江西優(yōu)質(zhì)MPP聚丙烯微孔發(fā)泡廠家
發(fā)布時(shí)間:2022-10-21 01:20:57江西優(yōu)質(zhì)MPP聚丙烯微孔發(fā)泡廠家
簡述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP窥浪,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微米祖很,泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在漾脂,MPP具有優(yōu)異的減震假颇、緩沖、隔熱和吸聲等性能骨稿,可廣泛應(yīng)用于包裝笨鸡、交通工具姜钳、箱包、體育器材等領(lǐng)域形耗,是傳統(tǒng)EVA傲须、PU、PS發(fā)泡材料趟脂、EPE和EPP的替代物泰讽。聚丙烯微孔發(fā)泡性能與應(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)入聚丙烯材料基體昔期,并誘導(dǎo)其成核已卸、發(fā)泡,形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料硼一。發(fā)泡過程清潔無污染累澡,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)般贼,因此可回收循環(huán)使用愧哟。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哼蛆。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械蕊梧、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域。也可應(yīng)用于兒童拼圖腮介、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域肥矢,代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫,EVA泡沫叠洗。PP是半結(jié)晶聚合物甘改,其熔點(diǎn)一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE灭抑、PS十艾、PU發(fā)泡材料,MPP的使用溫度可達(dá)120℃腾节,因此MPP特別適合高溫包裝忘嫉、高溫保溫等領(lǐng)域。MPP集增強(qiáng)禀倔、隔熱和降噪為一體榄融,也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域参淫,如汽車救湖、軌道交通,船舶涎才,風(fēng)機(jī)葉片等鞋既。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用力九,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)泡沫等邑闺,特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用跌前。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,由于泡孔較小陡舅,微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小抵乓。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料,更加降低制品重量和體積靶衍。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控灾炭,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材,而片材表面不會(huì)穿孔颅眶,可應(yīng)用于微電子器件的包裝蜈出。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板涛酗,提高漫反射率铡原。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流,從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞商叹。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的燕刻、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用剖笙。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔酌儒,MPP具有極佳的表面保護(hù)性能,可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域枯途。
江西優(yōu)質(zhì)MPP聚丙烯微孔發(fā)泡廠家
塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右忌怎,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%酪夷,廣泛應(yīng)用于儀表板榴啸、電機(jī)支架、座位板晚岭、空調(diào)風(fēng)罩鸥印、門嵌飾板等內(nèi)外飾。聚丙烯使用量占比塑料部件50%以上坦报。讓汽車用上更多的塑料部件库说,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(qǐng)片择,前三位為:美國潜的、日本、德國字管。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟啰挪、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)信不,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。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項(xiàng)技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣亡呵,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell抽活。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑,發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔锰什,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)下硕。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,微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一汁胆。2018年卵牍,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。國內(nèi)微孔發(fā)泡材料注重原料技術(shù)研發(fā)沦泌。在高校方面糊昙,北京化工大學(xué)在微孔發(fā)泡工藝的專利申請(qǐng)量上占有主要地位,主要發(fā)明人為楊衛(wèi)民課題組和何亞東課題組谢谦。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)释牺,在專利申請(qǐng)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。近期回挽,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)目斬獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)没咙。北京化工大學(xué)教授、教育部“長江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授楊衛(wèi)民千劈,華東理工大學(xué)化工學(xué)院院長祭刚、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(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授趙玲墙牌,兩位教授將出席“2020中國聚烯烴大會(huì)”涡驮,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(shì)愈加顯著喜滨,對(duì)汽車輕量化提出了更高要求捉捅。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下虽风,輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向棒口。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局辜膝。汽車輕量化要求更高无牵,對(duì)聚丙烯微孔發(fā)泡材料的需求正在進(jìn)一步放大!在這個(gè)領(lǐng)域有哪些新的進(jìn)展和要求厂抖?有哪些新的技術(shù)研發(fā)茎毁?趙玲教授將在“2020中國聚烯烴大會(huì)”開講。
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聚丙烯(PP)是輕的通用塑料验游,因其綜合性能優(yōu)異充岛,生產(chǎn)成本低,廣泛的用于家電耕蝉、包裝崔梗、化工及汽車等領(lǐng)域,產(chǎn)量居于通用塑料的第2位垒在;聚丙烯的缺點(diǎn)是低溫沖擊性能差蒜魄、易老化,而且抗靜電性场躯、耐候性和染色性差谈为,因此材料界和產(chǎn)業(yè)界都很關(guān)注聚丙烯的改性。小編對(duì)聚丙烯幾個(gè)常見的改性方法進(jìn)行簡單的介紹踢关,希望能夠和同行進(jìn)行交流伞鲫,互有助益。聚丙烯微孔發(fā)泡一签舞、聚丙烯 / 無機(jī)納米復(fù)合材料剛性和韌性是考察塑料性能的兩個(gè)重要指標(biāo)秕脓,如何能夠使塑料同時(shí)具有良好的剛性和韌性是人們一直以來追求的目標(biāo),無機(jī)納米例子改性是解決這一矛盾的方法之一儒搭。大粒徑填料改性聚合物相比吠架,無機(jī)納米粒子填充改性的聚合物具有更加優(yōu)異的力學(xué)性能。為了使無機(jī)納米粒子盡可能均勻的分散在聚合物基體中搂鲫,需要對(duì)無機(jī)納米粒子進(jìn)行表面改性傍药,經(jīng)過表面改性的無機(jī)納米粒子能夠提高它與基體樹脂界面層的黏結(jié)強(qiáng)度,充分發(fā)揮剛性無機(jī)粒子對(duì)聚合物的增強(qiáng)增韌作用魂仍。納米級(jí)別的碳酸鈣為例拐辽,用納米碳酸鈣能同時(shí)增強(qiáng)增韌,且增韌效果比微米級(jí)碳酸鈣更好擦酌。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)薛训,納米碳酸鈣的形態(tài)不同,復(fù)合材料的力學(xué)性能也大不一樣仑氛。立方形納米碳酸鈣有利于改善復(fù)合材料的沖擊性能乙埃,而纖維狀納米碳酸鈣則能明顯改善材料的拉伸性能,納米碳酸鈣能使PP球晶明顯的細(xì)化锯岖。二介袜、聚丙烯微孔發(fā)泡材料聚丙烯材料進(jìn)行微孔發(fā)泡改性的時(shí)候,它的強(qiáng)度不會(huì)降低出吹,原因很有趣遇伞,因?yàn)樵摬牧现泻斜仍瓉淼娜毕莼蛭⒓?xì)裂縫還小得多的孔徑,因?yàn)檫@種孔徑的存在捶牢,鈍化了塑料中原有裂縫的尖端鸠珠,且不會(huì)降低塑料的強(qiáng)度巍耗。微孔發(fā)泡材料的韌性高、疲勞壽命長渐排、比強(qiáng)度高炬太、熱穩(wěn)定性高、介電常數(shù)低驯耻。除此之外還有質(zhì)輕亲族、隔熱、吸震可缚、隔音霎迫、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。因此帘靡,在汽車知给、航天航空和其他各種運(yùn)輸工具等領(lǐng)域微孔發(fā)泡聚丙烯得到了強(qiáng)力發(fā)展。三描姚、成核劑改性聚丙烯材料PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料炼鞠,它的結(jié)晶速度較慢,容易形成尺寸較大的球晶轰胁,導(dǎo)致制品的光澤度和透明改性差谒主,制品的外觀缺乏美感,限制了其在透明包裝的日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用赃阀。利用成核劑改性聚丙烯霎肯,是一種制備透明度高,力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法榛斯,因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用观游。PP透明成核劑目前常見的有滑石粉、二氧化硅驮俗、云母懂缕、芳基磷酸鹽類等,一般來講王凑,添加量不大于0.8%效果比較好搪柑,具體的應(yīng)用要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況具體分析。四索烹、長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料長玻纖纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場(chǎng)中增長較快的塑料品種之一工碾,尤其是在汽車用塑料中,為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用百姓,在塑料中纖維長度要大于Lc渊额,既臨界長度,Lc取值與塑料的種類有直接關(guān)系。如果纖維的長度小于Lc旬迹,其增強(qiáng)效果與一般的粉末填料區(qū)別不大火惊。例如,玻纖增強(qiáng)PP中奔垦,玻璃纖維的臨界長度為3.1mm屹耐,而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中,Lc可能降到0.9mm以下宴倍。對(duì)于普通的短波纖增強(qiáng)塑料张症,制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm仓技,限制了制成品性能的提高鸵贬。而在長玻纖增強(qiáng)塑料部件中,玻璃纖維的殘留長度可以達(dá)到3mm以上脖捻,大大提高了制品的物理機(jī)械性能阔逼。由于長玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長,它的沖擊強(qiáng)度比普通的纖維增強(qiáng)材料高了4倍左右地沮;比強(qiáng)度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高嗜浮,此外,這種材料的加工流動(dòng)性好摩疑,制品外觀光亮危融、無塌坑等缺陷,制品的成型收縮率也小雷袋。
江西優(yōu)質(zhì)MPP聚丙烯微孔發(fā)泡廠家
聚丙烯( PP) 珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱吉殃、隔音、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能楷怒,近年來被廣泛應(yīng)用在包裝蛋勺、建 筑、汽車等行業(yè)鸠删。PP 在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降抱完,低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu),所以 PP 珠 粒發(fā)泡的技術(shù)難度大刃泡,目前只有少數(shù)國家掌握了 PP 珠粒發(fā)泡的技術(shù)巧娱,因此 PP 珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān) 注。文中從制備工藝烘贴、發(fā)泡裝備家卖、性能改進(jìn)、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(dòng)態(tài)庙楚,并對(duì)該領(lǐng)域 今后的研究方向進(jìn)行了展望上荡。聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕、抗沖緩震、 耐腐蝕酪捡、隔熱隔音等優(yōu)良的特性叁征,與傳統(tǒng)的直接成 型工藝相比,PP 珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)在于它的自由成 型性逛薇,發(fā)泡珠粒均勻的尺寸與穩(wěn)定的發(fā)泡倍率使其非 常適合模塑成型捺疼,可以生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)以及高 維尺寸精度的制品。 早實(shí)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)永罚,其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚 丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)啤呼。其中,EPP 的熱穩(wěn)定性要優(yōu) 于 EPE呢袱,抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS官扣,此外其耐老化、耐腐 蝕性也非常優(yōu)異羞福,是非常環(huán)保的材料惕蹄,因此 EPP 被廣 泛應(yīng)用于包裝、建筑治专、汽車等行業(yè)卖陵,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(duì) EPP 材料研究的重視张峰,本文從 EPP 的生產(chǎn)工藝泪蔫、裝備、性能改進(jìn)以 及表征手段等方面介紹了近年來 EPP 的研究進(jìn)展與 動(dòng)態(tài)喘批。聚丙烯微孔發(fā)泡 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機(jī)理 PP 珠粒發(fā)泡的機(jī)理為過飽和氣體法撩荣。如 Fig. 1 所示,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谤祖,然后通過快速卸壓或 者溫度驟升造成熱力學(xué)的不穩(wěn)定來形成過飽和體系婿滓, 這個(gè)階段中 PP 基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分 離,氣泡開始成核并大量生長粥喜,穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為 發(fā)泡珠粒凸主。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:一種是以日 本的 JSP 株式會(huì)社與 Kaneka 公司為代表的反應(yīng)釜 法,反應(yīng)釜法也是目前應(yīng)用廣泛的 EPP 的工業(yè)化生 產(chǎn)工藝;另 一 種 是 以 德 國 Berstorff 公 司 與 BASF 公 司等為代表的擠出法工藝额湘,相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng) 釜法而言卿吐,擠出法目前工業(yè)化并不廣泛。反應(yīng)釜法: 反應(yīng)釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應(yīng)釜中锋华,升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使 釜內(nèi)壓力升高嗡官,在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)間后 打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同毯焕,又可分為無水法與有水法 2 種:前 者的反應(yīng)釜中不加入液體的分散介質(zhì)衍腥,PP 顆粒會(huì)堆積 在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個(gè)顆粒中磺樱,所以為 了使發(fā)泡劑更好地溶解,釜內(nèi)壓力一般需要在 10 MPa 以上;后者是先將 PP 顆粒分散在水中婆咸,發(fā)泡劑能均勻 溶解在 PP 顆粒中竹捉,所需壓力約2 ~ 6 MPa。反應(yīng)釜法 的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制尚骄、發(fā)泡倍率高块差、泡孔結(jié)構(gòu) 好、可二次發(fā)泡倔丈,缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高憨闰。 日本 JSP 公司的專利介紹的生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn) 密度低于 0. 045 g /cm3 、平均泡孔直徑為 200 μm 的 EPP需五。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中鹉动, 升溫到稍低于發(fā)泡的溫度,保溫一段時(shí)間后再升溫到 發(fā)泡溫度警儒,繼續(xù)保溫一段時(shí)間训裆,打開高壓釜放出分散體 到大氣中眶根,放出物料的同時(shí)繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫?保持在放出物料前的壓力蜀铲。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属百,這是目前工業(yè)化 成熟的 EPP 生產(chǎn)工藝记劝。改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)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 Fig. 2 中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備了 EPP族扰,該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模厌丑,卸壓時(shí) PP 通過排料口模進(jìn)入 收集裝置中,實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔 融渔呵、結(jié)晶行為以及口模長度對(duì)發(fā)泡倍率的影響怒竿。結(jié)果 表明,由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少扩氢, 增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比耕驰,密度降 低;而增加口模的長度則會(huì)減小其體積膨脹比,密度增 加录豺。 國內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開發(fā)出了實(shí)驗(yàn)室 用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)朦肘,發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜 與收集釜,資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8 ~ 60倍的發(fā)泡 珠粒双饥。 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(shí)間也是研究的重點(diǎn)方向媒抠。丁杰等采用 CO2 作發(fā)泡劑,用 Fig. 3 中的無水法發(fā)泡裝置制備了 小泡孔直徑 為 9. 55 μm咏花,泡 孔 密 度 小 于1. 5 × 109 cm - 3 的 EPP趴生。其工藝改進(jìn)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,恒溫一段時(shí)間后再放 出珠粒進(jìn)行冷卻,其 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間約50 ℃苍匆,工藝 流程時(shí)間約為 2. 5 h反應(yīng)釜法重要的工藝在于要使發(fā)泡劑能充分 溶解到 PP 顆粒中舍咖,所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的 溫度、壓力以及保壓時(shí)間等锉桑,適當(dāng)?shù)匮娱L保壓時(shí)間與增 大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解排霉。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟,但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用民轴,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攻柠。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(gè)水下切粒裝置,如 Fig. 4 [14]后裸。PP 顆粒 與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機(jī)均勻混合后在口模出口處 由于壓力驟降而發(fā)泡瑰钮,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。擠出法可連續(xù)生 產(chǎn)微驶、效率高浪谴、珠粒尺寸均勻,缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中的工藝 參數(shù)難以控制因苹,此外由于 PP 在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾 乎不流動(dòng)苟耻,而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后,熔體強(qiáng)度又急劇下降扶檐,所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為 4 ℃ )凶杖,擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高,一般要用改性的熔 體強(qiáng)度較高的 PP款筑,這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展智蝠。 德國 Berstorff 公司研發(fā)的 Schaumex ○RBEADS 生 產(chǎn)線是目前比較成熟的擠出法生產(chǎn)發(fā)泡珠粒的工藝。 采用丁烷作發(fā)泡劑奈梳,高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原 料杈湾,可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約 60 倍,直徑為3 ~ 5 mm攘须,密度 為15 ~ 100 kg /m3 的 EPP 漆撞。 在 PP 中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度, 得到更 好 的 泡 孔 結(jié) 構(gòu)阻课,從 而 改 進(jìn) EPP 的 性 能叫挟。Nofar [18]等采用 5% 的超臨界 CO2 作發(fā)泡劑,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)限煞,得 到了發(fā)泡倍率為 20 倍抹恳,泡孔密度為108 ~ 109 cm - 3 的發(fā) 泡材料。實(shí)驗(yàn)表明署驻,納米粘土的加入不但能夠顯著改 善 LPP 的熔體強(qiáng)度奋献,降低其擠出發(fā)泡的工藝難度健霹,還 能夠增加氣泡成核點(diǎn),誘導(dǎo)發(fā)生異相成核瓶蚂,從而得到泡 孔密度糖埋、體積膨脹比都較大的 EPP。與德國 Berstorff 公司的單階擠出系統(tǒng)相比窃这,雙階 擠出系統(tǒng)能夠使 PP 與發(fā)泡劑得到更好的塑化與混 合瞳别,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(diǎn)是設(shè)備成本較高杭攻。Lee [19]等采用 Fig. 6 中的 雙階擠出系統(tǒng)祟敛,用不同劑量的超臨界 CO2 (Wt = 1% , 3% 兆解,5% )作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的 HMSPP馆铁,研究表 明,擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系锅睛,此外 終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會(huì)隨著釋壓速率的增大而 增加埠巨。另外,隨著 CO2 注入量的增加现拒,聚丙烯發(fā)泡材 料的體積膨脹比增加辣垒,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)具练、高效的生產(chǎn)工藝乍构,是 今后 EPP 生產(chǎn)的發(fā)展方向甜无。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(qiáng)度的 PP扛点,此 外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2 的應(yīng)用也是今后的發(fā) 展方向,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(shí)間岂丘,增加成核密度陵究,得到微孔的 發(fā)泡材料。其中超臨界 CO2 的實(shí)現(xiàn)條件(t c = 30. 98 ℃ pc = 7. 4 MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界 流體發(fā)泡劑奥帘,此外其還具有無毒铜邮、不易燃、化學(xué)惰性等 優(yōu)點(diǎn)寨蹋,近年來受到了廣泛的關(guān)注松蒜,是替代傳統(tǒng)化 學(xué)發(fā)泡劑的選擇。聚丙烯發(fā)泡珠粒改性PP 泡沫材料由于使用場(chǎng)合的不同已旧,對(duì)性能的要求 也不同秸苗,例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能,建筑 材料則需要良好的隔音运褪、隔熱性能惊楼,而汽車部件則需要 更好的剛性等玖瘸,通常需要對(duì) EPP 的性能進(jìn)行改進(jìn)來適 應(yīng)不同的需求。改進(jìn) EPP 性能的方法有 2 種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工 藝檀咙,二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性雅倒。前者主要是通過改進(jìn) 生產(chǎn)中的工藝流程、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能弧可,這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與 形態(tài)蔑匣,有利于得到泡孔直徑更小、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn) 品棕诵,但由于對(duì)材料本身的改變不大殖演,所以對(duì) EPP 力學(xué) 性能的改善作用有限;而后者則是通過改性 PP 原料 進(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能,PP 的改性方法主要 有化學(xué)交聯(lián)年鸳、物理共混趴久、熔融支化等,通過對(duì)原料的改 性搔确,不但能夠提高其熔體強(qiáng)度彼棍、降低其發(fā)泡難度、得到 更好的泡孔結(jié)構(gòu)膳算,同時(shí)也能有目的地改進(jìn) EPP 的力學(xué) 性能座硕,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)泡倍率與彈性涕蜂、改善其緩沖性 能华匾,日本 Kaneka 公司改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝。首先 在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力机隙,其次是 將顆粒從反應(yīng)釜中放出的同時(shí)使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加蜘拉,避免了顆粒在管道中粘 結(jié),此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進(jìn)一 步膨脹有鹿,后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩旭旭,顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固,提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性葱跋。此工藝可 以制備密度為 0. 11 ~ 0. 30g /cm3 持寄,發(fā)泡倍率為30 ~ 60, 閉孔含量為 90% 娱俺,泡孔尺寸為150 ~ 300 μm 的 EPP稍味。將 PP 與無機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法,丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響荠卷,納米碳酸鈣的比表面積大模庐,在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用,從而使 EPP 的泡孔密度增 大僵朗,泡孔直徑減小;但同時(shí)也會(huì)使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄赖欣。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體———己二 醇二丙烯酸酯(HDDA)屑彻、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顶吮。實(shí)驗(yàn) 表明三者都能使聚丙烯出現(xiàn)接枝或者交聯(lián)結(jié)構(gòu)從而增 強(qiáng)線性聚丙烯的熔體強(qiáng)度社牲,對(duì)比而言,HDDA 改性的聚 丙烯發(fā)泡效果好悴了,其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率 都較好搏恤。
江西優(yōu)質(zhì)MPP聚丙烯微孔發(fā)泡廠家
塑料化工研究發(fā)展至今,已合成出上千種高分子材料湃交,其中具有工業(yè)價(jià)值的僅百余種熟空,塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂(PE、PP搞莺、PVC息罗、PS、ABS)才沧,目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大迈喉,既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)。在聚乙烯温圆、聚丙烯塑料改性是目前高分子材料未來發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域挨摸,龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息,供大家參考岁歉。深入研究聚合物組成得运、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有的塑料進(jìn)行改性锅移,以制造適用的塑料新材料熔掺,已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一,全球的改性塑料行業(yè)也因此在近年內(nèi)獲得了長足的發(fā)展帆啃。關(guān)于改性的基礎(chǔ)知識(shí)在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上瞬女,通過物理、化學(xué)努潘、機(jī)械等方式,經(jīng)過填充坤学、共混疯坤、增強(qiáng)等加工方法,改善塑料的性能或增加功能深浮,對(duì)塑料的阻燃性压怠、強(qiáng)度、抗沖擊性飞苇、韌性等機(jī)械性能得到改善和提高菌瘫,使得塑料能適用在特殊的電蜗顽、磁、光雨让、熱等環(huán)境條件下雇盖。從原料樹脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料的生產(chǎn),改性技術(shù)廣泛應(yīng)用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過程中栖忠。如塑料的外觀崔挖、透明性、密度庵寞、精度狸相、加工性、機(jī)械性能捐川、化學(xué)性能脓鹃、電磁性能、耐腐蝕性能古沥、耐老化性将谊、耐磨性、硬度渐白、熱性能尊浓、阻燃性、阻隔性等方面纯衍。為了降低塑料制品的成本栋齿、改善性能、提高功能襟诸,都離不開塑料改性技術(shù)瓦堵。如何進(jìn)行聚乙烯的改性?1歌亲、不同密度的聚乙烯的共混改性由于市場(chǎng)上的專用原料較少和供應(yīng)的不平衡菇用,促進(jìn)了共混改性技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求陷揪,可以通過調(diào)整低惋鸥、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來滿足要求。一般說來悍缠,小型制品卦绣、要求較軟的制品、盛放化學(xué)藥品飞蚓、洗滌劑之類的容器滤港,低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些,高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些趴拧。當(dāng)然溅漾,并不是所有的低山叮、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品,應(yīng)該從市場(chǎng)上選擇能用于吹塑的塑料材料添履,并通過改進(jìn)配方設(shè)計(jì)屁倔,使制品的性能價(jià)格比達(dá)到優(yōu)。2缝龄、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性對(duì)于同為高密度聚乙烯材料來說汰现,即使同為可用于吹塑成型的,可能在密度上相差無幾叔壤,但從分子量上來說瞎饲,差別可能較大。樹脂牌號(hào)手冊(cè)上一般對(duì)材料的分子量都沒有標(biāo)出炼绘,而從融體指數(shù)上大致可以看出嗅战。在擠出吹塑中空制品時(shí),隨著所用吹塑級(jí)的分子量的提高俺亮,熔體強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提高驮捍,同時(shí)制品的機(jī)械性能也會(huì)提高。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)脚曾,當(dāng)分子量提高到一定程度后东且,熔體強(qiáng)度和擠出速率反而有下降的趨勢(shì)。出現(xiàn)這種情況后本讥,對(duì)制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負(fù)面影響珊泳,有時(shí)甚至?xí)l(fā)安全事故。制品加工時(shí)拷沸,出現(xiàn)分子量提高色查,熔體強(qiáng)度和擠出速率下降的情況,這與擠出機(jī)螺桿和進(jìn)料段設(shè)計(jì)有較大的關(guān)系撞芍。雖然在設(shè)備上改進(jìn)可以取得較為明顯的效果秧了,但從材料配方上進(jìn)行改進(jìn)更能取得當(dāng)期實(shí)效和減少設(shè)備改造的投資。將不同分子量序无、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混验毡,對(duì)于改善材料的分子量分布和材料內(nèi)微量添加劑元素的分布大有好處。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果愉镰。從制品的化學(xué)性能米罚,機(jī)械性能及生產(chǎn)中的各項(xiàng)工藝性出發(fā),可以比較自由的設(shè)計(jì)出各種不同的配方丈探,來滿足各種不同的要求,往往還可達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的拔莱。3碗降、不同品種塑料的共混改性在工廠的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)當(dāng)中隘竭,往往由于種種原因的限制,還會(huì)有許多不同的要求讼渊。比如說采用一些分子量較低的材料來代替分子量較高的塑料原料动看,不但是市場(chǎng)供應(yīng)狀況的限制,還有可能是制造成本的要求爪幻,比如菱皆,在HDPE中加人一定量的PP,就能有效的改善的剛性挨稿,而且不會(huì)影響的沖擊強(qiáng)度仇轻。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來確定。4奶甘、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)在加工塑料制品時(shí)篷店,適當(dāng)?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑,不但可以提高塑料制品的剛度和硬度臭家,同時(shí)也可以大幅度的降低原料成本疲陕。單就降低成本這點(diǎn)出發(fā),對(duì)許多附加值低的產(chǎn)品來說钉赁,就值得作深入的研究蹄殃。就近幾年來塑料制品加工廠填充改性的情況來看,技術(shù)層次普遍較低你踩。
江西優(yōu)質(zhì)MPP聚丙烯微孔發(fā)泡廠家
聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱诅岩、隔音、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能姓蜂,近年來被廣泛應(yīng)用在包裝按厘、建筑、汽車等行業(yè)钱慢。PP在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降逮京,低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu),所以PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)難度大束莫,目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)懒棉,因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。文中從制備工藝览绿、發(fā)泡裝備策严、性能改進(jìn)、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(dòng)態(tài)饿敲,并對(duì)該領(lǐng)域今后的研究方向進(jìn)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)輕妻导、抗沖緩震、耐腐蝕、隔熱隔音等優(yōu)良的特性倔韭,與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比术浪,PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)在于它的自由成型性,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寿酌,可以生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)以及高維尺寸精度的制品胰苏。早實(shí)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),其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)醇疼。其中硕并,EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE,抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS秧荆,此外其耐老化倔毙、耐腐蝕性也非常優(yōu)異,是非常環(huán)保的材料辰如,因此 EPP被廣泛應(yīng)用于包裝普监、建筑、汽車等行業(yè)琉兜,特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速凯正。鑒于世界各國對(duì)EPP材料研究的重視,本文從EPP的生產(chǎn)工藝豌蟋、裝備廊散、性能改進(jìn)以及表征手段等方面介紹了近年來EPP的研究進(jìn)展與動(dòng)態(tài)。 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機(jī)理 PP 珠粒發(fā)泡的機(jī)理為過飽和氣體法梧疲。如下圖所示允睹,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(xué)的不穩(wěn)定來形成過飽和體系幌氮,這個(gè)階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離缭受,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)泡珠粒该互。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(yīng)釜法米者,反應(yīng)釜法也是目前應(yīng)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(duì)于工藝成熟的反應(yīng)釜法而言宇智,擠出法目前工業(yè)化并不廣泛蔓搞。反應(yīng)釜法: 反應(yīng)釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應(yīng)釜中,升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高随橘,在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)間后打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒喂分。根據(jù)反應(yīng)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(yīng)釜中不加入液體的分散介質(zhì)机蔗,PP顆粒會(huì)堆積在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個(gè)顆粒中蒲祈,所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解甘萧,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,發(fā)泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中讳嘱,所需壓力約2~6MPa幔嗦。反應(yīng)釜法的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制酿愧、發(fā)泡倍率高沥潭、泡孔結(jié)構(gòu)好、可二次發(fā)泡嬉挡,缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高钝鸽。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3、平均泡孔直徑為 200μm的EPP庞钢。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中拔恰,升溫到稍低于發(fā)泡的溫度,保溫一段時(shí)間后再升溫到發(fā)泡溫度基括,繼續(xù)保溫一段時(shí)間颜懊,打開高壓釜放出分散體到大氣中,放出物料的同時(shí)繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫Ρ3衷诜懦鑫锪锨暗膲毫Ψ缑蟆:髮⒌玫降陌l(fā)泡珠粒洗滌河爹、離心分離后在空氣中靜置老化,這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝桐款。改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)也能在一定程度上改善EPP的性能咸这。Hossieny等采用 CO2為發(fā)泡劑用下圖中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備了 EPP,該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模魔眨,卸壓時(shí)PP通過排料口模進(jìn)入收集裝置中媳维,實(shí)驗(yàn)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(duì)發(fā)泡倍率的影響遏暴。結(jié)果表明侄刽,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(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比朋凉,密度降低;而增加口模的長度則會(huì)減小其體積膨脹比州丹,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(shí)驗(yàn)室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)侥啤,發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜與收集釜当叭,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(shí)間也是研究的重點(diǎn)方向盖灸。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑蚁鳖,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赁炎。其工藝改進(jìn)在于在降溫到發(fā)泡溫度的過程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變醉箕,恒溫一段時(shí)間后再放出珠粒進(jìn)行冷卻钾腺,其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃,工藝流程時(shí)間約為 2.5 h讥裤。反應(yīng)釜法重要的工藝在于要使發(fā)泡劑能充分溶解到 PP顆粒中放棒,所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的溫度、壓力以及保壓時(shí)間等己英,適當(dāng)?shù)匮娱L保壓時(shí)間與增大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解间螟。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟,但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用损肛,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厢破。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(gè)水下切粒裝置,如下圖治拿。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機(jī)均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡摩泪,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。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)劫谅、效率高见坑、珠粒尺寸均勻,缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)難以控制捏检,此外由于PP在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾乎不流動(dòng)荞驴,而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后,熔體強(qiáng)度又急劇下降未檩,所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃)戴尸,擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高,一般要用改性的熔體強(qiáng)度較高的 PP冤狡,這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展孙蒙。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)泡劑悲雳,高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原料挎峦,可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍,直徑為3~5mm合瓢,密度為15~100kg/m3的EPP坦胶,便由于后期成型蒸汽壓力較大,而大規(guī)模推廣受到限制晴楔。在PP中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度顿苇,得到更好的泡孔結(jié)構(gòu),從而改進(jìn)EPP的性能税弃。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑纪岁,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倍则果,泡孔密度為108~109cm-3的發(fā)泡材料幔翰。實(shí)驗(yàn)表明漩氨,納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強(qiáng)度,降低其擠出發(fā)泡的工藝難度遗增,還能夠增加氣泡成核點(diǎn)叫惊,誘導(dǎo)發(fā)生異相成核,從而得到泡孔密度做修、體積膨脹比都較大的 EPP霍狰。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,此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的溫度缓待,缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高蚓耽。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統(tǒng),用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%旋炒、3%、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP签杈,研究表明瘫镇,擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系,此外終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會(huì)隨著釋壓速率的增大而增加答姥。另外铣除,隨著CO2 注入量的增加,聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加鹦付,但泡孔密度則是先增大后減小尚粘。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)、高效的生產(chǎn)工藝敲长,是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向郎嫁。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(qiáng)度的PP,此外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2的應(yīng)用也是今后的發(fā) 展方向祈噪,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(shí)間泽铛,增加成核密度,得到微孔的發(fā)泡材料辑鲤。其中超臨界CO2的實(shí)現(xiàn)條件(tc=30.98℃盔腔,pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑,此外其還具有無毒月褥、不易燃弛随、化學(xué)惰性等優(yōu)點(diǎn),近年來受到了廣泛的關(guān)注宁赤,是替代傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡劑的選擇舀透。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場(chǎng)合的不同,對(duì)性能的要求也不同礁击,例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能盐杂,建筑材料則需要良好的隔音逗载、隔熱性能,而汽車部件則需要更好的剛性等链烈,通常需要對(duì)EPP的性能進(jìn)行改進(jìn)來適 應(yīng)不同的需求厉斟。改進(jìn)EPP性能的方法有2種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工藝,二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性强衡。前者主要是通過改進(jìn)生產(chǎn)中的工藝流程擦秽、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能,這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與形態(tài)漩勤,有利于得到泡孔直徑更小感挥、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品,但由于對(duì)材料本身的改變不大越败,所以對(duì) EPP力學(xué)性能的改善作用有限;而后者則是通過改性PP原料 進(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能触幼,PP 的改性方法主要有化學(xué)交聯(lián)、物理共混究飞、熔融支化等置谦,通過對(duì)原料的改性,不但能夠提高其熔體強(qiáng)度亿傅、降低其發(fā)泡難度媒峡、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu),同時(shí)也能有目的地改進(jìn)EPP的力學(xué)性能葵擎,所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向谅阿。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性、改善其緩沖性能酬滤,有企業(yè)改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝签餐。首先在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力,其次是將顆粒從反應(yīng)釜中放出的同時(shí)使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加敏晤,避免了顆粒在管道中粘結(jié)贱田,此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進(jìn)一步膨脹,后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩嘴脾,顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固男摧,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 译打,發(fā)泡倍率為30~60耗拓,閉孔含量為90% ,泡孔尺寸為150~300μm的EPP奏司。將 PP 與無機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法乔询,丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響,納米碳酸鈣的比表面積大韵洋,在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用竿刁,從而使 EPP 的泡孔密度增大黄锤,泡孔直徑減小;但同時(shí)也會(huì)使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)食拜、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯鸵熟,并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP。實(shí)驗(yàn) 表明三者都能使聚丙烯出現(xiàn)接枝或者交聯(lián)結(jié)構(gòu)從而增 強(qiáng)線性聚丙烯的熔體強(qiáng)度负甸,對(duì)比而言流强,HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果,其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好呻待。