福建優(yōu)質(zhì)超臨界二氧化碳發(fā)泡價(jià)格

摘要:長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料淤年，在滿足汽車零部件性能的同時(shí)，對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)蜡豹，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞麸粮。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)介紹了薄壁注塑镜廉、物理發(fā)泡弄诲、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實(shí)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)用前景娇唯。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來齐遵，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展塔插。然而梗摇，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重，通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染想许，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)伶授，其中，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(jìn)展[1]流纹。運(yùn)用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)糜烹、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法。在眾多的復(fù)合材料中漱凝，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價(jià)格景图、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比碉哑，PPLGF在強(qiáng)度、剛度亮蒋、翹曲度扣典、耐疲勞、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢(shì)慎玖，因此贮尖，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量及成本的降低。1 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料性能特點(diǎn)長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種趁怔，即熔融浸漬湿硝、溶液浸漬薪前、粉末浸漬、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]关斜，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法示括。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長(zhǎng)度一般為8mm～15mm，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%痢畜，粒子中玻纖的保留長(zhǎng)度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示垛膝，相較于玻纖保留長(zhǎng)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)丁稀，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能吼拥、抗沖擊性能、耐蠕變性能等特點(diǎn)线衫，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凿可。此外，如表1所示授账，隨著纖維含量的增加枯跑，PP-LGF的性能也隨之提高。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(duì)比Table 1 Comparison of properties of PP-LGF and PP-SGF with different glass fiber content2 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件矗积，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量全肮，中、高檔車型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板棘捣，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層辜腺。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)乍恐，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性评疗，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料茵烈，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)百匆，可提升儀表板吸能性能，同時(shí)可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計(jì)厚度由3mm～3.5mm降低到1.8mm～2.5mm呜投，從而降低儀表板骨架重量加匈，推動(dòng)汽車內(nèi)飾輕量化。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑仑荐、物理發(fā)泡雕拼、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用粘招。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄啥寇，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法，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(yùn)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左右辑甜，整體減重可達(dá)約25%衰絮。該工藝的投入成本較低，重量?jī)?yōu)勢(shì)明顯磷醋。目前猫牡，該工藝在國(guó)內(nèi)和國(guó)外合資品牌中，如吉利子檀、大眾镊掖、上汽、福特等均有應(yīng)用褂痰，一般選擇PPLGF20材料亩进，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm。然而缩歪，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問題归薛，首先是該工藝的模具成本較高，使用薄壁注塑匪蝙，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)主籍，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高。其次逛球，注塑工藝管控和注塑精度要求高千元，因?yàn)镻P-LGF中長(zhǎng)玻纖分布的各向異性[3]，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重颤绕，尺寸穩(wěn)定性較差幸海。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝，它是以熱塑性材料為基體奥务，通過將超臨界流體（二氧化碳或氮?dú)猓?溶解到熱熔膠中形成單相溶體物独，并保持在高壓力下，然后氯葬，通過開關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔挡篓，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]，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明帚称，1995年由美國(guó)Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化官研。MuCell 工藝優(yōu)勢(shì)為成型周期短、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好闯睹、翹曲低阀参、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣。MuCell工藝使用超臨界流體瞻坝，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動(dòng)性。泡孔成長(zhǎng)壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段，縮短成型周期所刀，同時(shí)衙荐，可使壓力分布均勻，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力浮创，降低因長(zhǎng)玻纖各項(xiàng)異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲忧吟，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。另外斩披，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕溜族，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充，降低材料密度垦沉，產(chǎn)品重量減輕煌抒，較同材質(zhì)實(shí)體，重量可降低5%～10%厕倍。目前寡壮，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝，骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm讹弯，相較于實(shí)心材料重量降低了10%况既，此外，長(zhǎng)城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)组民。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高棒仍，工藝難度大，同時(shí)相關(guān)研究表明臭胜，使用該工藝對(duì)儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)莫其，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右，基本滿足性能要求庇楞，減重超過8%榜配，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降，不能滿足要求吕晌。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%蛋褥。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），二者均是在注塑過程中睛驳，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無(wú)機(jī)發(fā)泡劑烙心，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)乏沸，以降低材料密度淫茵，減輕產(chǎn)品重量[6]。其中蹬跃，core-back工藝因使用了二次開模匙瘪，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡，發(fā)泡的倍率更高，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多丹喻，產(chǎn)品的減重比更大薄货。一般來說，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實(shí)心材料在5%～8%左右碍论，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%谅猾，具體根據(jù)退模行程決定。同物理發(fā)泡工藝一樣鳍悠，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)税娜，減少產(chǎn)品翹曲變形，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性藏研，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件敬矩。目前，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝遥倦，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm谤绳，重量降低了約40%，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝袒哥。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴缩筛，開模的周期較長(zhǎng)，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高堡称，而且該工藝的技術(shù)難度較高瞎抛，后期調(diào)試周期較長(zhǎng)，產(chǎn)品的綜合成本較高却紧。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴桐臊，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯，減重效果低于薄壁注塑工藝晓殊，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝断凶。圖2 二次開模發(fā)泡示意

福建優(yōu)質(zhì)超臨界二氧化碳發(fā)泡價(jià)格

聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價(jià)值：微孔發(fā)泡材料的韌性高、疲勞壽命長(zhǎng)巫俺、比強(qiáng)度高认烁、熱穩(wěn)定性高、介電常數(shù)低介汹。除此之外還有質(zhì)輕却嗡、隔熱、吸震嘹承、隔音窗价、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。這是因?yàn)檫@種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細(xì)裂縫小得多的孔徑叹卷，這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端撼港，所以不會(huì)降低塑料的強(qiáng)度坪它。因此，在汽車餐胀、航天航空和其他各種運(yùn)輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價(jià)值哟楷。聚丙烯微孔發(fā)泡通過研究熔體流動(dòng)速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，低熔體流動(dòng)速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機(jī)械性能否灾。日本Sumitom化學(xué)公司利用幾種熔體流動(dòng)速率不同的聚合物共混發(fā)泡，制得了一種沖擊強(qiáng)度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材鸣奔，這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間墨技。聚丙烯微孔發(fā)泡材料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)晶速度較慢慢挎狸，容易形成尺寸較大的球晶扣汪，導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差，制品的外觀缺乏美感锨匆，限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用崭别。利用成核劑改性聚丙烯，是一種制備透明度高恐锣，力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡(jiǎn)單有效的方法茅主，因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性土榴，適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性诀姚；且共聚PP的透明性比均聚PP好。張廣平等采用2玷禽，2-亞甲基-雙(4赫段，6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑，研究了成核劑對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響矢赁。結(jié)果表明：這種成核劑的佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%糯笙。此時(shí)，復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃撩银，結(jié)晶度增加3%~6%给涕，結(jié)晶速率顯著增加；材料的模量提高了20%~30%蜒蕾，彎曲強(qiáng)度也提高了10%~20%稠炬。纖維增強(qiáng)聚丙烯材料：纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場(chǎng)中增長(zhǎng)較快的塑料品種之一，尤其是在汽車用塑料中咪啡。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用首启，在塑料中纖維長(zhǎng)度需要大于LC，既零界長(zhǎng)度撤摸，LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系毅桃。如果纖維的長(zhǎng)度小于LC褒纲，其增強(qiáng)效果與一般的粉末填料區(qū)別不大。例如钥飞，玻纖增強(qiáng)PP中莺掠，玻璃纖維的零界長(zhǎng)度為3.1 mm；而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中读宙，LC可能降到0.9mm以下彻秆。對(duì)于普通的短玻纖增強(qiáng)塑料，制品中的纖維長(zhǎng)度一般只有0.2~0.6mm结闸，限制了制成品性能的提高唇兑。而在長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料部件中，玻璃纖維的殘留長(zhǎng)度可以達(dá)到3mm以上桦锄，大大提高了制品的物理機(jī)械性能扎附。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價(jià)值由于長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制品中的纖維殘留長(zhǎng)度較長(zhǎng)，它的沖擊強(qiáng)度比普通的纖維增強(qiáng)材料高了4倍左右结耀；比強(qiáng)度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高留夜；此外，這種材料的加工流動(dòng)性好图甜，制品外觀光亮碍粥、無(wú)塌坑等缺陷，制品的成型收縮率也小具则。的研究成果表明即纲，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強(qiáng)聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時(shí)，LFG/PP的拉伸強(qiáng)度博肋、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度明顯高于SFG/PP低斋。

福建優(yōu)質(zhì)超臨界二氧化碳發(fā)泡價(jià)格

日常生活中，當(dāng)人們購(gòu)買兒童玩具匪凡、家具用品等塑料制品時(shí)膊畴，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無(wú)毒無(wú)味、綠色環(huán)保病游，近年來綜合性能優(yōu)異唇跨、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”，日益受到熱捧衬衬，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種买猖。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)。在5月19日召開的上海市科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上滋尉，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(xiàng)目斬獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)玉控。跳轉(zhuǎn)閱讀→化工醫(yī)藥企業(yè)HR注意啦，這里有近千位化學(xué)化工醫(yī)藥專業(yè)的海內(nèi)外本碩博畢業(yè)生等你招聘~聚丙烯微孔發(fā)泡鎖定新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國(guó)新材料發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域狮惜，發(fā)泡則是實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段高诺。隨著航天航空碌识、國(guó)防、能源虱而、交通筏餐、包裝、電器牡拇、運(yùn)動(dòng)器械等行業(yè)的快速發(fā)展魁瞪，對(duì)具有優(yōu)異機(jī)械性能和絕熱、隔音惠呼、絕緣佩番、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切。聚丙烯作為產(chǎn)量大罢杉、增長(zhǎng)量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一贡歧，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(diǎn)與難點(diǎn)滩租。2016年，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項(xiàng)利朵。該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝律想，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?zhǔn)健毖邪l(fā)工作。據(jù)趙玲介紹绍弟，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類技即。化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留樟遣、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)而叼；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用，已逐漸被禁止和限制使用豹悬；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高或價(jià)格昂貴葵陵，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候瞻佛、火災(zāi)危險(xiǎn)脱篙、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端，超臨界流體伤柄，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)绊困，被工信部列入我國(guó)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(huì)引起熔點(diǎn)适刀、表面張力和粘度下降秤朗、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蔗彤。聚丙烯是結(jié)晶聚合物川梅，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制疯兼，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(wú)法保持完整泡孔贫途，可操作窗口窄吧彪。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丢早。為了攻克這一難題姨裸，近年來，華理趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通怨酝、中石化北化院傀缩、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位农猬，在合適物料體系赡艰、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(qiáng)化和工程化等系列工作斤葱，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(chǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)：根據(jù)在低于其流動(dòng)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(jī)制慷垮，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，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/添加劑揍堕；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率料身，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積；釜壓發(fā)泡衩茸、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(jì)保證了均勻的壓力場(chǎng)芹血、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，成功實(shí)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)楞慈。

福建優(yōu)質(zhì)超臨界二氧化碳發(fā)泡價(jià)格

隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展幔烛，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用，因其具有的優(yōu)異機(jī)械性能和無(wú)毒（低毒）抖部、絕熱说贝、隔音、絕緣慎颗、緩沖乡恕、輕量化等性能，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(jī)俯萎。隨著國(guó)民對(duì)于環(huán)保傲宜、綠色、安全夫啊、舒適要求愈加苛刻函卒，對(duì)環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃、可（完全）降解撇眯、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧报嵌，成為國(guó)內(nèi)外研究人員的研究熱點(diǎn)虱咧。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(qiáng)化》項(xiàng)目斬獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國(guó)外公司的壟斷锚国，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用腕巡，包括新能源汽車動(dòng)力電池墊片等等，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)用血筑。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點(diǎn)發(fā)泡材料具有較好防震緩沖绘沉、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性豺总，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材车伞、汽車減震、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等喻喳。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料另玖，如地板、頂棚表伦、方向盤日矫、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料，這種材料耐候性能較差绑榴，易燃且燃燒過程中釋放大量對(duì)人體有害的有毒氣體。隨著國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢(shì)愈加顯著盈魁，對(duì)汽車輕量化提出了更高要求翔怎。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下杨耙，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向赤套。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局珊膜。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動(dòng)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)及安全性能容握。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车柠。在暴雨剔氏、淺灘、霧霾等極端條件下竹祷，為滿足汽車行駛過程中動(dòng)力電池的密封和緩沖保護(hù)的要求谈跛，特斯拉等美國(guó)車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)用到動(dòng)力電池上。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量塑陵、提升安全性感憾，大量使用有機(jī)硅發(fā)泡灌封材料來保護(hù)單個(gè)電芯，可在一定時(shí)間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導(dǎo)致熱失控令花。由于特斯拉在動(dòng)力電池組技術(shù)方便的標(biāo)桿作用阻桅，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動(dòng)力電池PACK包上的應(yīng)用推廣凉倚。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下，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)域嫂沉，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一稽寒。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)課題输瓜。日常生活中瓦胎，當(dāng)人們購(gòu)買兒童玩具、家具用品等塑料制品時(shí)尤揣，都會(huì)十分在意其材質(zhì)是否無(wú)毒無(wú)味搔啊、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異北戏、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”负芋，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度快的品種嗜愈。聚丙烯作為產(chǎn)量大旧蛾、增長(zhǎng)量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一蠕嫁，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(diǎn)與難點(diǎn)锨天。其中，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)剃毒。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年病袄，由華東理工大學(xué)牽頭申報(bào)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準(zhǔn)立項(xiàng)。該項(xiàng)目所聚焦的正是運(yùn)用綠色高效發(fā)泡工藝赘阀，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?zhǔn)健毖邪l(fā)工作益缠。據(jù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)專家介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類基公》牛化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn)轰豆；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用胰伍，已逐漸被禁止和限制使用；一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高或價(jià)格昂貴酸休，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全喇辽。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險(xiǎn)雨席、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端菩咨，超臨界流體，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)，被工信部列入我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)抽米，而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)特占、表面張力和粘度下降、結(jié)晶行為改變等一系列變化云茸，可以制備微孔甚至納米泡孔材料是目。聚丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制标捺，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品懊纳；高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無(wú)法保持完整泡孔，可操作窗口窄亡容。因此嗤疯，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。了攻克這一難題闺兢，近年來茂缚，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫會(huì)通、中石化北化院屋谭、浙江新恒泰脚囊、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系桐磁、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)化悔耘、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(chǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)：根據(jù)在低于其流動(dòng)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(jī)制我擂，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)泡專用料淮逊，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；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率扶踊，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施大幅減小了高壓設(shè)備體積；釜壓發(fā)泡郎任、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(jì)保證了均勻的壓力場(chǎng)秧耗、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，成功實(shí)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)舶治。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)分井，項(xiàng)目已成功建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬(wàn)立方模壓發(fā)泡裝置，實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造霉猛；新建了4套尺锚、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬(wàn)立方的釜壓發(fā)泡裝置，生產(chǎn)效率提高25%惜浅，成品率提高到99%以上瘫辩；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，利稅1.09億伐厌。隨著應(yīng)用市場(chǎng)快速開拓承绸，2019年共推廣新建了13套裝置，市場(chǎng)占有率高和競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)挣轨。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得授權(quán)發(fā)明專利8件军熏、實(shí)用新型專利8件；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文卷扮，“國(guó)外同行認(rèn)為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為荡澎。”科技查新表明晤锹，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平摩幔，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強(qiáng)化技術(shù)具有國(guó)內(nèi)外新穎性。