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聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱雅任、隔音、抗沖擊以及耐化學腐蝕等性能咨跌，近年來被廣泛應用在包裝沪么、建筑、汽車等行業(yè)锌半。PP在其熔點溫度附近的熔體強度會急劇下降禽车，低熔體強度導致其難以得到好的泡孔結(jié)構，所以PP珠粒發(fā)泡的技術難度大刊殉，目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術殉摔，因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關注。文中從制備工藝记焊、發(fā)泡裝備逸月、性能改進、表征方法等方面綜述了近年來國內(nèi)外PP珠粒發(fā)泡的研究動態(tài)遍膜，并對該領域今后的研究方向進行了展望聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕碗硬、抗沖緩震、耐腐蝕瓢颅、隔熱隔音等優(yōu)良的特性恩尾，與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比，PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢在于它的自由成型性挽懦，發(fā)泡珠粒均勻的尺寸與穩(wěn)定的發(fā)泡倍率使其非常適合模塑成型翰意，可以生產(chǎn)具有復雜幾何結(jié)構以及高維尺寸精度的制品。早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的珠粒發(fā)泡產(chǎn)品是聚苯乙烯 發(fā)泡珠粒(EPS)信柿，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)冀偶。其中，EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE渔嚷，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS蔫磨，此外其耐老化、耐腐蝕性也非常優(yōu)異圃伶，是非常環(huán)保的材料堤如，因此 EPP被廣泛應用于包裝、建筑窒朋、汽車等行業(yè)搀罢，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速。鑒于世界各國對EPP材料研究的重視侥猩，本文從EPP的生產(chǎn)工藝榔至、裝備、性能改進以及表征手段等方面介紹了近年來EPP的研究進展與動態(tài)欺劳。 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機理 PP 珠粒發(fā)泡的機理為過飽和氣體法唧取。如下圖所示铅鲤，注入的發(fā)泡劑在高溫或高壓環(huán)境下溶解在聚合物熔體中形成飽和的均相體系，然后通過快速卸壓或者溫度驟升造成熱力學的不穩(wěn)定來形成過飽和體系枫弟，這個階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離邢享，氣泡開始成核并大量生長，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為發(fā)泡珠粒淡诗。聚丙烯發(fā)泡珠粒的生產(chǎn)方法目前工業(yè)化生產(chǎn)EPP的工藝有2種:一種是反應釜法骇塘，反應釜法也是目前應用廣泛的EPP的工業(yè)化生產(chǎn)工藝;另一種是擠出法工藝，相對于工藝成熟的反應釜法而言韩容，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛款违。反應釜法: 反應釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應釜中，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高群凶，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時間后打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒插爹。根據(jù)反應釜 中分散介質(zhì)的不同，又可分為無水法與有水法2種:前者的反應釜中不加入液體的分散介質(zhì)请梢，PP顆粒會堆積在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個顆粒中递惋，所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解，釜內(nèi)壓力一般需要在10MPa以上;后者是先將PP顆粒分散在水中溢陪，發(fā)泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中，所需壓力約2～6MPa睛廊。反應釜法的優(yōu)點是工藝條件容易控制形真、發(fā)泡倍率高、泡孔結(jié)構好超全、可二次發(fā)泡咆霜，缺點是間歇式生產(chǎn)導致成本較高。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3嘶朱、平均泡孔直徑為 200μm的EPP蛾坯。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應釜中，升溫到稍低于發(fā)泡的溫度疏遏，保溫一段時間后再升溫到發(fā)泡溫度脉课，繼續(xù)保溫一段時間，打開高壓釜放出分散體到大氣中财异，放出物料的同時繼續(xù)通入氮氣使釜中壓力保持在放出物料前的壓力倘零。后將得到的發(fā)泡珠粒洗滌、離心分離后在空氣中靜置老化戳寸，這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝呈驶。改進生產(chǎn)設備的結(jié)構也能在一定程度上改善EPP的性能。Hossieny等采用 CO2為發(fā)泡劑用下圖中的實驗設備制備了 EPP疫鹊，該設備在反應釜下端加裝了一個排料口模袖瞻，卸壓時PP通過排料口模進入收集裝置中司致，實驗研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔融、結(jié)晶行為以及口模長度對發(fā)泡倍率的影響聋迎。結(jié)果表明脂矫，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少，增加飽和壓力會提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比砌庄，密度降低;而增加口模的長度則會減小其體積膨脹比羹唠，密度增加。國內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開發(fā)出了實驗室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)娄昆，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構分反應釜與收集釜佩微，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8～60倍的發(fā)泡珠粒。如何拓寬PP的發(fā)泡溫度區(qū)間以及壓縮釜壓發(fā)泡流程的時間也是研究的重點方向萌焰。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑哺眯，用下圖中的無水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm，泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP扒俯。其工藝改進在于在降溫到發(fā)泡溫度的過程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變奶卓，恒溫一段時間后再放出珠粒進行冷卻，其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃撼玄，工藝流程時間約為 2.5 h夺姑。反應釜法重要的工藝在于要使發(fā)泡劑能充分溶解到 PP顆粒中，所以其關鍵控制條件有反應釜的溫度掌猛、壓力以及保壓時間等盏浙，適當?shù)匮娱L保壓時間與增大壓力能有效促進發(fā)泡劑的溶解。目前反應釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟荔茬，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應 用废膘，探索新的生產(chǎn)工藝條件和生產(chǎn)裝備來降低其成本是今后研究所需解決的問題。擠出法: 擠出法生產(chǎn)EPP是在傳統(tǒng)擠出發(fā)泡 裝置后連接一個水下切粒裝置慕蔚，如下圖丐黄。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡，發(fā)泡的材料通過水下切粒裝置被切割定型成尺寸均一的發(fā)泡珠粒孔飒。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)灌闺、效率高、珠粒尺寸均勻坏瞄，缺點是生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)難以控制菩鲜，此外由于PP在溫度低于熔點時幾乎不流動，而當溫度高于熔點后惦积，熔體強度又急劇下降接校，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃)，擠 出法對 PP 的熔體強度要求較高，一般要用改性的熔體強度較高的 PP蛛勉，這些缺點限制了擠出法的應用與發(fā) 展鹿寻。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝。采用丁烷作發(fā)泡劑诽凌，高熔體強度聚丙烯(HMSPP)為原料毡熏，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍，直徑為3～5mm侣诵，密度為15～100kg/m3的EPP痢法，便由于后期成型蒸汽壓力較大，而大規(guī)模推廣受到限制杜顺。在PP中加入無機填料能夠增強 PP 的熔體強度财搁，得到更好的泡孔結(jié)構，從而改進EPP的性能躬络。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑尖奔，用單螺桿擠出發(fā)泡加入了納米粘土的均聚線性聚丙烯(LPP)，得 到了發(fā)泡倍率為20倍穷当，泡孔密度為108～109cm-3的發(fā)泡材料提茁。實驗表明，納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強度馁菜，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度茴扁，還能夠增加氣泡成核點，誘導發(fā)生異相成核汪疮，從而得到泡孔密度峭火、體積膨脹比都較大的 EPP。采用雙階擠系統(tǒng)能夠使PP與發(fā)泡劑得到更好的塑化與混合铲咨，此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的溫度，缺點是設備成本較高蜓洪。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng)纤勒，用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%、3%隆檀、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP摇天，研究表明，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關系恐仑，此外終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會隨著釋壓速率的增大而增加泉坐。另外，隨著CO2 注入量的增加裳仆，聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加腕让，但泡孔密度則是先增大后減小。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)、高效的生產(chǎn)工藝纯丸，是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向偏形。目前需要解決的問題在與開發(fā)適用于擠出發(fā)泡的低成本高熔體強度的PP，此外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2的應用也是今后的發(fā) 展方向觉鼻，超臨界流體發(fā)泡劑的高溶解性可以縮短聚合物/氣體體系的飽和時間俊扭，增加成核密度，得到微孔的發(fā)泡材料坠陈。其中超臨界CO2的實現(xiàn)條件(tc=30.98℃萨惑，pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑，此外其還具有無毒仇矾、不易燃庸蔼、化學惰性等優(yōu)點，近年來受到了廣泛的關注若未，是替代傳統(tǒng)化學發(fā)泡劑的選擇朱嘴。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場合的不同，對性能的要求也不同粗合，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能萍嬉，建筑材料則需要良好的隔音、隔熱性能隙疚，而汽車部件則需要更好的剛性等壤追，通常需要對EPP的性能進行改進來適 應不同的需求。改進EPP性能的方法有2種:一是改進生產(chǎn)工藝供屉，二是對 PP 原料進行改性行冰。前者主要是通過改進生產(chǎn)中的工藝流程、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進 EPP 的性能伶丐，這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構與形態(tài)悼做，有利于得到泡孔直徑更小、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品哗魂，但由于對材料本身的改變不大肛走，所以對 EPP力學性能的改善作用有限;而后者則是通過改性PP原料 進而改進終的 EPP 產(chǎn)品的性能，PP 的改性方法主要有化學交聯(lián)录别、物理共混朽色、熔融支化等，通過對原料的改性组题，不但能夠提高其熔體強度葫男、降低其發(fā)泡難度、得到更好的泡孔結(jié)構崔列，同時也能有目的地改進EPP的力學性能梢褐，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性、改善其緩沖性能利职，有企業(yè)改進了釜壓生產(chǎn)工藝趣效。首先在顆粒從反應釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力，其次是將顆粒從反應釜中放出的同時使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加猪贪，避免了顆粒在管道中粘結(jié)跷敬，此外反應釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進一步膨脹，后者會使顆粒的冷卻速率變緩热押，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固西傀，提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性。此工藝可以制備密度為 0.11～0.30g/cm3 桶癣，發(fā)泡倍率為30～60拥褂，閉孔含量為90% ，泡孔尺寸為150～300μm的EPP牙寞。將 PP 與無機物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法饺鹃，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對 EPP 的影響，納米碳酸鈣的比表面積大间雀，在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用悔详，從而使 EPP 的泡孔密度增大，泡孔直徑減小;但同時也會使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄惹挟。Zhang 等分別用 3 種多官能團單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)茄螃、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯，并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP连锯。實驗 表明三者都能使聚丙烯出現(xiàn)接枝或者交聯(lián)結(jié)構從而增 強線性聚丙烯的熔體強度归苍，對比而言，HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果运怖，其泡孔的結(jié)構尺寸以及發(fā)泡倍率都較好拼弃。

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摘 要：聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學性能和熱性能，PP屬于結(jié)晶型聚合物摇展，在溫度低于熔點時吻氧，存在結(jié)晶區(qū)，相態(tài)為固態(tài)吗购，難以發(fā)泡医男；而溫度達到熔點時砸狞，熔體強度急劇下降捻勉，導致泡孔聚并和破裂。目前刀森，關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)泡行為踱启，通過添加納米顆粒或聚合物來調(diào)控PP的結(jié)晶方式，采用直接合成埠偿、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強度透罢，以及改進發(fā)泡方法來獲得PP微孔發(fā)泡材料。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有良好的力學性能冠蒋、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能羽圃，剛性高于聚乙烯（PE）發(fā)泡材料，抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯（PS）抖剿，耐熱溫度130 ℃朽寞，而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃；此外斩郎，PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好脑融，即使受到撓曲形變后也能立即回復到原始形狀。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居缩宜、包裝肘迎、交通、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場需求锻煌。超臨界二氧化碳由于無毒妓布、價廉、不易燃以及在聚合物中相對高的溶解度使其成為有應用潛力的物理發(fā)泡劑炼幔，因此秋茫，用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關注。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為乃秀、提高其熔體強度肛著、改進發(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)泡材料的研究進展。影響PP微孔發(fā)泡的因素.1 結(jié)晶度PP屬于結(jié)晶型聚合物跺讯，在進行固態(tài)發(fā)泡時枢贿，由于晶區(qū)的存在，發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴散刀脏，因此溶解度低局荚；而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻，從而導致泡孔結(jié)構受結(jié)晶區(qū)的影響愈污，無法得到泡孔均一的發(fā)泡材料耀态。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)構暂雹，而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到首装。.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，是因為其晶區(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低杭跪，有利于泡孔成核仙逻。一般而言驰吓，晶區(qū)面積小，結(jié)晶密度大可以促進泡孔成核并減小泡孔尺寸系奉；而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核檬贰，甚至導致無法發(fā)泡。張純等研究PP微孔發(fā)泡時發(fā)現(xiàn)缺亮，PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核翁涤、長大和定型。1.3 熔體強度當溫度達到熔點萌踱，熔體強度急劇下降迷雪，導致在熔點以上進行PP發(fā)泡時，泡孔發(fā)生破裂和聚并虫蝶，因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃章咧。因此，要制備泡孔均一分布能真、泡孔尺寸小赁严、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品，需要解決PP在低溫時晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴散粉铐、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過程中PP熔體強度低等問題疼约。一般從三方面考慮：一是改變PP的結(jié)晶行為，使PP能在較低的溫度發(fā)泡蝙泼；二是對PP進行改性程剥，獲得高熔體強度PP（HMSPP）；三是改進發(fā)泡方法汤踏。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)泡性能织鲸，碳納米纖維、碳納米管溪胶、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結(jié)晶行為搂擦，在PP發(fā)泡時起異相成核作用。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法哗脖，利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為瀑踢，減小晶體尺寸，而且由于碳納米纖維與PP基體不相容才避，因此為泡孔成核提供了更多異相成核點橱夭，從而得到晶體尺寸小、密度高的發(fā)泡材料桑逝。Wang Chuanbao等進一步考察了碳納米纖維含量對納米材料發(fā)泡的影響棘劣，結(jié)果表明：當碳納米纖維質(zhì)量分數(shù)為5%，能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構肢娘，但泡孔尺寸分布不均一呈础，有大面積的未發(fā)泡區(qū)域；當碳納米纖維含量提高時橱健，PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降而钞，使二氧化碳的溶解度提高，泡孔均一拘荡；當碳納米纖維質(zhì)量分數(shù)提高到25%時臼节，泡孔結(jié)構為均一，泡孔尺寸小珊皿。Bledzki等研究木纖維與PP的復合材料發(fā)現(xiàn)网缝，納米材料的尺寸、幾何形狀對結(jié)晶行為也有影響蟋定，并且得到纖維含量越高粉臊，泡孔尺寸越小的結(jié)論。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復合體系的儲能模量驶兜，并且可以明顯影響PP的結(jié)晶扼仲。Rizvi等采用機械共混，將聚四氟乙烯（PTFE）微纖添加到PP發(fā)泡體系抄淑。結(jié)果表明：PTFE微纖促進了PP結(jié)晶成核與氣泡成核屠凶，且PTFE對二氧化碳有親和性，提高了二氧化碳溶解度肆资，PP泡孔密度大幅提高矗愧。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復合材料的發(fā)泡。結(jié)果表明：球狀和纖維狀PBT作為異相成核劑促進了PP的結(jié)晶郑原，提高了PP的結(jié)晶密度唉韭，密集的晶體作為泡孔成核劑，減小了泡孔尺寸犯犁，提高了泡孔密度纽哥。提高熔體強度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強度，一種行之有效的方法就是對PP進行改性以得到HMSPP栖秕，從而加寬發(fā)泡溫度范圍春塌。目前，獲得HMSPP的方法通常有直接合成簇捍、共混擠出只壳、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復合等。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)整聚合物暑塑，但很難得到支化聚合物吼句。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)合事格，制備了相對分子質(zhì)量高惕艳、具有所需支化度且分子結(jié)構相對規(guī)整的長支鏈PP（LCBPP）搞隐。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α，ω-二烯單體制備LCBPP远搪。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體劣纲，然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP。用這種方法制備LCBPP的相對分子質(zhì)量分布大于5谁鳍，且零剪切黏度也有所提高癞季。3.2 反應共混擠出反應共混擠出是通過共混提高PP的支化程度，從而提高熔體強度倘潜。它采用化學自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體绷柒，從而獲得LCBPP。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涮因，然后通過控制反應溫度废睦、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，形成長支鏈結(jié)構养泡。Nam等通過加入過氧化物引發(fā)劑和多官能團單體反應共混得到LCBPP郊楣，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，并獲得了較好的發(fā)泡性能瓤荔。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净蚤，熔體強度和拉伸性能都明顯提升，有效抑制泡孔的聚并和破裂输硝。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑今瀑，與馬來酸酐（MAH）接枝PP反應共混，得到具有較高模量点把、低頻復數(shù)黏度和熔體強度的LCBPP橘荠，能改善發(fā)泡行為。另外在熔融態(tài)時郎逃，只加入過氧化物和PP哥童，會發(fā)生交聯(lián)反應和降解，為了提高接枝效率褒翰，通常會加入給電子體（如苯乙烯贮懈、秋蘭姆等）抑制副反應。此外优训，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朵你。

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聚丙烯(PP)樹脂具有原料來源豐富、質(zhì)量輕揣非、性價比優(yōu)越以及優(yōu)良的耐熱性抡医、耐化學腐蝕性、易于回收等特點早敬，是世界上應用廣忌傻、產(chǎn)量增長快的樹脂之一大脉。聚丙烯微孔發(fā)泡注塑發(fā)泡聚丙烯（Expanded Injection PP，EIPP）是減重注塑技術中新的技術水孩。其主要原理是在注塑材料中添加發(fā)泡劑镰矿，當材料填滿型腔后，模具打開一定的距離（1～3mm）荷愕，形成一個具有兩側(cè)致密表皮和微孔發(fā)泡芯部的產(chǎn)品。EIPP成型零件的優(yōu)點1. 比普通同等壁厚零件減重約20% 棍矛，能大幅降低材料成本安疗。2. 內(nèi)應力和翹曲變形較小，尺寸穩(wěn)定性高够委。3. 表面致密荐类，可進行噴漆、涂層等處理茁帽。4. 絕熱玉罐、吸聲、緩沖性較好潘拨。EIPP技術的典型應用目前主要的應用是汽車內(nèi)飾件吊输，如門板。目前國內(nèi)國外均有投產(chǎn)铁追。影響EIPP成型質(zhì)量主要因素PP配方用注塑的方法季蚂，想做出非常好的發(fā)泡效果，采用純PP原料是很困難的琅束。由于PP的結(jié)晶性扭屁，適合發(fā)泡的窗口很窄，所以要做適當?shù)母男陨鳌Ｅ浞街行枰m當添加各種組份料滥，如增韌劑、填料艾船、成核劑葵腹、穩(wěn)定劑等等。既要增加PP材料的熔體強度屿岂，又要保證耐熱礁蔗、耐候、耐氣熏雁社、耐劃傷的基本要求浴井，同時防止發(fā)粘、氣味和VOC等霉撵。模具設計EIPP 工藝由于需要在薄壁型腔內(nèi)完成高速填充和發(fā)泡工藝磺浙，很容易出現(xiàn)表面缺陷洪囤，常見的問題包括：流痕、凹陷撕氧、銀紋瘤缩、氣泡、拉斷等等伦泥。這些都需要精心的模具設計剥啤。通過改變?nèi)垠w流動路徑，改變加強筋的位置不脯，調(diào)整皮紋的樣式等多種方式府怯，來獲得的注射效果。注塑工藝防楷、穩(wěn)定的注塑機臺對制品質(zhì)量至關重要牺丙。一般來說，發(fā)泡劑需要自動稱量复局，自動輸送到螺桿冲簿。模具中的充氣量由壓力傳感器控制。壓力若控制不好亿昏，表面的發(fā)泡劑會在流動過程中自行發(fā)泡峦剔，造成表面銀紋。為保證材料注塑溫度的穩(wěn)定角钩，注塑機螺桿和模具熱流道經(jīng)過溫控平衡羊异。同樣地，模具溫度也必須控制嚴格彤断。綜上所述野舶，注塑發(fā)泡是一個系統(tǒng)工程，只有將配方宰衙、模具設計和注塑工藝等幾個方面要有機的結(jié)合起來平道，才能做出好的EIPP產(chǎn)品。

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近年來綜合性能優(yōu)異供炼、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”一屋，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袋哼，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(zhì)性突破冀墨，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。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類涛贯》碳危化學發(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，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虫腋，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全骄酗。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悦冀，已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關鍵共性技術趋翻，而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和黏度下降盒蟆、結(jié)晶行為改變等一系列變化踏烙，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物历等，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制讨惩，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄募闲。因此步脓，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愿待。為了攻克這一難題浩螺，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院仍侥、浙江新恒泰要出、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系农渊、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)化患蹂、強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)化構建流場結(jié)構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術創(chuàng)新砸紊。趙玲介紹传于，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡，既可突破結(jié)晶的制約醉顽，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構和外形尺寸穩(wěn)定成型沼溜。基于這一發(fā)泡機制游添，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)泡專用料系草，以及能改善泡孔結(jié)構和表觀形態(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)泡倍率唆涝，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)泡找都、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結(jié)構優(yōu)化設計，保證了均勻的壓力場廊酣、溫度場和速度場能耻，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)。利用上述創(chuàng)新技術，項目團隊建設了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置嚎京，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套嗡贺、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%鞍帝，成品率提高到99%以上诫睬，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元帕涌、利稅1.09億元摄凡。此外，該團隊已獲得授權發(fā)明專利8件蚓曼、實用新型專利8件;相關研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文