福建靠譜聚烯烴氣溶泡棉價(jià)格
發(fā)布時(shí)間:2022-10-30 01:20:54福建靠譜聚烯烴氣溶泡棉價(jià)格
聚丙烯是五大通用合成樹(shù)脂中的一個(gè)重要品種歇父,在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展均十分迅速。在全球塑料用五大合成樹(shù)脂中再愈,聚丙烯的產(chǎn)量占有1/4左右的份額榜苫。聚丙烯在生產(chǎn)數(shù)量迅速發(fā)展的同時(shí),也在性能上不斷出新翎冲,使其應(yīng)用的廣度和深度不斷變化垂睬,近年來(lái)或通過(guò)在聚合反應(yīng)時(shí)加以改進(jìn),或者在聚合后造粒時(shí)采取措施府适,有一些更具獨(dú)特性能的聚丙烯新的品種問(wèn)世羔飞,如透明聚丙烯、高熔體強(qiáng)度聚丙烯等檐春。透明改性PP的結(jié)晶是造成不透明的主要原因,利用急冷凍結(jié)PP的結(jié)晶趨向么伯,可以得到透明的薄膜疟暖,但有一定壁厚的制品,因熱傳導(dǎo)需要時(shí)間田柔,芯層不可能迅速被冷卻凍結(jié)俐巴,因此對(duì)于有一定厚度的制品不能指望用急冷的辦法提高透明度,必須從PP的結(jié)晶規(guī)律和影響因素入手硬爆。經(jīng)一定技術(shù)手段得到的改性PP欣舵,可具有優(yōu)良的透明性和表面光澤度,甚至可以和典型的透明塑料(如PET缀磕、PVC缘圈、PS等)相媲美。?透明聚丙烯制品聚丙烯微孔發(fā)泡1透明PP更為優(yōu)越的是熱變形溫度高袜蚕,一般可高于110℃糟把,有的甚至可達(dá)135℃,而上述三種透明塑料的熱變形溫度都低于90℃牲剃。由于透明PP的性能優(yōu)勢(shì)明顯遣疯,近年來(lái)在全球都得以迅速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域從家庭日用品到醫(yī)療器械凿傅,從包裝用品到耐熱器皿(微波爐加熱用)缠犀,都在大量使用数苫。PP的透明性提高可通過(guò)以下三種途徑:采用茂金屬催化劑聚合出具有透明性的PP;2通過(guò)無(wú)規(guī)共聚得到透明性PP;3在普通聚丙烯中加入透明改性劑(主要是成核劑)提高其透明性。高熔體強(qiáng)度聚丙烯聚丙烯的缺點(diǎn)之一是熔體強(qiáng)度低辨液,耐熔垂性差文判。通常非晶態(tài)聚合物(如ABS、PS)在較寬的溫度范圍內(nèi)存在類(lèi)似橡膠一樣的彈性行為室梅,而處于半結(jié)晶的聚丙烯則沒(méi)有戏仓。這一缺點(diǎn)造成了聚丙烯不能在較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱成型,它的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)非常接近亡鼠,一旦到達(dá)熔點(diǎn)赏殃,熔體粘度急劇下降,隨之熔體強(qiáng)度也大幅下降间涵,導(dǎo)致在熱成型時(shí)制品壁厚不均仁热,擠出發(fā)泡泡孔塌陷等問(wèn)題,大大限制了聚丙烯在某些方面的應(yīng)用勾哩。?高熔體強(qiáng)度PP在汽車(chē)制造的運(yùn)用02高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)就是指熔體強(qiáng)度對(duì)溫度和熔體流動(dòng)速率不太敏感的聚丙烯抗蠢,極具開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。HHSPP是一種樹(shù)脂含有長(zhǎng)支鏈的聚丙烯思劳,長(zhǎng)支鏈?zhǔn)窃诤缶酆现幸l(fā)接枝的迅矛,這種均聚物的熔體強(qiáng)度是具有相似流動(dòng)特性普通聚丙烯均聚物的9倍,在密度和熔體流動(dòng)速率相近的情況下潜叛,HHSPP的屈服強(qiáng)度秽褒、彎曲模量以及熱變形溫度和熔點(diǎn)均高于普通聚丙烯,但缺口沖擊強(qiáng)度比普通聚丙烯低威兜。目前销斟,HMSPP的制備方法主要有兩種:將聚丙烯與其他化合物進(jìn)行反應(yīng)性改性2聚丙烯與其他聚合物進(jìn)行共混改性具體的實(shí)施方法主要有1射線(xiàn)輻射法2反應(yīng)擠出法 3聚合過(guò)程中引發(fā)接枝法等丙烯微孔膜通過(guò)加工工藝方面的創(chuàng)新,可以制成分布著直徑約0.5μm圓孔的微孔膜椒舵。微孔形成機(jī)理:結(jié)晶高聚物在拉伸聚向過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)冷拉伸現(xiàn)象蚂踊,其結(jié)構(gòu)具有高度規(guī)整性,并所有微晶都沿應(yīng)力方向取向排列笔宿,稱(chēng)之為再結(jié)晶犁钟。?聚丙烯微孔膜03對(duì)結(jié)晶制品在熔點(diǎn)下緩慢進(jìn)行熱處理(退火),這時(shí)體積較小措伐,不完整的微晶在低溫度下熔化特纤,立即又重新結(jié)晶,從而調(diào)整鏈段排列使結(jié)晶結(jié)構(gòu)趨于均勻化侥加。在結(jié)晶一取向一再結(jié)晶的過(guò)程中捧存,有效控制材料非晶區(qū)和晶區(qū)的取向分布,調(diào)整拉伸溫度、拉伸強(qiáng)度昔穴、拉伸方法镰官、熱定型溫度、冷卻速率等工藝條件吗货,就可得到微孔膜泳唠。微孔膜屬高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品宙搬,在電池領(lǐng)域可用做隔膜笨腥,在醫(yī)療領(lǐng)域因其無(wú)毒、阻隔細(xì)菌但可透氣勇垛,可用于人工肺膜脖母、殺菌包裝物等。此種膜還可用于制造無(wú)菌水闲孤、無(wú)菌空氣谆级、廢水過(guò)濾、煙塵分離讼积、氣體濃縮肥照、衛(wèi)生用品、花草勤众、樹(shù)苗栽培等等舆绎,用途十分廣闊。
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聚丙烯(PP)樹(shù)脂具有原料來(lái)源豐富决摧、質(zhì)量輕亿蒸、性?xún)r(jià)比優(yōu)越以及優(yōu)良的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性掌桩、易于回收等特點(diǎn),是世界上應(yīng)用廣姑食、產(chǎn)量增長(zhǎng)快的樹(shù)脂之一波岛。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(shù)中新的技術(shù)音半。其主要原理是在注塑材料中添加發(fā)泡劑则拷,當(dāng)材料填滿(mǎn)型腔后,模具打開(kāi)一定的距離(1~3mm)曹鸠,形成一個(gè)具有兩側(cè)致密表皮和微孔發(fā)泡芯部的產(chǎn)品煌茬。EIPP成型零件的優(yōu)點(diǎn)1. 比普通同等壁厚零件減重約20% ,能大幅降低材料成本彻桃。2. 內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形較小坛善,尺寸穩(wěn)定性高。3. 表面致密,可進(jìn)行噴漆眠屎、涂層等處理剔交。4. 絕熱、吸聲改衩、緩沖性較好岖常。EIPP技術(shù)的典型應(yīng)用目前主要的應(yīng)用是汽車(chē)內(nèi)飾件,如門(mén)板葫督。目前國(guó)內(nèi)國(guó)外均有投產(chǎn)竭鞍。影響EIPP成型質(zhì)量主要因素PP配方用注塑的方法,想做出非常好的發(fā)泡效果橄镜,采用純PP原料是很困難的偎快。由于PP的結(jié)晶性,適合發(fā)泡的窗口很窄蛉鹿,所以要做適當(dāng)?shù)母男员蹩场E浞街行枰m當(dāng)添加各種組份,如增韌劑妖异、填料惋戏、成核劑、穩(wěn)定劑等等他膳。既要增加PP材料的熔體強(qiáng)度响逢,又要保證耐熱、耐候棕孙、耐氣熏舔亭、耐劃傷的基本要求,同時(shí)防止發(fā)粘蟀俊、氣味和VOC等钦铺。模具設(shè)計(jì)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,很容易出現(xiàn)表面缺陷肢预,常見(jiàn)的問(wèn)題包括:流痕矛洞、凹陷、銀紋烫映、氣泡沼本、拉斷等等。這些都需要精心的模具設(shè)計(jì)锭沟。通過(guò)改變?nèi)垠w流動(dòng)路徑抽兆,改變加強(qiáng)筋的位置,調(diào)整皮紋的樣式等多種方式族淮,來(lái)獲得的注射效果辫红。注塑工藝凭涂、穩(wěn)定的注塑機(jī)臺(tái)對(duì)制品質(zhì)量至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō)厉熟,發(fā)泡劑需要自動(dòng)稱(chēng)量导盅,自動(dòng)輸送到螺桿。模具中的充氣量由壓力傳感器控制揍瑟。壓力若控制不好白翻,表面的發(fā)泡劑會(huì)在流動(dòng)過(guò)程中自行發(fā)泡,造成表面銀紋绢片。為保證材料注塑溫度的穩(wěn)定滤馍,注塑機(jī)螺桿和模具熱流道經(jīng)過(guò)溫控平衡。同樣地底循,模具溫度也必須控制嚴(yán)格巢株。綜上所述,注塑發(fā)泡是一個(gè)系統(tǒng)工程熙涤,只有將配方阁苞、模具設(shè)計(jì)和注塑工藝等幾個(gè)方面要有機(jī)的結(jié)合起來(lái),才能做出好的EIPP產(chǎn)品祠挫。
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新材料研習(xí)社報(bào)道那槽,隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展,輕量等舔、舒適骚灸、綠色、環(huán)保成為汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的主要方向慌植。汽車(chē)輕量化技術(shù)能夠減輕車(chē)身重量甚牲、降低油耗,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一蝶柿。目前丈钙,汽車(chē)零部件更多地采用塑料材料替代笨重、昂貴的金屬構(gòu)件交汤,“以塑代鋼”成為解決汽車(chē)工業(yè)發(fā)展要求的佳方案著恩,汽車(chē)塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車(chē)設(shè)計(jì)和制造水平的重要標(biāo)志。在當(dāng)前的車(chē)用塑料中蜻展,聚丙烯是用量、使用頻次邀摆、增長(zhǎng)速度的品種纵顾。聚丙烯在汽車(chē)工業(yè)中用量迅速增長(zhǎng)是因?yàn)槠涿芏刃 Ⅲw積輕栋盹、設(shè)計(jì)空間廣施逾,綠色環(huán)保、性能優(yōu)異及其制造成本低。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車(chē)外裝飾件的應(yīng)用特點(diǎn)是以塑代鋼汉额,減輕汽車(chē)自重曹仗。聚丙烯是一種由丙烯聚合(均聚PP)或丙烯和乙烯共同聚合(共聚PP)而成的無(wú)臭、無(wú)毒蠕搜、半透明的聚合物怎茫,其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。聚丙烯按甲基(-CH3)空間排布的位置可分為等規(guī)聚丙烯(Isotactic polypropylene)妓灌、無(wú)規(guī)聚丙烯(Atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(Syndiotactic polypropylene)三種轨蛤。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性、耐化學(xué)腐蝕性虫埂、耐熱性祥山、介電性能,以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性掉伏,且不受濕度的影響缝呕,聚丙烯的種類(lèi)及性能如圖2所示。目前斧散,為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能供常,通常采用化學(xué)改性(共聚改性、交聯(lián)改性颅湘、接枝改性话侧、添加成核劑等)或物理改性(添加有機(jī)或無(wú)機(jī)助劑等)改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)、晶體構(gòu)型或填充闯参、共混瞻鹏、增強(qiáng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。改性聚丙烯根據(jù)特點(diǎn)和功能可分為長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料鹿寨、免噴涂聚丙烯材料新博、聚丙烯微發(fā)泡材料、高溶體強(qiáng)度聚丙烯脚草、環(huán)保阻燃聚丙烯材料赫悄、抗菌聚丙烯、耐刮擦聚丙烯材料馏慨,及低氣味埂淮、低VOC聚丙烯材料等。01 聚丙烯的車(chē)用優(yōu)勢(shì)性能優(yōu)勢(shì)聚丙烯在強(qiáng)度写隶、剛度倔撞、硬度、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯慕趴;能夠在100℃的溫度下正常使用痪蝇,具有良好的尺寸穩(wěn)定性鄙陡、熱穩(wěn)定性、較好的力學(xué)性能躏啰、較高的耐沖擊性趁矾、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌,化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響给僵。聚丙烯外觀(guān)透明而輕毫捣,密度為0.89~0.91 g/cm3,是目前塑料中輕的品種之一想际。因此培漏,采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量的降低。另外胡本,由于近年聚丙烯改性技術(shù)的發(fā)展使聚丙烯在汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展占據(jù)優(yōu)勢(shì)牌柄。保優(yōu)勢(shì)聚丙烯為無(wú)毒、無(wú)味侧甫、無(wú)臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物珊佣,屬于環(huán)保材質(zhì)。聚丙烯不僅可回收再利用披粟,而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子咒锻,在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng),使聚丙烯具有降解特性守屉,大大地降低了白色污染帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題惑艇。成本優(yōu)勢(shì)聚丙烯的生產(chǎn)原料來(lái)源路徑多樣,主要有油拇泛、煤滨巴、甲醇、丙烯等俺叭。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長(zhǎng)快的一種原料來(lái)源方式恭取,如圖3所示。由于我國(guó)煤炭資源豐富熄守,且煤炭的價(jià)格較為穩(wěn)定蜈垮,煤制備聚丙烯成本浮動(dòng)小。同時(shí)裕照,聚丙烯容易加工成型攒发,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料晋南。02 車(chē)用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材晨继,但由于聚丙烯的性能缺陷,包括收縮率大搬俊、容易產(chǎn)生翹曲變形紊扬、低溫易脆斷等,決定其必須通過(guò)改性才能滿(mǎn)足車(chē)用部件的特殊需求唉擂。聚丙烯的改性原理是基于車(chē)用零件的具體要求餐屎,優(yōu)化基體樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)和組成,采用化學(xué)或物理方法來(lái)進(jìn)行改性玩祟。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯是采用長(zhǎng)度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料腹缩,與普通聚丙烯材料相比,通過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯的機(jī)械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高空扎,能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美藏鹊。長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能,且成本遠(yuǎn)低于A(yíng)BS塑料转锈;另外盘寡,長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的高溫耐疲勞強(qiáng)度甚至比以耐熱性著稱(chēng)的玻纖增強(qiáng)尼龍高出10%,同時(shí)兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性撮慨。普通聚丙烯與長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的性能對(duì)比如表1所示竿痰。發(fā)泡改性聚丙烯發(fā)泡改性聚丙烯是以聚丙烯材料為基體,通過(guò)物理或者化學(xué)的方式使塑料中間層密布尺寸十到幾十微米的封閉微孔結(jié)構(gòu)砌溺。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限影涉,可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期;同時(shí)使制品具有內(nèi)應(yīng)力规伐、翹曲小的特性蟹倾,在注塑成型中更平整、筆直和穩(wěn)定猖闪;另一方面鲜棠,由于微孔的支撐作用,使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異萧朝,在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀岔留。低氣味、低VOC聚丙烯低氣味检柬、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車(chē)用塑料發(fā)展的一個(gè)重要方向献联,尤其針對(duì)處于相對(duì)封閉空間的汽車(chē)內(nèi)飾用聚丙烯材料,對(duì)聚丙烯提出了綠色何址、環(huán)保的要求里逆。低氣味、低 VOC 聚丙烯是通過(guò)在填料用爪、加工助劑的選擇原押、成型及后處理工藝等各個(gè)環(huán)節(jié)上來(lái)優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生,從而控制氣味的產(chǎn)生偎血。
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發(fā)泡塑料發(fā)泡塑料是通過(guò)物理或者化學(xué)的方式使塑料內(nèi)部產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)而得到的一類(lèi)塑料诸衔。這種塑料具有質(zhì)輕盯漂、隔熱、緩沖笨农、絕緣就缆、防腐、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)谒亦。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成發(fā)泡塑料竭宰,常見(jiàn)的發(fā)泡塑料有聚苯乙烯、聚氨酯份招、聚烯烴切揭。三大發(fā)泡塑料對(duì)比聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡聚丙烯簡(jiǎn)介發(fā)泡聚丙烯是以聚丙烯為基礎(chǔ)樹(shù)脂制備的發(fā)泡塑料。與常用發(fā)泡塑料相比锁摔,發(fā)泡聚丙烯具有諸多優(yōu)點(diǎn)廓旬。發(fā)泡聚丙烯原料由于普通聚丙烯較低的熔體強(qiáng)度無(wú)法保證氣泡增長(zhǎng)時(shí)泡孔壁所承受的拉伸應(yīng)力,所以發(fā)泡用聚丙烯需要采用高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)鄙漏。提高聚丙烯熔體強(qiáng)度的方法包括物理共混和化學(xué)改性?xún)深?lèi)方法嗤谚。目前生產(chǎn)高熔體強(qiáng)度聚丙烯原料的廠(chǎng)家有巴塞爾(Basell)、北歐化工(Borealis)怔蚌、陶氏化學(xué)巩步、韓國(guó)三星、拌胗唬克森美孚等椅野,具備聚丙烯發(fā)泡技術(shù)的廠(chǎng)家有JSP和Kaneka以及BASF、Berstorff公司籍胯。國(guó)內(nèi)很多科研院所對(duì)發(fā)泡技術(shù)進(jìn)行了較多研究竟闪,部分廠(chǎng)家實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),如鎮(zhèn)海煉化杖狼、燕山石化樹(shù)脂研究所炼蛤、武漢富蒂亞,但產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)外相比仍有較大差距蝶涩。發(fā)泡聚丙烯制備工藝發(fā)泡聚丙烯主要有三種制備工藝:高熔體強(qiáng)度聚丙烯發(fā)泡理朋、交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡、共混體系發(fā)泡工藝绿聘。發(fā)泡聚丙烯制備關(guān)鍵發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景嗽上,但技術(shù)開(kāi)發(fā)難度大,聚丙烯發(fā)泡工藝關(guān)鍵技術(shù)在于通過(guò)調(diào)整過(guò)程溫度來(lái)控制聚丙烯發(fā)泡穩(wěn)定性和發(fā)泡倍率熄攘。發(fā)泡聚丙烯應(yīng)用領(lǐng)域1.食品包裝發(fā)泡聚丙烯具有良好的可降解性兽愤,耐油性好,這使得它在一次性包裝市場(chǎng)中比難降解的發(fā)泡聚苯乙烯餐具有明顯的優(yōu)勢(shì)。2.保溫隔熱發(fā)泡聚丙烯材料是一種新型的隔熱材料浅萧,耐溫能力強(qiáng)逐沙,通常可承受溫度范圍在-40~110℃惯殊,在短時(shí)間內(nèi)可承受130℃高溫酱吝。3.汽車(chē)行業(yè)發(fā)泡聚丙烯材料近年來(lái)在汽車(chē)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨擴(kuò)大,可以大幅降低汽車(chē)重量土思,節(jié)省油耗。4.建筑領(lǐng)域防水保護(hù)材料忆嗜、地板緩沖材料己儒、外墻隔熱材料5.電子包裝6.緩沖包裝7.體育用品8.玩具發(fā)泡聚丙烯主要生產(chǎn)企業(yè)發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景,但技術(shù)開(kāi)發(fā)難度很大捆毫,目前國(guó)內(nèi)尚未有其相關(guān)的闪湾、可工業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn),核心技術(shù)主要掌握在JSP和ANEKA這兩家公司手中绩卤。
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聚丙烯( PP) 珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱途样、隔音、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能濒憋,近年來(lái)被廣泛應(yīng)用在包裝何暇、建 筑、汽車(chē)等行業(yè)凛驮。PP 在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降裆站,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)難度大黔夭,目前只有少數(shù)國(guó)家掌握了 PP 珠粒發(fā)泡的技術(shù)宏胯,因此 PP 珠粒發(fā)泡的研究受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān) 注。文中從制備工藝本姥、發(fā)泡裝備肩袍、性能改進(jìn)、表征方法等方面綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外 PP 珠粒發(fā)泡的研究動(dòng)態(tài)婚惫,并對(duì)該領(lǐng)域 今后的研究方向進(jìn)行了展望氛赐。聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕、抗沖緩震辰妙、 耐腐蝕鹰祸、隔熱隔音等優(yōu)良的特性,與傳統(tǒng)的直接成 型工藝相比密浑,PP 珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)在于它的自由成 型性蛙婴,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,可以生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)以及高 維尺寸精度的制品尔破。 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)街图,其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚 丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)浇衬。其中,EPP 的熱穩(wěn)定性要優(yōu) 于 EPE餐济,抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS耘擂,此外其耐老化、耐腐 蝕性也非常優(yōu)異絮姆,是非常環(huán)保的材料醉冤,因此 EPP 被廣 泛應(yīng)用于包裝、建筑篙悯、汽車(chē)等行業(yè)蚁阳,特別是在汽車(chē)行業(yè) 的需求增長(zhǎng)十分迅速。鑒于世界各國(guó)對(duì) EPP 材料研究的重視鸽照,本文從 EPP 的生產(chǎn)工藝螺捐、裝備、性能改進(jìn)以 及表征手段等方面介紹了近年來(lái) EPP 的研究進(jìn)展與 動(dòng)態(tài)矮燎。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(guò)飽和氣體法定血。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诞外,然后通過(guò)快速卸壓或 者溫度驟升造成熱力學(xué)的不穩(wěn)定來(lái)形成過(guò)飽和體系澜沟, 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(kāi)始成核并大量生長(zhǎng)浅乔,穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為 發(fā)泡珠粒倔喂。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(guó) Berstorff 公 司 與 BASF 公 司等為代表的擠出法工藝靖苇,相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng) 釜法而言席噩,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)釜中贤壁,升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使 釜內(nèi)壓力升高悼枢,在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)間后 打開(kāi)泄壓閥門(mén)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)的不同脾拆,又可分為無(wú)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)馒索,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,所以為 了使發(fā)泡劑更好地溶解名船,釜內(nèi)壓力一般需要在 10 MPa 以上;后者是先將 PP 顆粒分散在水中绰上,發(fā)泡劑能均勻 溶解在 PP 顆粒中,所需壓力約2 ~ 6 MPa渠驼。反應(yīng)釜法 的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制蜈块、發(fā)泡倍率高、泡孔結(jié)構(gòu) 好、可二次發(fā)泡百揭,缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高爽哎。 日本 JSP 公司的專(zhuān)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器一。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中课锌, 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)泡溫度祈秕,繼續(xù)保溫一段時(shí)間渺贤,打開(kāi)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?保持在放出物料前的壓力请毛。后將得到的發(fā)泡珠粒洗 滌癣亚、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)工藝获印。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街州,該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模兼丰,卸壓時(shí) PP 通過(guò)排料口模進(jìn)入 收集裝置中,實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過(guò)程中的泡孔形態(tài)與熔 融唆缴、結(jié)晶行為以及口模長(zhǎng)度對(duì)發(fā)泡倍率的影響鳍征。結(jié)果 表明,由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少面徽, 增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比艳丛,密度降 低;而增加口模的長(zhǎng)度則會(huì)減小其體積膨脹比,密度增 加趟紊。 國(guó)內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開(kāi)發(fā)出了實(shí)驗(yàn)室 用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)氮双,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 珠粒霎匈。 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)方向戴差。丁杰等采用 CO2 作發(fā)泡劑,用 Fig. 3 中的無(wú)水法發(fā)泡裝置制備了 小泡孔直徑 為 9. 55 μm铛嘱,泡 孔 密 度 小 于1. 5 × 109 cm - 3 的 EPP暖释。其工藝改進(jìn)在于在降溫到發(fā)泡溫度的 過(guò)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)行冷卻墨吓,其 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間約50 ℃球匕,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,所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的 溫度帖烘、壓力以及保壓時(shí)間等亮曹,適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)保壓時(shí)間與增 大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解。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) 用乾忱,探索新的生產(chǎn)工藝條件和生產(chǎn)裝備來(lái)降低其成本 是今后研究所需解決的問(wèn)題讥珍。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]窄瘟。PP 顆粒 與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過(guò)擠出機(jī)均勻混合后在口模出口處 由于壓力驟降而發(fā)泡衷佃,發(fā)泡的材料通過(guò)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)蹄葱、效率高氏义、珠粒尺寸均勻,缺點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程中的工藝 參數(shù)難以控制图云,此外由于 PP 在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾 乎不流動(dòng)惯悠,而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后,熔體強(qiáng)度又急劇下降竣况,所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為 4 ℃ )克婶,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丹泉,這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展情萤。 德國(guó) Berstorff 公司研發(fā)的 Schaumex ○RBEADS 生 產(chǎn)線(xiàn)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)泡劑摹恨,高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原 料筋岛,可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約 60 倍,直徑為3 ~ 5 mm晒哄,密度 為15 ~ 100 kg /m3 的 EPP 睁宰。 在 PP 中加入無(wú)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)寝凌,從 而 改 進(jìn) EPP 的 性 能柒傻。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(xiàn)性聚丙烯( LPP)硫兰,得 到了發(fā)泡倍率為 20 倍诅愚,泡孔密度為108 ~ 109 cm - 3 的發(fā) 泡材料。實(shí)驗(yàn)表明劫映,納米粘土的加入不但能夠顯著改 善 LPP 的熔體強(qiáng)度违孝,降低其擠出發(fā)泡的工藝難度,還 能夠增加氣泡成核點(diǎn)泳赋,誘導(dǎo)發(fā)生異相成核雌桑,從而得到泡 孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP祖今。與德國(guó) Berstorff 公司的單階擠出系統(tǒng)相比校坑,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 合拣技,此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過(guò)程中各階段的 溫度,缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高耍目。Lee [19]等采用 Fig. 6 中的 雙階擠出系統(tǒng)膏斤,用不同劑量的超臨界 CO2 (Wt = 1% , 3% 邪驮,5% )作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的 HMSPP莫辨,研究表 明,擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系毅访,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 增加沮榜。另外,隨著 CO2 注入量的增加喻粹,聚丙烯發(fā)泡材 料的體積膨脹比增加蟆融,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)守呜、高效的生產(chǎn)工藝型酥,是 今后 EPP 生產(chǎn)的發(fā)展方向。目前需要解決的問(wèn)題在 與開(kāi)發(fā)適用于擠出發(fā)泡的低成本高熔體強(qiáng)度的 PP查乒,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) 展方向冕末,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,增加成核密度侣颂,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)泡劑枪孩,此外其還具有無(wú)毒憔晒、不易燃、化學(xué)惰性等 優(yōu)點(diǎn)蔑舞,近年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注拒担,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)合的不同攻询,對(duì)性能的要求 也不同从撼,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钧栖、隔熱性能低零,而汽車(chē)部件則需要 更好的剛性等,通常需要對(duì) EPP 的性能進(jìn)行改進(jìn)來(lái)適 應(yīng)不同的需求拯杠。改進(jìn) EPP 性能的方法有 2 種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工 藝掏婶,二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性。前者主要是通過(guò)改進(jìn) 生產(chǎn)中的工藝流程潭陪、控制條件或者發(fā)泡裝備等來(lái)改進(jìn) EPP 的性能雄妥,這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與 形態(tài)最蕾,有利于得到泡孔直徑更小、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn) 品老厌,但由于對(duì)材料本身的改變不大瘟则,所以對(duì) EPP 力學(xué) 性能的改善作用有限;而后者則是通過(guò)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)枝秤、物理共混醋拧、熔融支化等,通過(guò)對(duì)原料的改 性宿百,不但能夠提高其熔體強(qiáng)度趁仙、降低其發(fā)泡難度、得到 更好的泡孔結(jié)構(gòu)垦页,同時(shí)也能有目的地改進(jìn) EPP 的力學(xué) 性能雀费,所以 PP 的改性也是目前研究的熱門(mén)方向。為了提高 EPP 的發(fā)泡倍率與彈性痊焊、改善其緩沖性 能盏袄,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)的壓力薄啥,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辕羽,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 步膨脹垄惧,后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩刁愿,顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固,提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性到逊。此工藝可 以制備密度為 0. 11 ~ 0. 30g /cm3 铣口,發(fā)泡倍率為30 ~ 60, 閉孔含量為 90% 觉壶,泡孔尺寸為150 ~ 300 μm 的 EPP脑题。將 PP 與無(wú)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 的影響铜靶,納米碳酸鈣的比表面積大叔遂,在發(fā)泡過(guò)程在 能起到異相成核的作用,從而使 EPP 的泡孔密度增 大争剿,泡孔直徑減小;但同時(shí)也會(huì)使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄已艰。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體———己二 醇二丙烯酸酯(HDDA)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來(lái)改性聚丙烯蚕苇, 并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP旗芬。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(xiàn)性聚丙烯的熔體強(qiáng)度,對(duì)比而言捆蜀,HDDA 改性的聚 丙烯發(fā)泡效果好疮丛,其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率 都較好幔嫂。