衢州專業(yè)聚烯烴氣溶泡棉廠家

隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代诽里，越來(lái)越多的汽車零部件開(kāi)始采用改性塑料替代金屬制件搞疗。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志须肆，塑料飾件的大量應(yīng)用匿乃，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度豌汇。PP以密度小幢炸、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能拒贱、耐化學(xué)藥品腐蝕性宛徊、剛性佛嬉、易于成型加工和回收利用等特性在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。近來(lái)更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢(shì)闸天。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)暖呕、投資巨大、技術(shù)要求高苞氮，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)湾揽，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效笼吟、更經(jīng)濟(jì)库物、更實(shí)用的改性。聚丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體贷帮，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔戚揭。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上撵枢，可以明顯減輕重量和成型的周期民晒，大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小锄禽、平直度高镀虐，沒(méi)有縮水，尺寸穩(wěn)定沟绪，成型視窗大等特點(diǎn)刮便，特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，成為近年來(lái)注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向绽慈。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件恨旱。隨著汽車輕量化的發(fā)展，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑坝疼，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多搜贤，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車钝凶、工程機(jī)械車占20% 仪芒，客車、商務(wù)車占35% 耕陷。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料掂名。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想，僅適合于需要表面覆皮的高端車哟沫，不僅增加了制造成本饺蔑，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體嗜诀，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源猾警，通過(guò)自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)孔祸，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡发皿，且其理想的泡孔直徑應(yīng)<50μm 崔慧，但目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡穴墅、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等惶室，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板封救、尾門、風(fēng)道等捣作；擠出微發(fā)泡適用于密封條誉结、頂棚等；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等券躁。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 惩坑，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)高50%的減重，注射壓力降低約30%～50% 也拜，鎖模力降低約20% 以舒，循環(huán)周期減少10%～15%，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性慢哈，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)高30%的節(jié)能蔓钟，并且能改善制品的翹曲變形性，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活卵贱。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能滥沫，作為汽車車頂，可降低汽車的質(zhì)量键俱，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件兰绣，有利于汽車的輕量化。綜上所述编振，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛缀辩，但需要注意：1. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產(chǎn)品所驗(yàn)證的技術(shù)、有廣范的市場(chǎng)踪央、但在中國(guó)應(yīng)用尚新臀玄。2. 微發(fā)泡能提供更高品質(zhì) (減少變形,提升平面度,圓度和尺寸的穩(wěn)定性,沒(méi)有縮水印) 和更低成本 (重量,成型周期和成型噸位減少、更省料的產(chǎn)品設(shè)計(jì))畅蹂。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機(jī)——高端應(yīng)用和省成本镐牺。4. 并不是所有的制品都適合用微發(fā)泡技術(shù),需要配合尋找合適的制品。

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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)合材料魁莉，在滿足汽車零部件性能的同時(shí)睬涧，對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)募胃，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞。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)狀畦浓，詳細(xì)介紹了薄壁注塑痹束、物理發(fā)泡、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)概況讶请，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景祷嘶。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展夺溢，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展论巍。然而，由此引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)重风响，通過(guò)汽車輕量化來(lái)降低油耗從而降低環(huán)境污染嘉汰，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)，其中状勤，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(lái)也取得了較大進(jìn)展[1]鞋怀。運(yùn)用復(fù)合材料來(lái)部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法持搜。在眾多的復(fù)合材料中密似，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價(jià)格、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞葫盼。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比残腌，PPLGF在強(qiáng)度、剛度贫导、翹曲度废累、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)脱盲，因此邑滨，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種钱反，即熔融浸漬掖看、溶液浸漬、粉末浸漬面哥、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]哎壳，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長(zhǎng)度一般為8mm～15mm尚卫，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%归榕，粒子中玻纖的保留長(zhǎng)度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示，相較于玻纖保留長(zhǎng)度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料吱涉，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)刹泄，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能外里、抗沖擊性能、耐蠕變性能等特點(diǎn)特石，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盅蝗。此外，如表1所示姆蘸，隨著纖維含量的增加墩莫，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)飾中的重要部件逞敷，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量狂秦，中、高檔車型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板推捐，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層裂问。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)玖姑，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性愕秫，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料慨菱，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料焰络，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)，可提升儀表板吸能性能符喝，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闪彼，從而降低儀表板骨架重量，推動(dòng)汽車內(nèi)飾輕量化协饲。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑畏腕、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面茉稠，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用描馅。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法而线，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比铭污，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，整體減重可達(dá)約25%膀篮。該工藝的投入成本較低嘹狞，重量?jī)?yōu)勢(shì)明顯。目前誓竿，該工藝在國(guó)內(nèi)和國(guó)外合資品牌中磅网，如吉利、大眾筷屡、上汽涧偷、福特等均有應(yīng)用簸喂，一般選擇PPLGF20材料，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm嫂丙。然而娘赴，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問(wèn)題，首先是該工藝的模具成本較高跟啤，使用薄壁注塑诽表，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高隅肥。其次竿奏，注塑工藝管控和注塑精度要求高，因?yàn)镻P-LGF中長(zhǎng)玻纖分布的各向異性[3]腥放，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重泛啸，尺寸穩(wěn)定性較差。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝秃症，它是以熱塑性材料為基體候址，通過(guò)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，并保持在高壓力下种柑，然后岗仑，通過(guò)開(kāi)關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔，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]聚请，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明荠雕，1995年由美國(guó)Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化。MuCell 工藝優(yōu)勢(shì)為成型周期短驶赏、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好炸卑、翹曲低、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣煤傍。MuCell工藝使用超臨界流體盖文，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)注塑中的保壓階段蚯姆，縮短成型周期五续，同時(shí)，可使壓力分布均勻蒋失，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力返帕，降低因長(zhǎng)玻纖各項(xiàng)異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性篙挽。另外荆萤，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充，降低材料密度链韭，產(chǎn)品重量減輕偏竟，較同材質(zhì)實(shí)體，重量可降低5%～10%敞峭。目前踊谋，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旋讹，相較于實(shí)心材料重量降低了10%殖蚕，此外，長(zhǎng)城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)沉迹。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高睦疫，工藝難度大，同時(shí)相關(guān)研究表明鞭呕，使用該工藝對(duì)儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)蛤育，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右，基本滿足性能要求葫松，減重超過(guò)8%瓦糕，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降，不能滿足要求腋么。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%咕娄。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(kāi)模發(fā)泡工藝（core-back）（如圖2所示），二者均是在注塑過(guò)程中党晋，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)泡劑谭胚，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體徐块，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)未玻，以降低材料密度，減輕產(chǎn)品重量[6]胡控。其中扳剿，core-back工藝因使用了二次開(kāi)模，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡昼激，發(fā)泡的倍率更高庇绽，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多，產(chǎn)品的減重比更大橙困。一般來(lái)說(shuō)瞧掺，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，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%凡傅，具體根據(jù)退模行程決定辟狈。同物理發(fā)泡工藝一樣，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)，減少產(chǎn)品翹曲變形哼转，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性明未，而且二次開(kāi)模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件。目前壹蔓，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝趟妥，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm，重量降低了約40%佣蓉，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝披摄。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，開(kāi)模的周期較長(zhǎng)勇凭，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高行疏，而且該工藝的技術(shù)難度較高，后期調(diào)試周期較長(zhǎng)套像，產(chǎn)品的綜合成本較高酿联。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯夺巩，減重效果低于薄壁注塑工藝贞让，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝。圖2 二次開(kāi)模發(fā)泡示意

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發(fā)泡材料品種眾多柳譬，大多數(shù)熱塑性塑料和熱固性塑料都能加工成發(fā)泡材料喳张。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料、橡膠美澳、彈性體)為基礎(chǔ)而其內(nèi)部具有無(wú)數(shù)氣泡的微孔材料销部，也可以視為以氣體為填料的復(fù)合材料。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝制跟。一舅桩、模壓成型聚丙烯微孔發(fā)泡模壓成型屬于較早的發(fā)泡工藝類型，所以對(duì)模壓發(fā)泡并沒(méi)有規(guī)范的縮寫命名雨膨。直到近年來(lái)聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來(lái)后擂涛，被冠以“M”，定義為“MPP”聊记。近年來(lái)涌現(xiàn)出MPP撒妈，幾乎是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種發(fā)泡PP。其制造工藝是以壓機(jī)做為發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備排监，原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒(méi)有本質(zhì)的不同狰右，關(guān)鍵的區(qū)別在于發(fā)泡劑不是傳統(tǒng)的AC化學(xué)發(fā)泡劑，而是采用超臨界CO2舆床，因而發(fā)泡倍率可以高達(dá)20多倍棋蚌，且非常環(huán)保。具體的制造方法是，先采用混煉附鸽、壓延脱拼、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板，然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機(jī)中的模具中坷备，合上模具熄浓。加熱壓機(jī)的上下模板，將PP板材的溫度上升至PP的熔點(diǎn)附近省撑，與此同時(shí)從不同方位向模具中注入超臨界CO2赌蔑，在充分浸漬PP板材后，將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度竟秫，迅速釋放壓機(jī)的壓力娃惯，讓PP板材充分發(fā)泡并降溫，即得到MPP發(fā)泡板材肥败。MPP產(chǎn)品的制造以及制品的優(yōu)點(diǎn)在于：在固體形態(tài)下浸漬;對(duì)PP熔體強(qiáng)度要求較低;發(fā)泡過(guò)程易于控制;產(chǎn)品泡孔精細(xì)趾浅、均勻;材料力學(xué)性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會(huì)燃燒。但不足點(diǎn)也是比較明確的馒稍，如：浸漬速度慢;必須經(jīng)歷制成薄板的預(yù)加工工藝過(guò)程;受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;靠壓機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)皿哨，不僅不連續(xù)，且效率較低纽谒，難以大規(guī)模工業(yè)化;應(yīng)用領(lǐng)域不十分明確;在發(fā)泡PP中屬于制造成本較高的工藝证膨。二、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝鼓黔，即在高壓釜中央勒，在一定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)高壓將物理發(fā)泡劑在預(yù)定溫度下浸漬進(jìn)入基體樹脂的細(xì)小粒料之中澳化，然后冷卻體系溫度至室溫崔步，即得到可發(fā)性珠粒。使用時(shí)肆捕，先在一定的發(fā)泡溫度下刷晋，利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預(yù)發(fā)泡一下盖高，得到綠豆大小預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒慎陵。在制備制品時(shí)，將預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱喻奥、減壓席纽，使預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性塑料珠粒進(jìn)一步膨脹并相融合，形成預(yù)定形狀的發(fā)泡材料撞蚕，即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型润梯。由于都是采用物理發(fā)泡劑，因而發(fā)泡倍率較大。三纺铭、擠出發(fā)泡成型將塑料與發(fā)泡劑(物理或化學(xué))分別加入擠出機(jī)的不同位置寇钉，高壓下在擠出機(jī)中熔融形成均勻的溶液，然后在口模處突然泄壓舶赔、發(fā)泡扫倡、冷卻，制成板材竟纳、片材甚至管材等撵溃。在擠出發(fā)泡過(guò)程中，發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液锥累，并在口模處瞬間泄壓缘挑、發(fā)泡、冷卻桶略、形成發(fā)泡材料语淘，不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力，故而對(duì)塑料的熔體強(qiáng)度要求很高际歼，特別需要熔體在拉伸過(guò)程中具有較強(qiáng)的應(yīng)變硬化的性能亏娜，因此發(fā)泡難度較大。四蹬挺、注塑發(fā)泡成型注塑發(fā)泡材料是發(fā)展相對(duì)較晚的一種發(fā)泡材料维贺，主要因?yàn)閭鹘y(tǒng)注塑工藝與發(fā)泡必備條件之間存在矛盾。當(dāng)今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品巴帮，甚至于發(fā)泡并非是主要目的溯泣，而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形，特別是在托盤榕茧，支架等大型制品的注塑中垃沦。聚賽龍公司通過(guò)配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)的加工工藝用押、特殊的螺桿組合及配混工藝研制的可微發(fā)泡改性PA6區(qū)別于普通可微發(fā)泡改性PA材肢簿，使其在高表面要求、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢(shì)蜻拨，使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件池充。

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聚丙烯是丙烯加聚反應(yīng)而成的聚合物。系白色蠟狀材料缎讼，外觀透明而輕收夸。密度為0.89～0.91g/cm3，易燃血崭，熔點(diǎn)165℃卧惜，在155℃左右軟化厘灼，使用溫度范圍為-30～140℃。在80℃以下能耐酸咽瓷、堿设凹、鹽液及多種有機(jī)溶劑的腐蝕，能在高溫和氧化作用下分解茅姜。聚丙烯廣泛應(yīng)用于服裝围来、毛毯等纖維制品、醫(yī)療器械匈睁、汽車监透、自行車、零件航唆、輸送管道胀蛮、化工容器等生產(chǎn)，也用于食品糯钙、藥品包裝粪狼。產(chǎn)品簡(jiǎn)介特性聚丙烯簡(jiǎn)稱PP，是一種無(wú)色任岸、無(wú)臭再榄、無(wú)毒、半透明固體物質(zhì)享潜。聚丙烯（PP）是一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹脂困鸥，為無(wú)色半透明的熱塑性輕質(zhì)通用塑料。具有耐化學(xué)性剑按、耐熱性疾就、電絕緣性、高強(qiáng)度機(jī)械性能和良好的高耐磨加工性能等艺蝴，這使得聚丙烯自問(wèn)世以來(lái)猬腰，便迅速在機(jī)械、汽車猜敢、電子電器姑荷、建筑、紡織缩擂、包裝鼠冕、農(nóng)林漁業(yè)和食品工業(yè)等眾多領(lǐng)域得到廣泛的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。近年來(lái)撇叁，隨著我國(guó)包裝供鸠、電子、汽車等工業(yè)的快速發(fā)展陨闹，極大地促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)的發(fā)展楞捂。而且因?yàn)槠渚哂锌伤苄裕郾┎牧险鸩教娲局飘a(chǎn)品趋厉，高強(qiáng)度韌性和高耐磨性能已逐步取代金屬的機(jī)械功能寨闹。另外聚丙烯具有良好的接枝和復(fù)合功能，在混凝土君账、紡織繁堡、包裝和農(nóng)林漁業(yè)方面具有巨大的應(yīng)用空間。小鼠以8g/kg劑量灌胃1～5次乡数，未引起明顯中毒癥狀椭蹄。大鼠吸入聚丙烯加熱至210～220℃時(shí)的分解產(chǎn)物30次，每次2h净赴，出現(xiàn)眼粘膜及上呼吸道刺激癥狀绳矩。與聚乙烯相同禁止用其再生制品盛裝食品。發(fā)展簡(jiǎn)史1954年G·納塔首先將丙烯聚合成聚丙烯（采用鋁鈦的氯化物做催化劑）玖翅，并創(chuàng)立了定向聚合理論翼馆，引起了人們的關(guān)注。1957年意大利的蒙特卡提尼公司和美國(guó)赫克勒斯（Hecules）公司分別建立了6000t/a和9000t/a的聚丙烯生產(chǎn)裝置金度。20世紀(jì)60年代后期到70年代中期聚丙烯進(jìn)入了大發(fā)展時(shí)期应媚。80年代至今，聚丙烯產(chǎn)量在合成樹脂中居于前列猜极，現(xiàn)在僅低于聚乙烯中姜，居第2位。中國(guó)于1962年開(kāi)始研究聚丙烯生產(chǎn)工藝跟伏。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始扎筒，聚丙烯在中國(guó)發(fā)展迅速。我國(guó)引進(jìn)了一些先進(jìn)的關(guān)于聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備酬姆，先后建立了燕山嗜桌、揚(yáng)子、遼陽(yáng)等一批大中型聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施辞色，各地也興建了大量小型散裝聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施骨宠，并對(duì)緩解供需矛盾起到了一定的作用。生產(chǎn)規(guī)模的大幅度增加相满，促使我國(guó)聚丙烯樹脂生產(chǎn)進(jìn)入了快速發(fā)展階段层亿。2012年，我國(guó)PP生產(chǎn)能力達(dá)到1296.7萬(wàn)t立美。2015年匿又，我國(guó)PP產(chǎn)能為2013萬(wàn)噸/年。聚丙烯微孔發(fā)泡需現(xiàn)狀由于我國(guó)聚丙烯的供需差距較大建蹄，近年來(lái)碌更，大多數(shù)新的大型煉油裕偿、乙烯聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目和煤烯烴項(xiàng)目都配備了聚丙烯裝置，因此痛单，未來(lái)中國(guó)聚丙烯產(chǎn)能將大幅增加嘿棘。同時(shí)，還需要考慮那些小型的落后聚丙烯安裝技術(shù)旭绒，尤其是間歇式小體法裝置將被逐步淘汰鸟妙，估計(jì)等到2025年聚丙烯在我國(guó)的生產(chǎn)能力將達(dá)到更高的水平。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展挥吵，對(duì)各種化工原料的需求不斷增加重父，導(dǎo)致了對(duì)聚丙烯的消耗量達(dá)到有史以來(lái)高水平，因此我國(guó)將成為世界上聚丙烯消費(fèi)國(guó)家忽匈。2003年房午，我國(guó)聚丙烯的消耗量已經(jīng)達(dá)到532萬(wàn)噸；2007年率先達(dá)到1000萬(wàn)噸脉幢；2008年受金融危機(jī)影響歪沃，略降至1079萬(wàn)噸；目前（2018年）嫌松，在基礎(chǔ)設(shè)施投資和國(guó)內(nèi)需求的推動(dòng)下沪曙，增長(zhǎng)至1232萬(wàn)噸。生產(chǎn)工藝聚丙烯樹脂是四大通用型熱塑性樹脂（聚乙烯萎羔、聚氯乙烯液走、聚丙烯、聚苯乙烯）之一贾陷，以丙烯為原料缘眶，乙烯為共聚單體通過(guò)聚合反應(yīng)生產(chǎn)制得。聚丙烯的生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷了溶劑法髓废、溶液法巷懈，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法幾個(gè)發(fā)展階段。世界上用于生產(chǎn)聚丙烯的工藝方法按類別劃分主要有以下幾大類：溶劑法慌洪、溶液法顶燕，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法。各工藝特點(diǎn)簡(jiǎn)介如下：溶劑聚合法溶劑法（又稱漿液法或泥漿法冈爹、淤漿法）是早采用的聚丙烯生產(chǎn)工藝涌攻，但由于有脫灰和溶劑回收工序，流程長(zhǎng)频伤，較復(fù)雜等缺點(diǎn)恳谎，隨著催化劑研究技術(shù)的進(jìn)步，從八十年代起憋肖，溶劑法已趨于停滯狀態(tài)因痛，逐漸為液相本體法所取代婚苹。工藝特點(diǎn)：（1）丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中（如乙烷中），在催化劑作用下進(jìn)行溶劑聚合婚肆，聚合物以固體輸粒狀態(tài)懸浮在溶劑中租副，采用釜式攪拌反應(yīng)器坐慰；（2）有脫灰和溶劑回收工序较性，流程長(zhǎng)，較復(fù)雜结胀，裝置投資大赞咙，能耗高。但生產(chǎn)易控制糟港，產(chǎn)品質(zhì)量好攀操；（3）以離心過(guò)濾方法分離聚丙烯顆粒再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒。溶液聚合法工藝特點(diǎn)：（1）使用高沸點(diǎn)直鏈烴作溶劑秸抚，在高于聚丙烯熔點(diǎn)的溫度下操作速和，所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布；（2）高溫氣提方法蒸發(fā)脫除溶劑得熔融聚丙烯剥汤，再擠出造粒得料產(chǎn)品颠放；（3）生產(chǎn)廠家只有美國(guó)柯達(dá)公司一家。相本體法含液相氣相組合式吭敢，液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝是聚丙烯生產(chǎn)中后期發(fā)展起來(lái)的新工藝碰凶。該生產(chǎn)工藝是聚丙烯1957年開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)七年之后問(wèn)世的。采用液相本體法生產(chǎn)聚丙烯鹿驼，是在反應(yīng)體系中不加任何其他溶劑欲低，將催化劑直接分散在液相丙烯中進(jìn)行丙烯液相本體聚合反應(yīng)。聚合物從液相丙烯中不斷析出畜晰，以細(xì)顆粒狀懸浮在液相丙烯中砾莱。隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)，聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高凄鼻。當(dāng)丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定程度時(shí)腊瑟，經(jīng)閃蒸回收未聚合的丙烯單體，即得到粉料聚丙烯產(chǎn)品野宜。這是一種比較簡(jiǎn)單和先進(jìn)的聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)方法扫步。液相本體法工藝代表著八十年代國(guó)際上聚丙烯生產(chǎn)的新技術(shù)、新水平匈子。工藝特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)中不加溶劑河胎，丙烯單體以液相狀態(tài)在釜式反應(yīng)器中進(jìn)行液相本體聚合，乙烯丙烯在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣相共聚虎敦；（2）流程簡(jiǎn)單游岳，設(shè)備少政敢、投資省，動(dòng)力消耗及生產(chǎn)成本低胚迫；（3）均聚采用釜式攪拌反應(yīng)器（Hypol工藝）喷户，或環(huán)管反應(yīng)器（Spheripol工藝），無(wú)規(guī)共聚和嵌段共聚均在攪拌式流化床中進(jìn)行访锻。采用液相本體法的典型代表是BASELL公司的Spherizone液相本體法工藝褪尝。Spherizone是一種氣相循環(huán)技術(shù)，采用齊格勒-納塔催化劑期犬，可生產(chǎn)出保持韌性和加工性能同時(shí)又具有高結(jié)晶度河哑、剛性和更加均一的聚合體。它可在單一反應(yīng)器中制得高度均一的多單體樹脂或雙峰均聚物龟虎。Spherizone循環(huán)反應(yīng)有二個(gè)互通的區(qū)域璃谨，不同的區(qū)域起到由其它工藝的氣相和液相環(huán)管反應(yīng)器所起的作用。這兩個(gè)區(qū)域能產(chǎn)生具有不同相對(duì)分子質(zhì)量或單體組成分布的樹脂鲤妥，擴(kuò)大了聚丙烯的性能范圍佳吞。該工藝的核心設(shè)備為MZCR（多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng)）反應(yīng)器R230系統(tǒng)。該反應(yīng)器由提升管和下降管兩部分組成棉安。在提升管內(nèi)聚合物通過(guò)反應(yīng)氣體向上吹底扳，形成流化，并送入下降管的上部經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器后垂券，粉料在收集在下降管內(nèi)花盐。反應(yīng)氣體由離心式壓縮機(jī)通過(guò)外部的管線循環(huán)，反應(yīng)熱依靠在外部循環(huán)管線上的循環(huán)器冷卻器來(lái)移出菇爪。反應(yīng)器產(chǎn)品通過(guò)安裝在下降管下部的閥門排出算芯。排出的粉料經(jīng)過(guò)高壓和低壓脫氣后，在生產(chǎn)均聚物和無(wú)規(guī)共聚物時(shí)凳宙，直接進(jìn)行汽蒸和干燥熙揍，得到粉料產(chǎn)品。生產(chǎn)抗沖產(chǎn)品時(shí)氏涩，經(jīng)過(guò)高壓脫氣后的粉料排入氣相流化床反應(yīng)器届囚。該反應(yīng)器仍采用Spheripol II氣相反應(yīng)器系統(tǒng)。共聚反應(yīng)器為立式圓筒式容器是尖，上意系、下為球形封頭，下部為沸騰床饺汹，主體材料為不銹鋼蛔添，內(nèi)表面拋光。該工藝目前單線大生產(chǎn)能力已達(dá)45萬(wàn)噸/年。MZCR（多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器）抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá) 22%（橡膠含量大于40%）迎瞧，還可生產(chǎn)含乙烯和丁烯-1的三元共聚產(chǎn)品夸溶。氣相本體法工藝特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)不引入溶劑，丙烯單體以氣相狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)行氣相本體聚合凶硅；（2）流程簡(jiǎn)短缝裁，設(shè)備少、生產(chǎn)安全足绅，生產(chǎn)成本低捷绑；（3）聚合反應(yīng)器有流化床（聯(lián)碳/殼牌UNIPOI工藝）、立式攪拌床（巴斯Novolen工藝）及臥式攪拌床（阿莫科/埃爾帕索工藝）编检。采用氣相本體法的典型代表是DOW化學(xué)公司Unipol氣相工藝胎食。Unipol氣相聚丙烯工藝是美國(guó)聯(lián)碳公司（UCCP）和殼牌公司于二十世紀(jì)八十年代開(kāi)發(fā)的一種氣相流化床聚丙烯工藝扰才，是將應(yīng)用在聚乙烯生產(chǎn)上的流化床工藝移植到聚丙烯生產(chǎn)中允懂，并獲得成功。該工藝采用高效催化劑體系衩匣，主催化劑為高效載體催化劑蕾总，助催化劑為三乙基鋁、給電子體琅捏。UNIPOL工藝具有簡(jiǎn)單生百、靈活、經(jīng)濟(jì)和安全的特點(diǎn)柄延；該工藝只用很少的設(shè)備就能生產(chǎn)出包括均聚物蚀浆、無(wú)規(guī)共聚物和抗沖共聚物在內(nèi)的全范圍產(chǎn)品，可在較大操作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一搜吧。因?yàn)槭褂玫脑O(shè)備數(shù)量少而使維修工作量小市俊，裝置的可靠性提高。由于流化床反應(yīng)動(dòng)力學(xué)本身的限制滤奈，加上操作壓力低使系統(tǒng)中物料的貯量減小摆昧，使得該工藝比其它工藝操作安全，不存在事故失控時(shí)設(shè)備超壓的危險(xiǎn)蜒程。此工藝沒(méi)有液體廢料排出绅你，排放到大氣的烴類也很少，因此對(duì)環(huán)境的影響非常小昭躺，與其它工藝相比忌锯，該工藝更容易達(dá)到環(huán)保、健康和安全的各種嚴(yán)格規(guī)范领炫。該工藝的另一顯著特點(diǎn)是可以配合超冷凝態(tài)操作偶垮，即所謂的超冷凝態(tài)氣相流化床工藝（SCM）。該技術(shù)通過(guò)將反應(yīng)器內(nèi)液相的比例提高到45%，可使現(xiàn)有的生產(chǎn)能力提高200%针史。由于液體含量多少不是流化床不穩(wěn)定晶伦、形成聚合物結(jié)塊的基本因素，因此該技術(shù)關(guān)鍵的操作變量是膨脹床的密度及膨脹松密度與沉降松密度的比例啄枕。由于超冷凝態(tài)操作能夠有效地移走反應(yīng)熱婚陪，它能使反應(yīng)器在體積不增加的情況下提高2倍以上的生產(chǎn)能力，對(duì)于投資的節(jié)省是非称底＃可觀的泌参。抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá)17% （橡膠含量大于30%）的抗沖共聚產(chǎn)品常空。該工藝的核心設(shè)備為氣相流化床反應(yīng)器沽一、循環(huán)氣壓縮機(jī)、循環(huán)氣冷卻器和擠壓造粒機(jī)組漓糙。流化床反應(yīng)器是空心式容器铣缠，其頂部帶有擴(kuò)大段，底部帶有分布器昆禽，一反應(yīng)器操作壓力為3.5MPaG蝗蛙，溫度67℃，第二反應(yīng)器操作壓力為2.1MPaG醉鳖，溫度70℃捡硅；循環(huán)氣壓縮機(jī)為單級(jí)、恒速盗棵、離心式壓縮機(jī)壮韭。聚丙烯PP改性針對(duì)聚丙烯在低溫下的抗沖擊性能差、耐候性不佳纹因、表面裝飾性差以及在電喷屋、磁、光辐怕、熱逼蒙、燃燒等方面的功能性與實(shí)際需要的差距，對(duì)聚丙烯加以改性寄疏，成為當(dāng)前塑料加工發(fā)展為活躍的是牢，取得成果為豐盛的領(lǐng)域。

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據(jù)調(diào)查陕截，汽車整體重量每減少100千克驳棱，百公里油耗可降低0.3-0.6升。隨著國(guó)家第二階段燃油指標(biāo)5L/100Kg要求,以及電動(dòng)汽車行程問(wèn)題的凸顯农曲，汽車材料輕量化已成行業(yè)潮流社搅。目前驻债，在汽車非金屬材料輕量化領(lǐng)域，發(fā)泡材料正在發(fā)揮理想作用形葬，成為實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的環(huán)保解決方案合呐。具體到汽車非金屬材料輕量化領(lǐng)域，化學(xué)微發(fā)泡技術(shù)已成為主機(jī)廠及相關(guān)零件廠商競(jìng)相研究的主要課題之一笙以，諸如通用淌实、寶馬、奔馳等汽車品牌在車門內(nèi)襯板猖腕、儀表板拆祈、后門內(nèi)襯板、底護(hù)板等汽車內(nèi)飾中大范圍地應(yīng)用化學(xué)微發(fā)泡材料倘感》呕担化學(xué)微發(fā)泡技術(shù)在汽車輕量化、降低成本等方向會(huì)越來(lái)越重要老玛。山東昊智新型材料科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱昊智新材料）化學(xué)發(fā)泡劑正在引領(lǐng)這個(gè)方向努力淤年。聚丙烯微孔發(fā)泡所謂微發(fā)泡材料，指的是以材料為基體逻炊，內(nèi)部含有從幾十微米到幾百微米尺寸泡孔的多孔聚合物材料互亮。微發(fā)泡主要分為超臨界氣體的物理發(fā)泡和發(fā)泡劑的化學(xué)發(fā)泡兩種。而就化學(xué)微發(fā)泡材料來(lái)說(shuō)余素，和普通塑料相比，其既能有效減重炊昆，又能減少注塑缺陷桨吊、提高注塑效率，還具備隔熱凤巨、吸音视乐、緩沖性能等特殊性能。在塑料微孔發(fā)泡和技術(shù)領(lǐng)域的多年探索和研究與開(kāi)發(fā)中敢茁，昊智新材料已在該領(lǐng)域取得了實(shí)際應(yīng)用佑淀，專注于高性能環(huán)保型微孔發(fā)泡的化學(xué)發(fā)泡劑、特殊發(fā)泡樹脂彰檬、技術(shù)和工藝解決方案伸刃。自主開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)和銷售的精細(xì)化學(xué)發(fā)泡劑用于合成樹脂和橡膠：例如PP逢倍，PE捧颅，PS，ABS较雕，PA碉哑，PVC，EVA，TPU扣典，TPE妆毕，TPR，PPO等材料的擠出贮尖，注塑和吹塑设塔、模壓成型工藝。實(shí)現(xiàn)成型產(chǎn)品的輕量化远舅、節(jié)省成本闰蛔、減少能耗和噪音、減少浪費(fèi)图柏、提高產(chǎn)品尺寸精度并縮短成型周期序六。注塑化學(xué)發(fā)泡劑，其應(yīng)用于塑料內(nèi)飾件生產(chǎn)時(shí)蚤吹，可使汽車內(nèi)飾件具有高度一致的泡孔結(jié)構(gòu)例诀，直徑縮小至60微米，并使材料減重7%裁着，同時(shí)還具有節(jié)省原材料繁涂、提升隔熱和隔音性能、增加側(cè)壁硬度二驰、增強(qiáng)表面紋理等功能扔罪。化學(xué)發(fā)泡劑應(yīng)用了專有的清除技術(shù)桶雀，可降低水矿酵、CO2和酸的影響，減小其對(duì)注塑模具的腐蝕矗积，并大限度地減少翹曲和縮痕全肮。此外，其對(duì)產(chǎn)品外觀和性能均無(wú)不利影響棘捣，而早期的化學(xué)發(fā)泡劑產(chǎn)品會(huì)影響汽車塑料件的表面光潔度辜腺，而使其應(yīng)用受限。同時(shí)乍恐，使用化學(xué)發(fā)泡母粒時(shí)评疗，設(shè)備基本上不用改動(dòng)就可以輕松實(shí)現(xiàn)發(fā)泡，避免了物理發(fā)泡帶來(lái)的巨額投資禁熏。昊智新材料在提升汽車輕量化上的應(yīng)用產(chǎn)品涉及發(fā)泡劑聚丙烯壤巷、聚丙烯發(fā)泡劑、熱塑性彈性體發(fā)泡母粒瞧毙。熱塑性彈性體發(fā)泡母粒 圖源：山東昊智新材料成型發(fā)泡產(chǎn)品可用于實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的部件有：頭枕胧华、儀表板寄症、門襯、方向盤矩动、輪胎罩有巧、行李倉(cāng)內(nèi)襯、座位靠背裝飾悲没、遮陽(yáng)板篮迎、保險(xiǎn)杠芯材、空調(diào)阻隔板示姿、地毯支撐材料甜橱、頂板、側(cè)護(hù)板栈戳、門內(nèi)板吸能保護(hù)墊岂傲、緩沖墊、消音內(nèi)插件子檀、后置發(fā)動(dòng)機(jī)分隔間镊掖、發(fā)動(dòng)機(jī)護(hù)罩。除了應(yīng)用于汽車輕量化褂痰，化學(xué)微發(fā)泡技術(shù)還可以用于PE樹脂微孔發(fā)泡的典型應(yīng)用亩进。用于吹塑PE溫室薄膜，加入發(fā)泡母料的1.5％缩歪，吹塑發(fā)泡后產(chǎn)品密度為0.624g / cm3归薛。