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聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價值：微孔發(fā)泡材料的韌性高脐区、疲勞壽命長、比強度高她按、熱穩(wěn)定性高牛隅、介電常數(shù)低。除此之外還有質(zhì)輕倔叼、隔熱汗唱、吸震宫莱、隔音丈攒、價格低廉等特點。這是因為這種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細(xì)裂縫小得多的孔徑授霸，這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端巡验，所以不會降低塑料的強度。因此碘耳，在汽車显设、航天航空和其他各種運輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價值辛辨。聚丙烯微孔發(fā)泡通過研究熔體流動速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)捕捂，低熔體流動速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機械性能。日本Sumitom化學(xué)公司利用幾種熔體流動速率不同的聚合物共混發(fā)泡斗搞，制得了一種沖擊強度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材，這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間僻焚。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)晶的通用塑料允悦，它的結(jié)晶速度較慢慢，容易形成尺寸較大的球晶虑啤，導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差隙弛，制品的外觀缺乏美感，限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用狞山。利用成核劑改性聚丙烯全闷，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萍启，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伊约，適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性姚淆；且共聚PP的透明性比均聚PP好。張廣平等采用2屡律，2-亞甲基-雙(4腌逢，6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑，研究了成核劑對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響超埋。結(jié)果表明：這種成核劑的佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%搏讶。此時佳鳖，復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃媒惕，結(jié)晶度增加3%~6%系吩，結(jié)晶速率顯著增加；材料的模量提高了20%~30%妒蔚，彎曲強度也提高了10%~20%穿挨。纖維增強聚丙烯材料：纖維增強聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一肴盏，尤其是在汽車用塑料中科盛。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用，在塑料中纖維長度需要大于LC菜皂，既零界長度贞绵，LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系恍飘。如果纖維的長度小于LC榨崩，其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大。例如章母，玻纖增強PP中母蛛，玻璃纖維的零界長度為3.1 mm；而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中胳施，LC可能降到0.9mm以下溯祸。對于普通的短玻纖增強塑料舞肆，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm焦辅，限制了制成品性能的提高。而在長玻纖增強塑料部件中椿胯，玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上筷登，大大提高了制品的物理機械性能哩盲。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價值由于長纖維增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長前方，它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右；比強度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高廉油；此外惠险，這種材料的加工流動性好抒线，制品外觀光亮班巩、無塌坑等缺陷，制品的成型收縮率也小嘶炭。的研究成果表明抱慌，長玻纖增強聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時逊桦，LFG/PP的拉伸強度抑进、彎曲強度和沖擊強度明顯高于SFG/PP强经。

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聚丙烯（PP）是輕的通用塑料，因其綜合性能優(yōu)異寺渗，生產(chǎn)成本低匿情，廣泛的用于家電户秤、包裝码秉、化工及汽車等領(lǐng)域逮矛，產(chǎn)量居于通用塑料的第2位鸡号；聚丙烯的缺點是低溫沖擊性能差、易老化须鼎，而且抗靜電性鲸伴、耐候性和染色性差，因此材料界和產(chǎn)業(yè)界都很關(guān)注聚丙烯的改性晋控。小編對聚丙烯幾個常見的改性方法進行簡單的介紹汞窗，希望能夠和同行進行交流，互有助益赡译。聚丙烯微孔發(fā)泡一仲吏、聚丙烯 / 無機納米復(fù)合材料剛性和韌性是考察塑料性能的兩個重要指標(biāo)蝌焚，如何能夠使塑料同時具有良好的剛性和韌性是人們一直以來追求的目標(biāo)裹唆，無機納米例子改性是解決這一矛盾的方法之一。大粒徑填料改性聚合物相比只洒，無機納米粒子填充改性的聚合物具有更加優(yōu)異的力學(xué)性能许帐。為了使無機納米粒子盡可能均勻的分散在聚合物基體中，需要對無機納米粒子進行表面改性成畦，經(jīng)過表面改性的無機納米粒子能夠提高它與基體樹脂界面層的黏結(jié)強度，充分發(fā)揮剛性無機粒子對聚合物的增強增韌作用涝开。納米級別的碳酸鈣為例循帐，用納米碳酸鈣能同時增強增韌，且增韌效果比微米級碳酸鈣更好舀武。同時研究發(fā)現(xiàn)拄养，納米碳酸鈣的形態(tài)不同，復(fù)合材料的力學(xué)性能也大不一樣奕剃。立方形納米碳酸鈣有利于改善復(fù)合材料的沖擊性能衷旅，而纖維狀納米碳酸鈣則能明顯改善材料的拉伸性能捐腿，納米碳酸鈣能使PP球晶明顯的細(xì)化。二茄袖、聚丙烯微孔發(fā)泡材料聚丙烯材料進行微孔發(fā)泡改性的時候，它的強度不會降低嘁锯，原因很有趣宪祥，因為該材料中含有比原來的缺陷或微細(xì)裂縫還小得多的孔徑，因為這種孔徑的存在家乘，鈍化了塑料中原有裂縫的尖端蝗羊，且不會降低塑料的強度。微孔發(fā)泡材料的韌性高仁锯、疲勞壽命長耀找、比強度高、熱穩(wěn)定性高业崖、介電常數(shù)低野芒。除此之外還有質(zhì)輕、隔熱双炕、吸震、隔音妇斤、價格低廉等特點摇锋。因此，在汽車站超、航天航空和其他各種運輸工具等領(lǐng)域微孔發(fā)泡聚丙烯得到了強力發(fā)展荸恕。三、成核劑改性聚丙烯材料PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料顷编，它的結(jié)晶速度較慢戚炫，容易形成尺寸較大的球晶，導(dǎo)致制品的光澤度和透明改性差媳纬，制品的外觀缺乏美感双肤，限制了其在透明包裝的日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用。利用成核劑改性聚丙烯茅糜，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素挽，因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用蔑赘。PP透明成核劑目前常見的有滑石粉、二氧化硅、云母缩赛、芳基磷酸鹽類等耙箍，一般來講，添加量不大于0.8%效果比較好酥馍，具體的應(yīng)用要依據(jù)現(xiàn)場情況具體分析辩昆。四、長玻纖增強聚丙烯材料長玻纖纖維增強聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一旨袒，尤其是在汽車用塑料中汁针，為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強作用砚尽，在塑料中纖維長度要大于Lc施无，既臨界長度，Lc取值與塑料的種類有直接關(guān)系必孤。如果纖維的長度小于Lc猾骡，其增強效果與一般的粉末填料區(qū)別不大。例如隧魄，玻纖增強PP中卓练，玻璃纖維的臨界長度為3.1mm隘蝎，而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中购啄，Lc可能降到0.9mm以下。對于普通的短波纖增強塑料嘱么，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm狮含，限制了制成品性能的提高。而在長玻纖增強塑料部件中曼振，玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上几迄，大大提高了制品的物理機械性能。由于長玻纖增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長冰评，它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右映胁；比強度（17.2%）更是比鋁材料（9.8%）都高甲雅，此外解孙，這種材料的加工流動性好，制品外觀光亮抛人、無塌坑等缺陷弛姜，制品的成型收縮率也小。

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說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢妖枚？這可不一定，塑料具有重量輕，不易受水和陽光影響的特點荠商，適合制作容器寂恬，但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解，容易造成大量垃圾莱没，因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器掠剑，但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大郊愧。首先因為紙張?zhí)焐滤右耄龅剿蜁浕瑳]辦法單獨承裝液體属铁，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眠寿，所以摸起來感覺滑滑的。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計就會造成回收的難題焦蘑，紙加塑料淋膜的設(shè)計當(dāng)被送到回收廠時盯拱，如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離，不能分離就無法重新回收材料再利用例嘱，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拼卵。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奢浑，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，耐熱腋腮，抗腐蝕又安全雀彼，還可以在微波爐內(nèi)加熱，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理即寡，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器徊哑，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)是塑料在擠出聪富，吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量莺丑，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墩蔓，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，利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化钢拧，緩沖吸震蟹漓，吸音，保溫等特點源内，廣泛應(yīng)用于包裝葡粒，建筑建材等行業(yè)份殿。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)了早的泡沫膠木嗽交，這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的卿嘲，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)泡之后夫壁，人們對這種微孔新型塑料日益感興趣拾枣，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)可以分為兩種盒让。一種是物理發(fā)泡劑，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳邑茄，氮氣姨蝴，氨氣等氣體，并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)肺缕，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左医。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑，它是一種當(dāng)受熱后就會釋放如氮氣同木，二氧化碳等的物質(zhì)浮梢，釋放氣體的速度能夠控制，化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨彤路，碳酸氫鈉等秕硝。發(fā)泡工藝發(fā)泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中斩萌，再經(jīng)過降壓釋放出氣體缝裤，從而就能在成型的塑料中形成很多小孔，這種發(fā)泡法由于成本較低，發(fā)泡后對不會留下殘余物霎苗，并且對發(fā)泡塑料性能不會改變姆吭。另一種是化學(xué)發(fā)泡法，這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡唁盏，是對加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡内狸，還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進行發(fā)泡。 后一種是機械發(fā)泡厘擂，使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中昆淡，然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后刽严，發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡（氣泡核）昂灵，隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加，氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大，隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低眨补，氣泡也會停止增長并且慢慢成型管削，這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔。所以不管采用什么發(fā)泡工藝含思，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核，氣泡核膨脹甘晤，氣泡固化成型這個過程含潘。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线婚，將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點调鬓，如防震，防潮酌伊，韌性好等腾窝，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。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯居砖，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合虹脯，通過管道將其吸入到擠出機入料口，同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑奏候。在擠出機中需要加溫讓原料熔化循集，再通過噴淋冷卻降溫以達到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡，然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜蔗草。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開咒彤，展平后收成卷，這樣就可切割后包裝產(chǎn)品了咒精。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镶柱。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀模叙，后通過機器壓封成包裝袋歇拆，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡范咨，能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便故觅，還能起到包裝保護的功能，現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬渠啊，也具有這樣的性能输吏，它就像金屬的氣泡包裝材料。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贯溅，它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬拄氯，它比合金鋼要輕70%，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量盗迟，具備防輻射坤邪，防彈，防火的能力罚缕，在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護的作用艇纺，也許將來我們就能用到這種氣泡金屬。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高邮弹，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率黔衡，推動材料和能源消耗的下降，以及材料性能的提升腌乡，成本降低盟劫，有些可以通過輕量化實現(xiàn)，而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向与纽。那些用于包裝侣签，汽車，建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡急迂，輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展影所，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用僚碎，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猴娩。

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編者按：目前，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右勺阐，在國外汽車上達到了15%至20%卷中。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%，廣泛應(yīng)用于儀表板渊抽、電機支架蟆豫、座位板、空調(diào)風(fēng)罩无埃、門嵌飾板等內(nèi)外飾。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進行分析毛雇，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考。標(biāo)題：微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化丙烯微孔發(fā)泡汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域侦镇，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一灵疮。目前，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右壳繁，在國外汽車上達到了15%至20%震捣。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%荔棉，廣泛應(yīng)用于儀表板、電機支架蒿赢、座位板润樱、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾羡棵。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代初被麻省理工學(xué)院提出壹若，通常指孔徑小于10μm、泡孔密度大于109個/cm3的發(fā)泡材料皂冰，這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔店展，相對于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性，在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用秃流。本文中赂蕴，筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點申請人進行分析舶胀，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考概说。外注重工藝技術(shù)保護筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)，截至目前嚣伐，全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請糖赔，其中國外有1700余件，美國纤控、日本挂捻、德國三國的相關(guān)專利申請量居前三位；國內(nèi)相關(guān)專利申請有2400多件船万，其中企業(yè)占1556件刻撒，其次是科研院所耿导，從申請人分布地區(qū)來看声怔，廣東、江蘇舱呻、浙江等地的專利申請量較高醋火。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)箱吕，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)明專利芥驳。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell茬高。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑兆旬，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔，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)怎栽。后來丽猬，Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請共有33件宿饱，涉及微孔發(fā)泡工藝以及發(fā)泡設(shè)備結(jié)構(gòu)的研發(fā)，旨在提高超臨界流體在聚合物中的溶解性以及控制超臨界流體的流量脚祟。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性，Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)由桌、設(shè)置旋轉(zhuǎn)擠壓系統(tǒng)以及在加熱工作缸內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)的螺旋件等方法改進为黎；在超臨界流體計量控制上，Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設(shè)置儲料缸控制發(fā)泡劑計量沥寥、螺桿上添加超臨界流體的計量泵等解決手段碍舍。基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%邑雅，減少材料消耗并縮短成型周期片橡，成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請了較多專利淮野，其早的相關(guān)專利申請是在1995年捧书，申請的25件相關(guān)專利均為螺桿等機械結(jié)構(gòu)的技術(shù)改進，其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)骤星。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計量與混合模塊经瓷，使熔體/氣體混合物的均化過程獨立于塑化過程，獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力洞难，消除了翹曲和縮痕舆吮，較適用于汽車內(nèi)飾。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機制造商队贱，其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù)色冀，該技術(shù)工藝簡單，采用液體發(fā)泡劑柱嫌，通過密封螺桿加料段來使料斗和塑化裝置之間形成壓力腔锋恬，從而使發(fā)泡劑在壓力下引入。該技術(shù)主要適用于纖維增強發(fā)泡材料编丘，制得的發(fā)泡塑件多能減重30%。阿博格公司的專利申請量不多嘉抓，主要涉及注塑機結(jié)構(gòu)設(shè)計索守，其中具有顆粒鎖結(jié)構(gòu)的注塑機是Profoam發(fā)泡工藝的關(guān)鍵技術(shù)。筆者認(rèn)為抑片，Trexel蕾盯、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù)，國內(nèi)企業(yè)在使用相關(guān)技術(shù)時必然面臨較高的專利許可費用蓝丙。國內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國內(nèi)專利申請人中级遭，南京聚隆科技股份有限公司（下稱聚隆科技）和會通新材料股份有限公司（下稱會通新材料）的相關(guān)專利申請量多，這兩個申請人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主渺尘，涉及的技術(shù)均為通過原料選擇來提高發(fā)泡材料的熔體強度和流動性挫鸽，以獲得泡孔均勻、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品鸥跟。