成都靠譜MPP微孔發(fā)泡定制
發(fā)布時間:2022-09-07 01:21:41成都靠譜MPP微孔發(fā)泡定制
說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢?這可不一定滤奈,塑料具有重量輕摆昧,不易受水和陽光影響的特點,適合制作容器蜒程,但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解绅你,容易造成大量垃圾,因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器昭躺,但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點忌锯,甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。首先因為紙張?zhí)焐滤祆牛龅剿蜁浕伎澹瑳]辦法單獨承裝液體,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似舵。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計就會造成回收的難題脚猾,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啄枕,不能分離就無法重新回收材料再利用婚陪,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频祝。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泌参,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,耐熱常空,抗腐蝕又安全沽一,還可以在微波爐內(nèi)加熱,只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理漓糙,成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器铣缠,并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出昆禽,吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量蝗蛙,將二氧化碳或氮氣注入到特殊的塑化裝置中,使氣體與原料充分混合醉鳖,讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程捡硅,利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化,緩沖吸震盗棵,吸音壮韭,保溫等特點,廣泛應(yīng)用于包裝纹因,建筑建材等行業(yè)喷屋。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,在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木瞭恰,這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的屯曹,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。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后惊畏,人們對這種微孔新型塑料日益感興趣是牢,并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)可以分為兩種陕截。一種是物理發(fā)泡劑驳棱,這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳,氮氣农曲,氨氣等氣體社搅,并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)驻债,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)泡劑形葬,它是一種當(dāng)受熱后就會釋放如氮氣合呐,二氧化碳等的物質(zhì),釋放氣體的速度能夠控制笙以,化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨淌实,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)泡法猖腕,就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中拆祈,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倘感,這種發(fā)泡法由于成本較低放坏,發(fā)泡后對不會留下殘余物,并且對發(fā)泡塑料性能不會改變老玛。另一種是化學(xué)發(fā)泡法淤年,這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡,是對加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡蜡豹,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(jìn)行發(fā)泡麸粮。 后一種是機械發(fā)泡,使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中镜廉,然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料弄诲。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后,發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡(氣泡核)桨吊,隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加威根,氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大凤巨,隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低视乐,氣泡也會停止增長并且慢慢成型,這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔敢茁。所以不管采用什么發(fā)泡工藝佑淀,使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核,氣泡核膨脹彰檬,氣泡固化成型這個過程伸刃。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,也就是我們常說的珍珠棉逢倍,將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點捧颅,如防震,防潮较雕,韌性好等碉哑,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挚币。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扣典,通過管道將其吸入到擠出機入料口妆毕,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贮尖,再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡笛粘,然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開湿硝,展平后收成卷薪前,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图柏。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀序六,后通過機器壓封成包裝袋,這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了蚤吹。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡例诀,能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便,還能起到包裝保護(hù)的功能裁着,現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬繁涂,也具有這樣的性能,它就像金屬的氣泡包裝材料二驰。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扔罪,它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬,它比合金鋼要輕70%桶雀,能吸收超過普通鋼幾十倍的能量矿酵,具備防輻射,防彈矗积,防火的能力全肮,在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用,也許將來我們就能用到這種氣泡金屬棘捣。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高辜腺,怎么提高可持續(xù)性以及提升效率,推動材料和能源消耗的下降乍恐,以及材料性能的提升评疗,成本降低,有些可以通過輕量化實現(xiàn)茵烈,而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向百匆。那些用于包裝,汽車呜投,建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡加匈,輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展寄症,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矩动。
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近日有巧,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悲没,是否也在禁止之列篮迎?”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∈咀耍”這份答復(fù)看似簡單甜橱,卻隱藏著數(shù)個值得深思的問題,深挖之下栈戳,細(xì)思極恐岂傲!1、一次性發(fā)泡塑料餐具 ≠ 一次性塑料餐具子檀,可降解的一次性塑料餐具是否允許使用镊掖?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(jìn)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)泡塑料餐具褂痰;關(guān)于一次性塑料餐具:到2020年底亩进,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)缩歪、景區(qū)景點的餐飲堂食服務(wù)归薛,禁止使用不可降解一次性塑料餐具。到2022年底匪蝙,縣城建成區(qū)主籍、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逛球。到2025年千元,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%。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)中需忿,一次性發(fā)泡餐具使用為廣泛的材料是聚苯乙烯诅炉,通常采用含氯氟烴(CFC)或烴類(HC)發(fā)泡劑發(fā)泡蜡歹,制成各種餐飲具如快餐盒屋厘、湯碗、方便面碗月而、生鮮托盤等汗洒。這些材料構(gòu)成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。中國曾于1999年父款、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溢谤。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瞻凤,摻雜少量的新料,再配一定量的滑石粉世杀,生產(chǎn)出一次性發(fā)泡餐盒阀参。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,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)險瞻坝;發(fā)泡塑料餐具用完廢棄后難于回收利用蛛壳;一次性發(fā)泡餐具對是否有雙酚A、苯乙烯單體所刀、二聚體衙荐、三聚體、二噁英等毒性單體析出存在爭議浮创;在生產(chǎn)過程中使用的發(fā)泡劑忧吟,有的會破壞大氣臭氧層,有的存在嚴(yán)重安全隱患斩披。2013年2月26日溜族,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(jìn)行局部調(diào)整垦沉,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)斩祭。終,2020年1月16日發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)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)泡塑料餐具乡话。一次性塑料餐具:一次性餐具按原材料來源摧玫、生產(chǎn)工藝、降解方式绑青、回收水平分為以下三大類:1诬像、生物降解類:如紙制品(含紙漿模塑型、紙板涂膜型)闸婴、食用粉模塑型坏挠、植物纖維模塑型等;2邪乍、光/生物降解性材料類:光/生物降解塑料(非發(fā)泡)型降狠,如光生物降解PP類;3庇楞、易于回收利用材料類:如聚丙烯類(PP)榜配、高抗沖聚苯乙烯類(HIPS)、雙向拉伸聚苯乙烯(BOPS)吕晌、天然無機礦物填充聚丙烯復(fù)合材料制品等蛋褥。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。禁止的是一次性發(fā)泡餐具睛驳,而不是完全禁止一次性塑料餐具烙心,可降解的一次性塑料餐具是允許生產(chǎn)和銷售的膜廊。2、可生物降解的一次性塑料餐具是否需要“發(fā)泡成型”淫茵?采用的發(fā)泡劑是否同樣對環(huán)境有害爪瓜?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匙瘪,常的樹脂有:聚苯乙烯樹脂钥勋、聚氨酯樹脂、聚氯乙烯樹脂辆苔、聚乙烯樹脂算灸、脲甲醛樹脂、酚醛樹脂等驻啤。發(fā)泡劑:CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中菲驴,它終將散逸、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)骑冗。再者赊瞬,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贼涩。因而巧涧,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∫>耄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谤绳,如紙制品、秸稈袒哥、淀粉等缩筛,可降解,也稱之為環(huán)保產(chǎn)品堡称;另一種是以塑料為主要成分的可降解塑料餐盒瞎抛,加入淀粉、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却紧,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桐臊,如光敏劑、淀粉等原料晓殊。這樣断凶,可降解塑料制品在使用完,并廢棄在大自然中暴露三個月后挺物,可由完整的形狀分解成碎片懒浮,因而至少在視覺上改善了環(huán)境飘弧。但這項技術(shù)的缺陷是识藤,這些碎片不能繼續(xù)降解砚著,只不過是由大片變成小片塑料,不能從根本上勝任消除白色污染的任務(wù)痴昧。發(fā)泡劑:CFC發(fā)泡劑封閉于發(fā)泡材料中稽穆,它終將散逸、進(jìn)入同溫層并參與消耗臭氧層的循環(huán)赶撰。再者舌镶,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豪娜。因而餐胀,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。目前瘤载,常用的可降解塑料聚乳酸(PLA)餐盒是需要發(fā)泡的否灾,至于其他可降解塑料是否需要發(fā)泡,發(fā)泡劑是否污染環(huán)境鸣奔,還需要更專業(yè)的解答墨技,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)】格式挎狸,發(fā)送備注3扣汪、如果《關(guān)于進(jìn)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)用地膜锨匆,一次性塑料棉簽崭别,塑料微珠全都使用可生物降解材料,是否允許生產(chǎn)和銷售恐锣?目前還沒有明確的答案紊遵,您怎么看?4侥蒙、可降解塑料真的環(huán)保嗎暗膜?可降解塑料中也會使用發(fā)泡劑破壞環(huán)境,此外花費大量成本和時間使用可降解塑料鞭衩,但可降解塑料混雜在傳統(tǒng)塑料中学搜,無法回收利用,只能用傳統(tǒng)方法掩埋焚燒處理论衍,究竟該使用可降解塑料還是建設(shè)塑料閉環(huán)瑞佩,采用可回收性設(shè)計,這是一個值得思索的問題坯台。
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摘 要:聚丙烯(PP)發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能炬丸,PP屬于結(jié)晶型聚合物,在溫度低于熔點時,存在結(jié)晶區(qū)稠炬,相態(tài)為固態(tài)焕阿,難以發(fā)泡;而溫度達(dá)到熔點時首启,熔體強度急劇下降暮屡,導(dǎo)致泡孔聚并和破裂。目前毅桃,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)泡行為褒纲,通過添加納米顆粒或聚合物來調(diào)控PP的結(jié)晶方式钥飞,采用直接合成莺掠、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強度,以及改進(jìn)發(fā)泡方法來獲得PP微孔發(fā)泡材料读宙。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)性能汁蝶、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能,剛性高于聚乙烯(PE)發(fā)泡材料论悴,抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯(PS)掖棉,耐熱溫度130 ℃,而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃膀估;此外幔亥,PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好,即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀察纯。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居帕棉、包裝、交通饼记、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場需求香伴。超臨界二氧化碳由于無毒、價廉具则、不易燃以及在聚合物中相對高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑即纲,因此,用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注博肋。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為低斋、提高其熔體強度、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)展匪凡。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物膊畴,在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時,由于晶區(qū)的存在病游,發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴散唇跨,因此溶解度低;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)的影響买猖,無法得到泡孔均一的發(fā)泡材料改橘。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)政勃,而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到唧龄。.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兼砖,是因為其晶區(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低奸远,有利于泡孔成核。一般而言讽挟,晶區(qū)面積小懒叛,結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸;而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核耽梅,甚至導(dǎo)致無法發(fā)泡薛窥。張純等研究PP微孔發(fā)泡時發(fā)現(xiàn),PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核眼姐、長大和定型诅迷。1.3 熔體強度當(dāng)溫度達(dá)到熔點,熔體強度急劇下降众旗,導(dǎo)致在熔點以上進(jìn)行PP發(fā)泡時罢杉,泡孔發(fā)生破裂和聚并,因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃贡歧。因此滩租,要制備泡孔均一分布、泡孔尺寸小利朵、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品律想,需要解決PP在低溫時晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴散、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過程中PP熔體強度低等問題绍弟。一般從三方面考慮:一是改變PP的結(jié)晶行為技即,使PP能在較低的溫度發(fā)泡;二是對PP進(jìn)行改性樟遣,獲得高熔體強度PP(HMSPP)姥份;三是改進(jìn)發(fā)泡方法。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無機納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能年碘,碳納米纖維澈歉、碳納米管、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結(jié)晶行為屿衅,在PP發(fā)泡時起異相成核作用埃难。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法,利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為,減小晶體尺寸涡尘,而且由于碳納米纖維與PP基體不相容忍弛,因此為泡孔成核提供了更多異相成核點,從而得到晶體尺寸小考抄、密度高的發(fā)泡材料细疚。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對納米材料發(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%川梅,能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu)疯兼,但泡孔尺寸分布不均一,有大面積的未發(fā)泡區(qū)域贫途;當(dāng)碳納米纖維含量提高時吧彪,PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降,使二氧化碳的溶解度提高丢早,泡孔均一姨裸;當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時,泡孔結(jié)構(gòu)為均一怨酝,泡孔尺寸小傀缩。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn),納米材料的尺寸农猬、幾何形狀對結(jié)晶行為也有影響赡艰,并且得到纖維含量越高,泡孔尺寸越小的結(jié)論盛险。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復(fù)合體系的儲能模量瞄摊,并且可以明顯影響PP的結(jié)晶。Rizvi等采用機械共混苦掘,將聚四氟乙烯(PTFE)微纖添加到PP發(fā)泡體系换帜。結(jié)果表明:PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核,且PTFE對二氧化碳有親和性鹤啡,提高了二氧化碳溶解度惯驼,PP泡孔密度大幅提高。Luo Yiwei等分別對比了球狀和纖維狀聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)與PP復(fù)合材料的發(fā)泡递瑰。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)晶祟牲,提高了PP的結(jié)晶密度,密集的晶體作為泡孔成核劑抖部,減小了泡孔尺寸说贝,提高了泡孔密度。提高熔體強度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強度慎颗,一種行之有效的方法就是對PP進(jìn)行改性以得到HMSPP乡恕,從而加寬發(fā)泡溫度范圍言询。目前,獲得HMSPP的方法通常有直接合成傲宜、共混擠出运杭、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)整聚合物函卒,但很難得到支化聚合物辆憔。Langston等將對-(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)合报嵌,制備了相對分子質(zhì)量高虱咧、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對規(guī)整的長支鏈PP(LCBPP)。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α沪蓬,ω-二烯單體制備LCBPP彤钟。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體来候,然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP跷叉。用這種方法制備LCBPP的相對分子質(zhì)量分布大于5,且零剪切黏度也有所提高营搅。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過共混提高PP的支化程度云挟,從而提高熔體強度。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體转质,從而獲得LCBPP园欣。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,然后通過控制反應(yīng)溫度休蟹、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)沸枯,形成長支鏈結(jié)構(gòu)。Nam等通過加入過氧化物引發(fā)劑和多官能團單體反應(yīng)共混得到LCBPP赂弓,通過流變性能證明長支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強度绑榴,并獲得了較好的發(fā)泡性能。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP盈魁,熔體強度和拉伸性能都明顯提升翔怎,有效抑制泡孔的聚并和破裂。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑杨耙,與馬來酸酐(MAH)接枝PP反應(yīng)共混赤套,得到具有較高模量、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強度的LCBPP珊膜,能改善發(fā)泡行為容握。另外在熔融態(tài)時,只加入過氧化物和PP车柠,會發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解剔氏,為了提高接枝效率脖旱,通常會加入給電子體(如苯乙烯、秋蘭姆等)抑制副反應(yīng)介蛉。此外萌庆,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。
成都靠譜MPP微孔發(fā)泡定制
與傳統(tǒng)注塑制品相比币旧,微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕践险、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少、尺寸穩(wěn)定性好吹菱、成型周期短等一系列優(yōu)點巍虫。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鳍刷,具有操作簡單占遥、效率高、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件输瓜,且能耗少瓦胎,符合節(jié)約材料,降低成本這一發(fā)展理念尤揣,滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場化的需求搔啊。然而,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)生大量變形北戏,泡孔尺寸分布不均勻负芋,所得制品表面存在大量的氣痕、銀紋等缺陷嗜愈,制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺旧蛾,阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用。國家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團隊采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置蠕嫁,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)泡行為的影響锨天。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拌阴,改善了泡孔的形態(tài)绍绘。實驗方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP、發(fā)泡劑(AC)迟赃、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)行塑化陪拘。然后打開氣體反壓裝置,在型腔中分別注入固定的GCP為0纤壁,0.2左刽,0.4,0.6酌媒,0.8 MPa的氣體欠痴,隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡迄靠,冷卻后,取出PP發(fā)泡樣品喇辽。GCP對充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后掌挚,熔體壓力瞬間達(dá)到值。隨著GCP從0增加至0.8 MPa菩咨,熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa吠式,注射完成后,隨著氣體的排出抽米,熔體壓力瞬間下降特占,隨著冷卻收縮,熔體壓力逐漸趨于0 MPa云茸。由此可知是目,GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力,改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境标捺。 GCP對泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時懊纳,由于熔體流動速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率,泡孔發(fā)生流動剪切變形宜岛,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长踊,在流動方向上出現(xiàn)很大的變形功舀,泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象萍倡,泡孔形貌極不規(guī)則,而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小辟汰,呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)列敲。同時發(fā)現(xiàn),隨著GCP的增大帖汞,皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小戴而,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,規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大翩蘸,泡孔之間呈現(xiàn)獨立分布所意。當(dāng)GCP達(dá)到0.8 MPa時,皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對較好的圓形形態(tài)催首,此時整體泡孔的變形較小扶踊。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,GCP值越大郎任,泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大秧耗,泡孔受到熔體的約束力大,泡孔不易發(fā)生變形舶治。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)的影響如下圖所示分井〕碘可知,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%尺锚;隨著GCP的增大珠闰,泡孔的非變形層所占比例逐漸升高,GCP為0.8 MPa時瘫辩,升高至26.7%铸磅。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%杭朱,這說明GCP可以減小泡孔變形層阅仔,增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍。對變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計弧械,如下圖所示八酒,泡孔的平均長度隨著GCP的增加,整體呈現(xiàn)減小的趨勢刃唐,泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大羞迷,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泡孔變形度画饥,即GCP可以減小泡孔長度與寬度的差距衔瓮,使變形區(qū)的泡孔變形程度減小。對不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計抖甘,見圖c热鞍,隨著GCP的增加,當(dāng)GCP為0.2 MPa時泡孔直徑略有減小衔彻,但隨著GCP的進(jìn)一步增大薇宠,泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm。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,泡孔的成核速率下降配紫,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(jìn)泡孔的生長回梧,因此熔體壓力越大,泡孔直徑越大祖搓。GCP提高了充模時的熔體壓力狱意,有效地降低了泡孔的變形,且隨著GCP的升高棕硫,泡孔直徑增大髓涯,泡孔密度下降,發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變哈扮。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa纬纪,熔體內(nèi)部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa蚓再,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包各。隨著GCP的增大摘仅,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问畅,泡孔的平均長度增大娃属。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌,減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動時的阻力护姆,提高了注塑充模階段的熔體壓力矾端,使得臨界成核點后移,泡孔的成核長大在充模后進(jìn)行卵皂,進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌秩铆。
成都靠譜MPP微孔發(fā)泡定制
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代灯变,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件殴玛。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(biāo)志添祸,塑料飾件的大量應(yīng)用滚粟,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能,提高了汽車的美觀舒適度刃泌。PP以密度小凡壤、性價比高、具有優(yōu)異的s耐熱性能蔬咬、耐化學(xué)藥品腐蝕性鲤遥、剛性、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)用林艘。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。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長混坞、投資巨大狐援、技術(shù)要求高,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)究孕,所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛啥酱、更有效、更經(jīng)濟厨诸、更實用的改性镶殷。聚丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體,制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔微酬。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限绘趋,在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上颤陶,可以明顯減輕重量和成型的周期,大大降低機臺的鎖模力陷遮,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小滓走、平直度高,沒有縮水帽馋,尺寸穩(wěn)定搅方,成型視窗大等特點,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)勢绽族,成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向姨涡。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。隨著汽車輕量化的發(fā)展吧慢,選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑绣溜,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%娄蔼,卡車怖喻、工程機械車占20% ,客車岁诉、商務(wù)車占35% 锚沸。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想涕癣,僅適合于需要表面覆皮的高端車哗蜈,不僅增加了制造成本,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用坠韩;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體距潘,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)只搁,注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下音比,使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 氢惋,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 洞翩。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等焰望,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件骚亿,如車身門板、尾門熊赖、風(fēng)道等来屠;擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等俱笛。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 捆姜,較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)50%的減重,注射壓力降低約30%~50% 嫂粟,鎖模力降低約20% 娇未,循環(huán)周期減少10%~15%,同時還能提高汽車的節(jié)能性星虹,較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)30%的節(jié)能零抬,并且能改善制品的翹曲變形性,使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活宽涌。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能平夜,作為汽車車頂,可降低汽車的質(zhì)量卸亮,同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件忽妒,有利于汽車的輕量化。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兼贸,形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)段直,既節(jié)約了塑材,又減輕了重量溶诞,而且不會影響零件的任何性能鸯檬。目前已應(yīng)用車型有:C-MAX、Grand C-MAX螺垢、S-MAX喧务、蒙迪歐和Galaxy等。綜上所述枉圃,聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛功茴,但需要注意:1. 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)、有廣范的市場孽亲、但在中國應(yīng)用尚新坎穿。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、更省料的產(chǎn)品設(shè)計)墨林。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機——高端應(yīng)用和節(jié)省成本赁酝。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。