使用可生物降解材料，是否允許生產(chǎn)和銷售格遭？目前還沒有明確的答案哈街，您怎么看？4拒迅、可降解塑料真的環(huán)保嗎骚秦？可降解塑料中也會使用發(fā)泡劑破壞環(huán)境她倘，此外花費大量成本和時間使用可降解塑料，但可降解塑料混雜在傳統(tǒng)塑料中作箍，無法回收利用硬梁，只能用傳統(tǒng)方法掩埋焚燒處理，究竟該使用可降解塑料還是建設(shè)塑料閉環(huán)胞得，采用可回收性設(shè)計荧止，這是一個值得思索的問題。

廣州優(yōu)質(zhì)超臨界二氧化碳發(fā)泡定制

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)合材料阶剑，在滿足汽車零部件性能的同時跃巡，對零部件減重具有明顯貢獻，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞牧愁。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)狀素邪，詳細介紹了薄壁注塑、物理發(fā)泡递宅、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)概況娘香，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來办龄，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展烘绽，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展。然而俐填，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴重安接，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)的研究熱點英融，其中盏檐，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)驶悟、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法胡野。在眾多的復(fù)合材料中，長玻纖增強聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價格痕鳍、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞硫豆。與短玻纖增強聚丙烯材料（PP-SGF）相比，PPLGF在強度笼呆、剛度熊响、翹曲度、耐疲勞诗赌、缺口沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢汗茄，因此，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進一步實現(xiàn)重量及成本的降低铭若。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種洪碳，即熔融浸漬递览、溶液浸漬、粉末浸漬偶宫、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]非迹，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm～15mm纯趋，其中玻纖的含量可達20%～60%憎兽，粒子中玻纖的保留長度可達1mm～3mm,如圖1所示，相較于玻纖保留長度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料吵冒，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)纯命，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能、抗沖擊性能痹栖、耐蠕變性能等特點亿汞，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。此外揪阿，如表1所示疗我，隨著纖維含量的增加，PP-LGF的性能也隨之提高南捂。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)飾中的重要部件吴裤，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量，中溺健、高檔車型普遍會采用軟質(zhì)儀表板麦牺，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件鞭缭，同時也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)剖膳，因此要求其具有高強度及高剛性，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料岭辣，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料吱晒，在滿足相關(guān)性能的同時，可提升儀表板吸能性能沦童，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仑濒，從而降低儀表板骨架重量，推動汽車內(nèi)飾輕量化搞动。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡渣刷、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面鹦肿，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)品壁厚減薄辅柴，在模具中進行加工的一種成型方法箩溃，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比瞭吃，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，整體減重可達約25%涣旨。該工藝的投入成本較低歪架，重量優(yōu)勢明顯。目前霹陡，該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中和蚪，如吉利、大眾烹棉、上汽攒霹、福特等均有應(yīng)用，一般選擇PPLGF20材料浆洗，設(shè)計的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm催束。然而，薄壁注塑工藝也存在兩點問題伏社，首先是該工藝的模具成本較高抠刺，使用薄壁注塑，成型模具需要采用熱流道設(shè)計摘昌，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高速妖。其次，注塑工藝管控和注塑精度要求高第焰，因為PP-LGF中長玻纖分布的各向異性[3]买优，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴重，尺寸穩(wěn)定性較差挺举。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝杀赢，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湘纵，并保持在高壓力下脂崔，然后，通過開關(guān)式射嘴射進溫度和壓力較低的模具型腔梧喷，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]砌左，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)全球商品化铺敌。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短汇歹、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好、翹曲低偿凭、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣产弹。MuCell工藝使用超臨界流體，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性弯囊。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段痰哨，縮短成型周期胶果，同時，可使壓力分布均勻斤斧，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力早抠，降低因長玻纖各項異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性撬讽。另外蕊连，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕，微孔結(jié)構(gòu)擴充锐秦，降低材料密度咪奖，產(chǎn)品重量減輕，較同材質(zhì)實體酱床，重量可降低5%～10%羊赵。目前，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝扇谣，骨架產(chǎn)品設(shè)計壁厚2.4mm昧捷，相較于實心材料重量降低了10%，此外罐寨，長城和大眾也有應(yīng)用于此項技術(shù)靡挥。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高，工藝難度大鸯绿，同時相關(guān)研究表明跋破，使用該工藝對儀表板減重比控制在3%～8%時，產(chǎn)品性能會下降10%左右瓶蝴，基本滿足性能要求毒返，減重超過8%，機械性能和耐熱老化性能急劇下降舷手，不能滿足要求拧簸。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%。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）男窟，二者均是在注塑過程中盆赤，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，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體歉眷，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)牺六，以降低材料密度，減輕產(chǎn)品重量[6]汗捡。其中淑际，core-back工藝因使用了二次開模，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡，發(fā)泡的倍率更高庸追，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多，產(chǎn)品的減重比更大台囱。一般來說淡溯，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，而core-back工藝可高達30%～50%簿训，具體根據(jù)退模行程決定咱娶。同物理發(fā)泡工藝一樣，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時强品，減少產(chǎn)品翹曲變形膘侮，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件的榛。目前琼了，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm夫晌，重量降低了約40%雕薪，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)泡劑較貴晓淀，開模的周期較長所袁，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高，而且該工藝的技術(shù)難度較高凶掰，后期調(diào)試周期較長燥爷，產(chǎn)品的綜合成本較高。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴懦窘，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯前翎，減重效果低于薄壁注塑工藝，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝奶赠。圖2 二次開模發(fā)泡示意

廣州優(yōu)質(zhì)超臨界二氧化碳發(fā)泡定制

央廣網(wǎng)上海9月17日消息（記者唐奇云 通訊員張婷）日常生活中鱼填，當人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時毅戈，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味苹丸、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異苇经、可回收及易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”赘理，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種扇单。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)商模。在第22屆工博會高校展區(qū)，華東理工大學(xué)化工學(xué)院教授趙玲領(lǐng)銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項目，聚焦的正是輕量化聚丙烯發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用施流。該項目也是2019年度上海市科技進步獎一等獎項目响疚。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實驗裝置（央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學(xué)供圖）鎖定新材料發(fā)展重點領(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)展重點領(lǐng)域瞪醋，發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段忿晕。隨著航天航空、國防银受、能源践盼、交通、包裝宾巍、電器咕幻、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展，對具有優(yōu)異機械性能和絕熱顶霞、隔音肄程、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切选浑。聚丙烯作為產(chǎn)量大绷耍、增長量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一鲜侥，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)域的熱點與難點褂始。016年，由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準立項描函，該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝崎苗，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“一條鏈式”研發(fā)工作。據(jù)趙玲介紹舀寓，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類胆数。化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留互墓、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點必尼；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篡撵；一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高判莉，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候育谬、火災(zāi)危險券盅、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端，超臨界流體膛檀，特別是超臨界CO2锰镀，發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)娘侍，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泳炉、表面張力和粘度下降憾筏、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花鹅。聚丙烯是結(jié)晶聚合物踩叭，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)品翠胰；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄自脯。因此之景，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。為了攻克這一難題膏潮，近年來華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通锻狗、中石化北化院、浙江新恒泰焕参、鎮(zhèn)海煉化等單位轻纪，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)化叠纷、強化和工程化等系列工作刻帚，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”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢：根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(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)泡機制，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)泡專用料涩嚣，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/添加劑崇众；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大幅減小了高壓設(shè)備體積航厚；釜壓發(fā)泡顷歌、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)計保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場幔睬，成功實現(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)眯漩。

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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代麻顶，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件赦抖。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)計和制造水平高低的一個重要標志辅肾，塑料飾件的大量應(yīng)用摹芙，促進了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度宛瞄。PP以密度小浮禾、性價比高交胚、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性盈电、剛性蝴簇、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。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢匆帚。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長熬词、投資巨大、技術(shù)要求高吸重，且需要高精尖的集成先進綜合技術(shù)互拾，所以現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效嚎幸、更經(jīng)濟颜矿、更實用的改性。丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體嫉晶，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔骑疆。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上替废，可以明顯減輕重量和成型的周期箍铭，大大降低機臺的鎖模力，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小椎镣、平直度高诈火，沒有縮水，尺寸穩(wěn)定状答，成型視窗大等特點柄瑰，特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨具優(yōu)勢，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向剪况。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件教沾。隨著汽車輕量化的發(fā)展，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑译断，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多授翻，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車孙咪、工程機械車占20% 堪唐，客車、商務(wù)車占35% 翎蹈。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料淮菠。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想，僅適合于需要表面覆皮的高端車荤堪，不僅增加了制造成本合陵，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用枢赔；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源拥知，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)踏拜，注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡低剔，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 速梗，但目前國內(nèi)行業(yè)實際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm 。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡襟齿、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等姻锁，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板猜欺、尾門位隶、風(fēng)道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條替梨、頂棚等；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等装黑。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 副瀑，較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)高50%的減重，注射壓力降低約30%～50% 恋谭，鎖模力降低約20% 糠睡，循環(huán)周期減少10%～15%，同時還能提高汽車的節(jié)能性疚颊，較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)高30%的節(jié)能狈孔，并且能改善制品的翹曲變形性，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活材义。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能均抽，作為汽車車頂，可降低汽車的質(zhì)量其掂，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件油挥，有利于汽車的輕量化。動機罩福特微發(fā)泡發(fā)動機罩：采用MuCell微發(fā)泡注塑成型技術(shù)在零件成型過程中充入氣泡款熬，形成極為細微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)深寥，既節(jié)約了塑材，又減輕了重量贤牛，而且不會影響零件的任何性能惋鹅。目前已應(yīng)用車型有：C-MAX、Grand C-MAX殉簸、S-MAX闰集、蒙迪歐和Galaxy等沽讹。綜上所述，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛返十，但需要注意：. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產(chǎn)品所驗證的技術(shù)妥泉、有廣范的市場、但在中國應(yīng)用尚新洞坑。2. 微發(fā)泡能提供更高品質(zhì) (減少變形,提升平面度,圓度和尺寸的穩(wěn)定性,沒有縮水印) 和更低成本 (重量,成型周期和成型噸位減少盲链、更省料的產(chǎn)品設(shè)計)。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機——高端應(yīng)用和節(jié)省成本迟杂。4. 并不是所有的制品都適合用微發(fā)泡技術(shù),需要配合尋找合適的制品刽沾。

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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用排拷，因其具有的優(yōu)異機械性能和無毒（低毒）侧漓、絕熱、隔音监氢、絕緣布蔗、緩沖、輕量化等性能浪腐，在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機纵揍。隨著國民對于環(huán)保、綠色议街、安全泽谨、舒適要求愈加苛刻，對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃特漩、可（完全）降解吧雹、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧，成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點涂身。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學(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)化和強化》項目斬獲科技進步獎一等獎雄卷，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用蛤售，包括新能源汽車動力電池墊片等等龙亲，引領(lǐng)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點發(fā)泡材料具有較好防震緩沖悍抑、隔音鳄炉、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材搜骡、汽車減震拂盯、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料记靡，如地板谈竿、頂棚团驱、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料空凸，這種材料耐候性能較差嚎花，易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著呀洲，對汽車輕量化提出了更高要求紊选。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下道逗，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向兵罢。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局滓窍。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能卖词。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題吏夯。在暴雨此蜈、淺灘、霧霾等極端條件下噪生，為滿足汽車行駛過程中動力電池的密封和緩沖保護的要求裆赵，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動力電池上。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量杠园、提升安全性顾瞪，大量使用有機硅發(fā)泡灌封材料來保護單個電芯舔庶，可在一定時間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控抛蚁。由于特斯拉在動力電池組技術(shù)方便的標桿作用，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應(yīng)用推廣惕橙。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下瞧甩，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，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一弥鹦。2018年肚逸，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點課題。日常生活中彬坏，當人們購買兒童玩具朦促、家具用品等塑料制品時，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味栓始、綠色環(huán)保务冕，近年來綜合性能優(yōu)異、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”幻赚，日益受到熱捧禀忆，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種臊旭。聚丙烯作為產(chǎn)量大、增長量快箩退、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一离熏，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)域的熱點與難點。其中戴涝，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)滋戳。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年，由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準立項喊括。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝胧瓜，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“一條鏈式”研發(fā)工作。據(jù)項目團隊專家介紹郑什，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類府喳。化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留蘑拯、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點钝满；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申窘；一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高或價格昂貴弯蚜，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候剃法、火災(zāi)危險碎捺、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端，超臨界流體贷洲，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)收厨，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优构、表面張力和粘度下降诵叁、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钦椭。聚丙烯是結(jié)晶聚合物拧额，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)品彪腔；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔侥锦，可操作窗口窄。因此德挣，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恭垦。了攻克這一難題，近年來，團隊聯(lián)合無錫會通署照、中石化北化院祸泪、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位建芙，在合適物料體系没隘、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禁荸，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”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢：根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(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)泡機制右蒲，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/添加劑赶熟；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率瑰妄，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積；釜壓發(fā)泡映砖、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)計保證了均勻的壓力場间坐、溫度場和速度場，成功實現(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)邑退。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)竹宋，項目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造地技；新建了4套蜈七、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置，生產(chǎn)效率提高25%莫矗，成品率提高到99%以上飒硅；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億作谚，利稅1.09億三娩。隨著應(yīng)用市場快速開拓，2019年共推廣新建了13套裝置食磕，市場占有率高和競爭力強尽棕。項目團隊獲得授權(quán)發(fā)明專利8件喳挑、實用新型專利8件彬伦；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文，“國外同行認為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為伊诵〉グ螅”科技查新表明，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平曹宴，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性搂橙。

廣州優(yōu)質(zhì)超臨界二氧化碳發(fā)泡定制

發(fā)泡塑木復(fù)合材料是將塑料母粒、木粉笛坦、填料区转、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合苔巨，于成型過程中在復(fù)合材料內(nèi)部引入泡孔而制成。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废离、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現(xiàn)侄泽。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，阻止裂紋擴展蜻韭，因而可以克服普通塑木復(fù)合材料脆性較大悼尾、抗沖擊強度較小和材料伸長率較低的缺點。另外肖方，由于發(fā)泡塑木復(fù)合材料中含有大量泡孔闺魏，材料內(nèi)部空隙較大，制備時所用樹脂量大大削減俯画，相對節(jié)約了原料成本析桥，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%，可達0.6～1.0g/cm3）艰垂，材料的隔音烹骨、隔熱和緩沖效果也隨之提高。此外材泄，因發(fā)泡材料自重輕沮焕，便于運輸、施工和安裝拉宗，有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品峦树。發(fā)泡塑木復(fù)合材料還是一種環(huán)保材料，原料來源廣（回收的二次纖維和廢舊塑料均可）旦事，制造成本低廉魁巩，其本身還可多次回收再利用，減少了塑料的使用量姐浮，降低了環(huán)境污染谷遂，也有益于保護森林資源。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卖鲤，但相比較而言肾扰，F(xiàn)W－PC因集合了木材與塑料兩者之長，因而仍在性能上更具優(yōu)勢蛋逾，如強度更高集晚、耐水性能更好、價格更低廉区匣、應(yīng)用范圍更廣偷拔。聚丙烯（PP）價格適中，力學(xué)性能優(yōu)異，耐熱溫度相對較高莲绰。PP基發(fā)泡材料的發(fā)泡體系性能和發(fā)泡機理的相關(guān)研究比較深入欺旧，制備工藝已基本成熟。我國研究人員對聚丙烯基發(fā)泡塑木復(fù)合材料的研究較多蛤签，采用的木質(zhì)材料包括木粉切端、農(nóng)作物廢料和竹粉等，例如注塑法得到的發(fā)泡塑木復(fù)合材料微孔結(jié)構(gòu)及其增韌改性進行研究顷啼，采用自制的塑木粒料和發(fā)泡粒料（比例9：1）在注塑成型機上進行成型踏枣，制備出具有不同微孔結(jié)構(gòu)的PP/木纖維復(fù)合材料。對材料綜合性能的測定結(jié)果表明：注射溫度為180℃钙蒙、保壓壓力為10 ＭＰａ時茵瀑，所得發(fā)泡塑木復(fù)合材料的微孔平均孔徑為53μｍ，微孔密度為2.8×106個/ｃｍ3躬厌，微孔為“蜂窩”狀形貌马昨。與未發(fā)泡的塑木復(fù)合材料相比，密度降低22%扛施，沖擊韌性提高60%鸿捧。材料中的微孔改變了裂紋擴展方向，形成“臺階”疙渣、“分叉”匙奴，從而增加了裂紋的擴展路徑，同時可使周圍基體變形時容易產(chǎn)生強迫高彈形變妄荔。另經(jīng)研究對木纖維/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)系進行研究泼菌，采用化學(xué)發(fā)泡法，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)泡材料啦租。該項研究結(jié)果表明哗伯，添加木纖維使復(fù)合材料的力學(xué)性能顯著提高，且材料的沖擊強度和彎曲強度高于未發(fā)泡材料篷角，但后者的拉伸強度要高于木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料焊刹；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，但小于未發(fā)泡材料的密度恳蹲，而且當木纖維摻量提高時虐块，泡孔直徑先減后增，木纖維摻量為5% 時阱缓，泡孔直徑小非凌，為20.5μｍ举农。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荆针，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、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。結(jié)果表明：AC發(fā)泡劑含量為4份時航背，所得發(fā)泡材料密度小為0.95g/cm3喉悴，沖擊強度大為14.88KJ/m2；當EVA含量在12％時玖媚，材料的密度達到小箕肃，為0.84g/cm3，沖擊強度達到大今魔，為11.4KJ/m2勺像；偶聯(lián)劑（馬來酸酐接枝聚丙烯，MAH－ｇ－PP）為6份時错森，發(fā)泡材料的沖擊強度達到大吟宦，為11.56KJ/m2；制備發(fā)泡母粒時涩维，擠出機螺桿溫度為150℃ 時殃姓，密度達到0.94g/cm3，沖擊強度達到12.04KJ/m2瓦阐。以竹粉和PP為原料采用注塑法制備了發(fā)泡塑木復(fù)合材料蜗侈。實驗以乙烯辛烯共聚物（POE）和馬來酸酐接枝POE（POE－ｇ－MAH）作為復(fù)合材料的增韌劑。結(jié)果顯示：添加POE和POE－ｇ－MAH會略微降低材料拉伸強度和彎曲強度睡蟋，但可明顯提高材料的缺口沖擊強度踏幻，二者用量分別為15%和8%；采用8%POE－ｇ－MAH增韌的復(fù)合材料的缺口沖擊強度為8.55KJ/m2戳杀，提高了35.7%叫倍，可很好地應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件。環(huán)境掃描電鏡（ESEM）測定結(jié)果顯示豺瘤，增韌后的復(fù)合材料斷裂形式轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂吆倦。動態(tài)頻率掃描結(jié)果顯示，POOE對復(fù)合材料流變性能的影響較小坐求，而POE－ｇ－MAH增韌的復(fù)合材料的儲能模量和復(fù)數(shù)黏度明顯增大蚕泽。