無(wú)錫優(yōu)質(zhì)UMFPP廠家

說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢治唤？這可不一定，塑料具有重量輕糙申，不易受水和陽(yáng)光影響的特點(diǎn)宾添，適合制作容器，但也因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)使得塑料不易被大自然分解柜裸，容易造成大量垃圾缕陕，因此后來(lái)出現(xiàn)紙質(zhì)容器，但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點(diǎn)疙挺，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大扛邑。首先因?yàn)榧垙執(zhí)焐滤龅剿蜁?huì)軟化铐然，沒辦法單獨(dú)承裝液體鹿榜，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，所以摸起來(lái)感覺滑滑的锦爵。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計(jì)就會(huì)造成回收的難題舱殿，紙加塑料淋膜的設(shè)計(jì)當(dāng)被送到回收廠時(shí)，如果沒有特殊技術(shù)是無(wú)法將紙與塑料淋膜分離险掀，不能分離就無(wú)法重新回收材料再利用沪袭，而被放在自然環(huán)境中也因?yàn)槭菑?fù)合材料很難被分解，所以紙杯基本上只能焚燒樟氢。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冈绊，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(diǎn)，耐熱埠啃，抗腐蝕又安全死宣，還可以在微波爐內(nèi)加熱，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理碴开，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器毅该，并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用博秫。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出，吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量眶掌，將二氧化碳或氮?dú)庾⑷氲教厥獾乃芑b置中挡育，使氣體與原料充分混合，讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程朴爬，利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品具有輕量化即寒，緩沖吸震，吸音召噩，保溫等特點(diǎn)母赵，廣泛應(yīng)用于包裝，建筑建材等行業(yè)具滴。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凹嘲，在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木，這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的抵蚊，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)制成泡沫塑料施绎。到了80年代美國(guó)人研制出了微孔發(fā)泡之后，人們對(duì)這種微孔新型塑料日益感興趣贞绳，并逐漸成為市場(chǎng)上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)谷醉。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場(chǎng)上普遍使用的發(fā)可以分為兩種。一種是物理發(fā)泡劑冈闭，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳俱尼，氮?dú)猓睔獾葰怏w萎攒，并且這些氣體在氣態(tài)下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)遇八，而且在氣態(tài)時(shí)在塑料中的擴(kuò)散速度會(huì)低于在空氣中的擴(kuò)散速度。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑耍休，它是一種當(dāng)受熱后就會(huì)釋放如氮?dú)馊杏溃趸嫉鹊奈镔|(zhì)，釋放氣體的速度能夠控制羊精，化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨斯够，碳酸氫鈉等。發(fā)泡工藝發(fā)泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法喧锦，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中读规，再經(jīng)過降壓釋放出氣體，從而就能在成型的塑料中形成很多小孔燃少，這種發(fā)泡法由于成本較低束亏，發(fā)泡后對(duì)不會(huì)留下殘余物，并且對(duì)發(fā)泡塑料性能不會(huì)改變阵具。另一種是化學(xué)發(fā)泡法碍遍，這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來(lái)使塑料發(fā)泡定铜，是對(duì)加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡，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(jìn)行發(fā)泡雀久。 后一種是機(jī)械發(fā)泡宿稀，使用機(jī)械攪拌的方法使氣體混入材料中趁舀，然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料赖捌。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后，發(fā)泡劑的分子就會(huì)在塑料中形成很多微小氣泡（氣泡核）矮烹，隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加越庇，氣泡開始增長(zhǎng)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奉狈，氣泡也會(huì)停止增長(zhǎng)并且慢慢成型卤唉，這樣就會(huì)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)泡工藝仁期，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核桑驱，氣泡核膨脹，氣泡固化成型這個(gè)過程跛蛋。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)泡膜熬的，也就是我們常說的珍珠棉，將它作為包裝材料來(lái)使用有很多的優(yōu)點(diǎn)赊级，如防震押框，防潮，韌性好等理逊，來(lái)看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來(lái)的橡伞。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合晋被，通過管道將其吸入到擠出機(jī)入料口兑徘，同時(shí)在擠出機(jī)中還要加入發(fā)泡劑。在擠出機(jī)中需要加溫讓原料熔化羡洛，再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡挂脑，然后從機(jī)頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開翘县，展平后收成卷，這樣就可切割后包裝產(chǎn)品了锈麸。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機(jī)在上面印上需要的圖案或者文字。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀忘伞，后通過機(jī)器壓封成包裝袋沙兰，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了翘魄。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡，能讓生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品更加輕便暑竟，還能起到包裝保護(hù)的功能，現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬罗岖，也具有這樣的性能腹躁，它就像金屬的氣泡包裝材料桑包。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來(lái)制造的纺非，它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬，它比合金鋼要輕70%弱左，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量，具備防輻射科贬，防彈，防火的能力榜掌，在遭遇壓力時(shí)其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用乘综，也許將來(lái)我們就能用到這種氣泡金屬憎账。隨著世界資源的減少和對(duì)環(huán)境要求的提高卡辰，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率胞皱，推動(dòng)材料和能源消耗的下降九妈，以及材料性能的提升，成本降低宴树，有些可以通過輕量化實(shí)現(xiàn)晶疼，而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來(lái)發(fā)展的方向酒贬。那些用于包裝，汽車蠢莺，建筑和日用消費(fèi)品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡零如，輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用埠况，各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來(lái)的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來(lái)越廣泛棵癣。

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與傳統(tǒng)注塑制品相比，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕狈谊、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少、尺寸穩(wěn)定性好壁榕、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)赎瞎。目前牌里，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術(shù)中應(yīng)用為廣泛的工藝之一务甥，具有操作簡(jiǎn)單、效率高态辛、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件挺尿，且能耗少奏黑，符合節(jié)約材料编矾，降低成本這一發(fā)展理念，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求蹂匹。然而，欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內(nèi)部泡孔易發(fā)生大量變形怒详，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕昆烁、銀紋等缺陷，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺静尼，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用。國(guó)家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置鸭巴，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對(duì)微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響拦盹。研究發(fā)現(xiàn)鹃祖，采用氣體反壓可以減少發(fā)泡注塑制品的泡孔變形以及不均勻等缺點(diǎn)普舆，改善了泡孔的形態(tài)。實(shí)驗(yàn)方法聚丙烯微孔發(fā)泡將PP沼侣、發(fā)泡劑(AC)、發(fā)泡助劑[Zn(St)2／ZnO]按照98.5∶1∶0.5的比例混合均勻后加入料筒中進(jìn)行塑化蛾洛。然后打開氣體反壓裝置，在型腔中分別注入固定的GCP為0钞螟，0.2，0.4筛圆，0.6椿浓，0.8 MPa的氣體太援，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡扳碍，冷卻后，取出PP發(fā)泡樣品笋敞。GCP對(duì)充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后，熔體壓力瞬間達(dá)到值赛惩。隨著GCP從0增加至0.8 MPa，熔體內(nèi)部壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa喷兼，注射完成后，隨著氣體的排出季惯，熔體壓力瞬間下降，隨著冷卻收縮贾漏，熔體壓力逐漸趨于0 MPa藕筋。由此可知，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力念逞，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境。 GCP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)翎承，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率符匾，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形啊胶，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大甸各，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形焰坪，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象，泡孔形貌極不規(guī)則某饰，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)黔漂。同時(shí)發(fā)現(xiàn)炬守，隨著GCP的增大牧嫉，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變曹洽，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大辽剧，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布。當(dāng)GCP達(dá)到0.8 MPa時(shí)抖仅，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)，此時(shí)整體泡孔的變形較小环凿。這是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動(dòng)剪切作用放吩，GCP值越大，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大渡紫，泡孔受到熔體的約束力大，泡孔不易發(fā)生變形莉测。GCP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響GCP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示唧喉〉仿保可知董朝，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個(gè)樣品厚度的10.9%干跛；隨著GCP的增大子姜，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高哥捕，GCP為0.8 MPa時(shí)浅辙，升高至26.7%扭弧。而泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例隨著GCP的增大而大幅度下降，從63.7%下降到45.4%记舆，這說明GCP可以減小泡孔變形層鸽捻，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如下圖所示御蒲，泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加衣赶，整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大厚满，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小府瞄，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8 MPa下的0.304泡孔變形度，即GCP可以減小泡孔長(zhǎng)度與寬度的差距碘箍，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小遵馆。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見圖c丰榴，隨著GCP的增加货邓，當(dāng)GCP為0.2 MPa時(shí)泡孔直徑略有減小，但隨著GCP的進(jìn)一步增大四濒，泡孔直徑從36.09 μm增大到41.93 μm换况。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大，使得泡孔的成核臨界能壘升高盗蟆，泡孔的成核速率下降戈二，泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng)喳资，因此熔體壓力越大觉吭，泡孔直徑越大。GCP提高了充模時(shí)的熔體壓力骨饿，有效地降低了泡孔的變形亏栈，且隨著GCP的升高，泡孔直徑增大宏赘，泡孔密度下降，發(fā)泡材料的質(zhì)量減少整體趨于不變黎侈。結(jié)論隨著GCP從0增加至0.8 MPa察署，熔體內(nèi)部的壓力從1.55 MPa增大到2.16 MPa，使充模過程中受流動(dòng)影響的泡孔數(shù)減小峻汉，減小了泡孔受到的流動(dòng)剪切力贴汪。隨著GCP的增大，泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例從63.7%下降到45.4%休吠，變形層的泡孔的變形度從0.530下降到0.304扳埂，泡孔的平均長(zhǎng)度增大。GCP的增加有效地改善了泡孔形貌瘤礁，減小了泡孔變形層的CP增加了熔體流動(dòng)時(shí)的阻力阳懂，提高了注塑充模階段的熔體壓力，使得臨界成核點(diǎn)后移，泡孔的成核長(zhǎng)大在充模后進(jìn)行岩调，進(jìn)而改善了制品泡孔的形貌巷燥。

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摘 要：聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能，PP屬于結(jié)晶型聚合物号枕，在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)缰揪，存在結(jié)晶區(qū)，相態(tài)為固態(tài)葱淳，難以發(fā)泡钝腺；而溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，熔體強(qiáng)度急劇下降赞厕，導(dǎo)致泡孔聚并和破裂艳狐。目前，關(guān)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)泡行為坑傅，通過添加納米顆两┏郏或聚合物來(lái)調(diào)控PP的結(jié)晶方式，采用直接合成唁毒、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強(qiáng)度蒜茴，以及改進(jìn)發(fā)泡方法來(lái)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(xué)性能浆西、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能粉私，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）近零，耐熱溫度130 ℃诺核，而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃；此外久信，PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好窖杀，即使受到撓曲形變后也能立即回復(fù)到原始形狀。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居裙士、包裝入客、交通、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場(chǎng)需求腿椎。超臨界二氧化碳由于無(wú)毒桌硫、價(jià)廉、不易燃以及在聚合物中相對(duì)高的溶解度使其成為有應(yīng)用潛力的物理發(fā)泡劑啃炸，因此铆隘，用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關(guān)注。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為南用、提高其熔體強(qiáng)度膀钠、改進(jìn)發(fā)泡方法等方面綜述了近年來(lái)用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進(jìn)展掏湾。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，在進(jìn)行固態(tài)發(fā)泡時(shí)托修，由于晶區(qū)的存在忘巧，發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴(kuò)散，因此溶解度低睦刃；而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻砚嘴，從而導(dǎo)致泡孔結(jié)構(gòu)受結(jié)晶區(qū)的影響，無(wú)法得到泡孔均一的發(fā)泡材料涩拙。Doroudiani等發(fā)現(xiàn)际长，在高結(jié)晶度聚合物中無(wú)法得到均一的泡孔結(jié)構(gòu)，而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到兴泥。.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工育，是因?yàn)槠渚^(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低，有利于泡孔成核搓彻。一般而言如绸，晶區(qū)面積小，結(jié)晶密度大可以促進(jìn)泡孔成核并減小泡孔尺寸旭贬；而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核怔接，甚至導(dǎo)致無(wú)法發(fā)泡。張純等研究PP微孔發(fā)泡時(shí)發(fā)現(xiàn)稀轨，PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核扼脐、長(zhǎng)大和定型。1.3 熔體強(qiáng)度當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)奋刽，熔體強(qiáng)度急劇下降瓦侮，導(dǎo)致在熔點(diǎn)以上進(jìn)行PP發(fā)泡時(shí)，泡孔發(fā)生破裂和聚并佣谐，因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃肚吏。因此，要制備泡孔均一分布狭魂、泡孔尺寸小须喂、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品，需要解決PP在低溫時(shí)晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴(kuò)散趁蕊、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過程中PP熔體強(qiáng)度低等問題。一般從三方面考慮：一是改變PP的結(jié)晶行為仔役，使PP能在較低的溫度發(fā)泡掷伙；二是對(duì)PP進(jìn)行改性，獲得高熔體強(qiáng)度PP（HMSPP）又兵；三是改進(jìn)發(fā)泡方法任柜。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無(wú)機(jī)納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能卒废，碳納米纖維、碳納米管宙地、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來(lái)改變PP的結(jié)晶行為摔认，在PP發(fā)泡時(shí)起異相成核作用。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法宅粥，利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為参袱，減小晶體尺寸，而且由于碳納米纖維與PP基體不相容秽梅，因此為泡孔成核提供了更多異相成核點(diǎn)抹蚀，從而得到晶體尺寸小、密度高的發(fā)泡材料企垦。Wang Chuanbao等進(jìn)一步考察了碳納米纖維含量對(duì)納米材料發(fā)泡的影響环壤，結(jié)果表明：當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu)钞诡，但泡孔尺寸分布不均一郑现，有大面積的未發(fā)泡區(qū)域；當(dāng)碳納米纖維含量提高時(shí)荧降，PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降接箫，使二氧化碳的溶解度提高，泡孔均一誊抛；當(dāng)碳納米纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到25%時(shí)列牺，泡孔結(jié)構(gòu)為均一，泡孔尺寸小拗窃。Bledzki等研究木纖維與PP的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn)瞎领，納米材料的尺寸、幾何形狀對(duì)結(jié)晶行為也有影響随夸，并且得到纖維含量越高九默，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(fù)合體系的儲(chǔ)能模量宾毒，并且可以明顯影響PP的結(jié)晶驼修。Rizvi等采用機(jī)械共混，將聚四氟乙烯（PTFE）微纖添加到PP發(fā)泡體系诈铛。結(jié)果表明：PTFE微纖促進(jìn)了PP結(jié)晶成核與氣泡成核乙各，且PTFE對(duì)二氧化碳有親和性，提高了二氧化碳溶解度幢竹，PP泡孔密度大幅提高耳峦。Luo Yiwei等分別對(duì)比了球狀和纖維狀聚對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBT）與PP復(fù)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(jìn)了PP的結(jié)晶焕毫，提高了PP的結(jié)晶密度蹲坷，密集的晶體作為泡孔成核劑驶乾，減小了泡孔尺寸，提高了泡孔密度循签。提高熔體強(qiáng)度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強(qiáng)度级乐，一種行之有效的方法就是對(duì)PP進(jìn)行改性以得到HMSPP，從而加寬發(fā)泡溫度范圍县匠。目前风科，獲得HMSPP的方法通常有直接合成、共混擠出聚唐、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復(fù)合等丐重。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，但很難得到支化聚合物杆查。Langston等將對(duì)-（3-丁基）苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑扮惦，與茂金屬催化劑結(jié)合，制備了相對(duì)分子質(zhì)量高亲桦、具有所需支化度且分子結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)整的長(zhǎng)支鏈PP（LCBPP）崖蜜。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客峭。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體豫领，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(duì)分子質(zhì)量分布大于5舔琅，且零剪切黏度也有所提高等恐。3.2 反應(yīng)共混擠出反應(yīng)共混擠出是通過共混提高PP的支化程度，從而提高熔體強(qiáng)度备蚓。它采用化學(xué)自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體课蔬，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郊尝，然后通過控制反應(yīng)溫度二跋、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(yīng)，形成長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)流昏。Nam等通過加入過氧化物引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體反應(yīng)共混得到LCBPP扎即，通過流變性能證明長(zhǎng)支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強(qiáng)度，并獲得了較好的發(fā)泡性能况凉。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對(duì)線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP谚鄙，熔體強(qiáng)度和拉伸性能都明顯提升，有效抑制泡孔的聚并和破裂刁绒。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑襟锐，與馬來(lái)酸酐（MAH）接枝PP反應(yīng)共混，得到具有較高模量膛锭、低頻復(fù)數(shù)黏度和熔體強(qiáng)度的LCBPP粮坞，能改善發(fā)泡行為。另外在熔融態(tài)時(shí)初狰，只加入過氧化物和PP莫杈，會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和降解，為了提高接枝效率奢入，通常會(huì)加入給電子體（如苯乙烯筝闹、秋蘭姆等）抑制副反應(yīng)。此外腥光，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关顷。

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據(jù)調(diào)查，汽車整體重量每減少100千克武福，百公里油耗可降低0.3-0.6升议双。隨著國(guó)家第二階段燃油指標(biāo)5L/100Kg要求,以及電動(dòng)汽車行程問題的凸顯，汽車材料輕量化已成行業(yè)潮流捉片。目前平痰，在汽車非金屬材料輕量化領(lǐng)域，發(fā)泡材料正在發(fā)揮理想作用伍纫，成為實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的環(huán)保解決方案宗雇。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莹规，諸如通用赔蒲、寶馬、奔馳等汽車品牌在車門內(nèi)襯板良漱、儀表板舞虱、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)泡材料债热±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)越重要窒篱。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)方向努力焕刮。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墙杯，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配并。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)說高镐，和普通塑料相比溉旋，其既能有效減重，又能減少注塑缺陷嫉髓、提高注塑效率观腊，還具備隔熱邑闲、吸音、緩沖性能等特殊性能梧油。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發(fā)中苫耸，昊智新材料已在該領(lǐng)域取得了實(shí)際應(yīng)用，專注于高性能環(huán)保型微孔發(fā)泡的化學(xué)發(fā)泡劑儡陨、特殊發(fā)泡樹脂褪子、技術(shù)和工藝解決方案。自主開發(fā)骗村，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嫌褪，PE，PS胚股，ABS笼痛，PA，PVC信轿，EVA晃痴，TPU，TPE财忽，TPR倘核，PPO等材料的擠出，注塑和吹塑即彪、模壓成型工藝紧唱。實(shí)現(xiàn)成型產(chǎn)品的輕量化、節(jié)省成本隶校、減少能耗和噪音啤挎、減少浪費(fèi)蹲堂、提高產(chǎn)品尺寸精度并縮短成型周期宫盔。注塑化學(xué)發(fā)泡劑佩研，其應(yīng)用于塑料內(nèi)飾件生產(chǎn)時(shí)，可使汽車內(nèi)飾件具有高度一致的泡孔結(jié)構(gòu)舞终，直徑縮小至60微米轻庆，并使材料減重7%，同時(shí)還具有節(jié)省原材料敛劝、提升隔熱和隔音性能余爆、增加側(cè)壁硬度、增強(qiáng)表面紋理等功能夸盟《攴剑化學(xué)發(fā)泡劑應(yīng)用了專有的清除技術(shù)，可降低水、CO2和酸的影響桩砰，減小其對(duì)注塑模具的腐蝕拓春，并大限度地減少翹曲和縮痕。此外五芝，其對(duì)產(chǎn)品外觀和性能均無(wú)不利影響痘儡，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，而使其應(yīng)用受限枢步。同時(shí)，使用化學(xué)發(fā)泡母粒時(shí)渐尿，設(shè)備基本上不用改動(dòng)就可以輕松實(shí)現(xiàn)發(fā)泡醉途，避免了物理發(fā)泡帶來(lái)的巨額投資。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)泡劑聚丙烯砖茸、聚丙烯發(fā)泡劑隘擎、熱塑性彈性體發(fā)泡母粒。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：頭枕凉夯、儀表板货葬、門襯、方向盤劲够、輪胎罩震桶、行李倉(cāng)內(nèi)襯、座位靠背裝飾征绎、遮陽(yáng)板蹲姐、保險(xiǎn)杠芯材、空調(diào)阻隔板人柿、地毯支撐材料柴墩、頂板、側(cè)護(hù)板凫岖、門內(nèi)板吸能保護(hù)墊江咳、緩沖墊、消音內(nèi)插件哥放、后置發(fā)動(dòng)機(jī)分隔間歼指、發(fā)動(dòng)機(jī)護(hù)罩。除了應(yīng)用于汽車輕量化婶芭，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)用东臀。用于吹塑PE溫室薄膜，加入發(fā)泡母料的1.5％犀农，吹塑發(fā)泡后產(chǎn)品密度為0.624g / cm3惰赋。

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核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1、技術(shù)創(chuàng)新：·成套設(shè)備：自主研發(fā)的超臨界CO2微孔發(fā)泡成套裝備，將化學(xué)工程的技術(shù)手段應(yīng)用于聚合物加工赁濒」煅伲·適用性好：工藝適用于多種聚合物材料的微孔發(fā)泡(PP、PA拒炎、TPU挪拟、TPAE、PVDF…)击你∮褡椋·控制確：通過宏觀工藝參數(shù)(溫度、壓力)的確控制丁侄，實(shí)現(xiàn)了對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)的確控制惯雳。2、性能優(yōu)勢(shì)：·多類別：從彈性體到工程塑料的多種聚合物輕量化材料產(chǎn)品 鸿摇∈埃·高性能：充分發(fā)揮多孔結(jié)構(gòu)作用能并配合材料的功能化改性，實(shí)現(xiàn)材料的高性能化 拙吉〕蹦酰·輕量化：低密度(min) 30kg/m3 。重環(huán)保：純物理發(fā)泡筷黔，制程清潔環(huán)保往史，產(chǎn)品安全無(wú)毒。聚丙烯微孔發(fā)泡已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的產(chǎn)品種類：1必逆、M-PP：聚丙烯微孔發(fā)泡板材2怠堪、M-PVDF：聚偏氟乙烯微孔發(fā)泡板材3、M-PA12：尼龍12微孔發(fā)泡板材4名眉、M-TPU：熱塑性聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡板材5粟矿、M-TPEE：熱塑性聚酯彈性體微孔發(fā)泡板材6、M-PEBA：熱塑性聚酰胺彈性體微孔發(fā)泡板材

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摘要:采用不飽和聚酯對(duì)線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性损拢。改性后的聚丙烯形成了一種微交聯(lián)結(jié)構(gòu)陌粹，其中凝膠含量約為10%，且凝膠的交聯(lián)點(diǎn)之間平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到3.0×105福压。這種微交聯(lián)的聚丙烯和未改性的線型聚丙烯相比掏秩，具有相近的剪切黏度和熔體流動(dòng)速率，但熔體彈性明顯增加荆姆，且有應(yīng)變硬化行為蒙幻，其拉伸黏度是本體聚丙烯的10倍。因此胆筒，微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入改善了聚丙烯的發(fā)泡性能邮破。以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑诈豌，在不加入成核劑的條件下，得到了泡孔密度為1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料抒和。普通線型聚丙烯發(fā)泡的溫度區(qū)間只有4℃矫渔。因此，普通線型聚丙烯須經(jīng)過改性提高熔體強(qiáng)度摧莽，使氣泡核增長(zhǎng)時(shí)泡孔結(jié)構(gòu)可以維持到結(jié)晶過程的發(fā)生庙洼。通常有4種方法提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度:增加聚丙烯的相對(duì)分子質(zhì)量，拓寬相對(duì)分子質(zhì)量分布(或者引入超高分子量尾端)镊辕，引入長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)以及形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)油够。其中長(zhǎng)支鏈的引入雖然改善了PP發(fā)泡性能，但是會(huì)引起線型聚丙烯成核速率降低征懈，在制備高泡孔密度的泡沫時(shí)叠聋，必須加入納米成核劑。而Zha和Xing的研究結(jié)果顯示以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑利用交聯(lián)聚烯烴制備發(fā)泡材料時(shí)受裹，在沒有使用成核劑的條件下，均得到了高泡孔密度的泡沫材料虏束。雖然交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入可以明顯改善聚丙烯的發(fā)泡性能棉饶，但同時(shí)也使得聚丙烯的剪切黏度大幅上升，引起加工困難镇匀，并由于三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在使得發(fā)泡塑料無(wú)法回收再利用照藻，應(yīng)用上受到限制。近年來(lái)一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)在聚烯烴中可以引入“微交聯(lián)”結(jié)構(gòu)汗侵，在保持聚烯烴原有的剪切黏度下幸缕，提高聚烯烴的熔體彈性和拉伸黏度，并改善聚烯烴發(fā)泡性能晰韵。本文采用一種自制的不飽和聚酯對(duì)線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性发乔，在聚丙烯中引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且對(duì)形成的微交聯(lián)進(jìn)行了表征雪猪，同時(shí)測(cè)試了改性聚丙烯的流變行為栏尚。后利用超臨界二氧化碳在高壓釜內(nèi)對(duì)改性聚丙烯的發(fā)泡性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。聚丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)部分1.1 試劑與儀器線型均聚聚丙烯PP T36F:重均相對(duì)分子質(zhì)量(-Mw)=292050只恨，相對(duì)分子質(zhì)量分布寬度(MWD)=4.2,熔體指數(shù)(MFI)=2.5译仗，齊魯石化公司;不飽和聚酯(ULP):-Mn=1700～2500，自制;過氧化二異丙苯(DCP):純度99%官觅，苯乙烯(St):純度99%:上鹤菥化學(xué)試劑廠;二氧化碳:純度99%，上海凌峰試劑廠休涤。平板旋轉(zhuǎn)流變儀Thermo Hakke6.0和密煉機(jī)Haake Ｒheocord90型:Thermo Scientific公司(德國(guó));ARES旋轉(zhuǎn)流變儀:TA Instrument 公司(美國(guó));掃描電鏡:型-JSM-6360LV咱圆，日本電子公司(日本)。1.2 實(shí)驗(yàn)過程聚丙烯的改性:不飽和聚酯的結(jié)構(gòu)參見Fig.1。聚丙烯改性按以下步驟進(jìn)行:稱取PP粒料100.0g闷堡、不飽和聚酯2.5g隘膘、過氧化二異丙苯0.1g和苯乙烯2.0g，混合杠览，加入密煉機(jī)中弯菊，170℃，轉(zhuǎn)速30r/min的條件下踱阿，熔融反應(yīng)6.0min管钳。然后停止攪拌，在氮?dú)鈿夥障?70℃熱處理15min软舌。反應(yīng)過程大致如Fig.2才漆。聚丙烯的發(fā)泡過程:將高壓釜用CO2沖洗后，放入5gPP樣品佛点。關(guān)閉高壓釜醇滥，充入CO2使釜內(nèi)壓力達(dá)到6MPa。高壓釜在油浴中升溫至170℃超营，維持30min以保證聚丙烯熔融和CO2溶解在聚丙烯內(nèi)鸳玩。緩慢調(diào)節(jié)壓力至所需要發(fā)泡壓力15MPa，保持30min后演闭，迅速打開閥門泄壓不跟，并將高壓釜放入冰水混合物中冷卻后取出發(fā)泡樣品。結(jié)果與討論2.1復(fù)數(shù)黏度2種PP樣品的復(fù)數(shù)黏度隨角頻率的變化見Fig.3米碰。2條基本相重合的曲線表明引入的微交聯(lián)結(jié)構(gòu)并沒有引起改性PP黏度增加窝革。為了比較2種PP剪切黏度的變化，通過Cross方程對(duì)兩曲線進(jìn)行擬合吕座。從Tab.1中可以看到虐译，交聯(lián)改性并沒有引起改性后聚丙烯零剪切黏度的急劇增加，且熔體指數(shù)略有下降米诉，這主要是因?yàn)槲⒔宦?lián)結(jié)構(gòu)交聯(lián)點(diǎn)間的平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到了3.0×105菱蔬，遠(yuǎn)高于聚丙烯的臨界纏結(jié)相對(duì)分子質(zhì)量(5600)。但由于微交聯(lián)而形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)史侣，使得熔體松弛時(shí)間和熔體彈性增加拴泌，所以改性后PP的特征松弛時(shí)間卻增加為原來(lái)的7.4倍。而剪切變稀指數(shù)從0.55降為0.46惊橱，剪切變稀行為有所減弱蚪腐。2.2儲(chǔ)能模量和損耗角根據(jù)線性粘彈性理論，在末端低頻率區(qū)域税朴，只有長(zhǎng)的松弛時(shí)間對(duì)熔體的低頻末端儲(chǔ)能模量有貢獻(xiàn)回季，所以儲(chǔ)能模量和末端角頻率有以下的關(guān)系:Fig.4(A)顯示家制，改性后PP的儲(chǔ)能模量為未改性PP的2倍，儲(chǔ)能模量曲線末端的斜率也從1.51下降到0.87泡一，改性后PP的熔體彈性明顯增強(qiáng)颤殴。損耗角同樣對(duì)熔體彈性的改變很敏感。Fig.4(B)顯示鼻忠，未改性PP損耗角的正切值曲線隨角頻率減小而迅速抬升涵但，而改性后PP損耗角正切值在低頻末端區(qū)緩慢變化并趨于平緩。相同頻率下?lián)p耗角正切值越小帖蔓，熔體彈性行為越明顯矮瘟。Winter和Chambon的研究表明，在臨界凝膠點(diǎn)塑娇，損耗角正切值為一常數(shù)與角頻率無(wú)關(guān)澈侠，并符合以下比例關(guān)系:式中:n———松弛指數(shù)。Fig.4(B)中損耗角正切值與角頻率還存在一定的依賴關(guān)系埋酬，鄭強(qiáng)等在研究過氧化物交聯(lián)的低密度聚乙烯的體系中也發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象哨啃，并認(rèn)為是由于測(cè)試的非平衡態(tài)導(dǎo)致了這一情況的發(fā)生。2.3 法向應(yīng)力差聚合物熔體受到剪切作用時(shí)写妥，由于法向應(yīng)力差的的作用棘催，呈現(xiàn)彈性行為。通過比較法向應(yīng)力差耳标，可知聚合物熔體彈性的大小。采用定剪切速率掃描法來(lái)測(cè)試改性前后PP熔體彈性行為的改變邑跪。由Fig.5可以看到次坡，改性后PP的法相應(yīng)力差明顯提高，熔體彈性增強(qiáng)画畅。2.4 瞬時(shí)拉伸黏度Fig.6是在應(yīng)變速率接近發(fā)泡時(shí)拉伸應(yīng)變速率0.1s－1時(shí)砸琅，2種PP的瞬時(shí)拉伸黏度隨應(yīng)變變化的曲線，圖中虛線是線型聚丙烯3ηo曲線轴踱。由于拉伸應(yīng)變速率較大症脂，純PP的拉伸黏度曲線在還沒有進(jìn)入穩(wěn)態(tài)流動(dòng)區(qū)域前就已經(jīng)斷裂，且沒有應(yīng)變硬化現(xiàn)象發(fā)生淫僻。而改性PP有明顯的應(yīng)變硬化行為诱篷，瞬時(shí)拉伸黏度向上抬起偏移了3η0曲線，大瞬時(shí)拉伸黏度是純PP的10倍雳灵，達(dá)到5.6×105Pa·s棕所。交聯(lián)點(diǎn)之間的鏈段被拉伸是改性聚丙烯發(fā)生應(yīng)變硬化行為的原因。2.5 發(fā)泡行為應(yīng)變硬化行為對(duì)聚丙烯發(fā)泡性能有重要的影響悯辙。采用超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑琳省，在反應(yīng)釜中考察了改性PP的發(fā)泡性能迎吵。工藝條件為溫度170℃、壓力15MPa针贬。從Fig.7A中可以看到击费，純PP發(fā)泡后呈現(xiàn)大部分的未發(fā)泡區(qū)域和一些串孔的泡孔，基本沒有可見的泡孔結(jié)構(gòu)桦他。說明純PP的熔體強(qiáng)度不夠蔫巩，無(wú)法支持發(fā)泡時(shí)氣體擴(kuò)散引起的膨脹應(yīng)力，在泡孔沒有進(jìn)入固化和定型階段時(shí)瞬铸，PP熔體氣泡壁已經(jīng)破裂批幌。Fig.7B中顯示，改性PP發(fā)泡后嗓节，可以看到細(xì)密的氣泡孔布滿整個(gè)橫截面荧缘，泡孔呈現(xiàn)出多邊形的結(jié)構(gòu)。利用圖形分析軟件分析得到的泡孔大小和泡孔密度列在Tab.2拦宣。改性后微交聯(lián)PP的泡孔直徑在10μm右截粗，泡孔密度達(dá)到1.1×109cm－3。微交聯(lián)使得改性PP具有應(yīng)變硬化行為鸵隧，不僅增加了PP的熔體強(qiáng)度绸罗，同時(shí)熔體在承受拉伸應(yīng)力時(shí)，熔體形變變得均勻豆瘫，使得熔體不容易斷裂珊蟀，因此改性PP的發(fā)泡性能得到明顯改善。非常高的泡孔密度也說明發(fā)泡時(shí)有很高的成核速率外驱，具體原因尚需更多的研究育灸。利用不飽和聚酯對(duì)線型聚丙烯進(jìn)行了熔融接枝改性，得到一種具有微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚丙烯昵宇。這種微交聯(lián)的聚丙烯在顯著增加聚丙烯的熔體彈性以及拉伸黏度的同時(shí)磅崭，沒有使剪切黏度劇烈增加，使得在改善發(fā)泡性能的同時(shí)瓦哎，保持了聚丙烯的加工性能砸喻。改性后的PP以超臨界CO2為發(fā)泡劑發(fā)泡，在不加入任何成核劑的條件下蒋譬，可以得到發(fā)泡倍率25.6倍割岛，泡孔密度1.1×109cm－3的微孔泡沫塑料。