四川靠譜聚丙烯微孔發(fā)泡廠家

生物降解塑料目前已開始應用在一次性餐具罩驻、包裝穗酥、農(nóng)業(yè)、汽車惠遏、醫(yī)療砾跃、紡織等多個領域，基于行業(yè)發(fā)展趨勢及市場需求节吮，第八元素為客戶提供PLA抽高、PBAT、PBS等降解材料透绩，點擊以下鏈接翘骂，即可在線采購樣品：系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型壁熄，應用方向，性能要求碳竟。用PP丙烯微孔發(fā)泡隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展草丧，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件莹桅。塑料在汽車上的應用已有近50年的歷史昌执，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設計和制造水平高低的一個重要標志，塑料飾件的大量應用统翩，促進了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度此洲。PP以密度小厂汗、性價比高、具有優(yōu)異的耐熱性能呜师、耐化學藥品腐蝕性娶桦、剛性、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用汁汗。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢衷畦。由于高性能基礎樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大知牌、技術要求高祈争，且需要高精尖的集成先進綜合技術，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛角寸、更有效菩混、更經(jīng)濟、更實用的改性扁藕。延伸性沮峡、機械的強度和抗斷裂性無機填料和彈性體增韌增強改性PP主要是“三高”。是由 PP樹脂亿柑、三元乙丙橡膠(EPDM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)等增韌彈性體及滑石粉邢疙、碳酸鈣等無機填料的復合物，其主要用于汽車保險杠的注射成型望薄，且改性PP保險杠具有成本低疟游、質(zhì)輕、易涂裝痕支、可循環(huán)使用等優(yōu)點乡摹。滑石粉填充改性PP材料具有高剛性采转、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率聪廉，且其抗化學腐蝕性能強瞬痘，尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能，提高材料的模量和熱變形溫度板熊。玻璃纖維增強改性PP玻璃纖維增強改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應用(如在前端模塊框全、儀表板骨架、車門模塊等典型部件的應用)是多年來的研究熱點之一干签。LGFPP制品指含有長度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構津辩。10～25mm的長玻璃纖維增強聚合物相比普通4～7mm的短玻璃纖維增強聚合物具有更高的強度、剛度容劳、韌性喘沿，以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢竭贩。此外蚜印，LGFPP材料比短玻璃纖維增強PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會產(chǎn)生明顯的蠕變留量。與金屬材料和熱固性復合材料相比窄赋，LG-FPP的密度低，相同部件的質(zhì)量可減輕20%～50%;LGFPP能為設計人員提供更大的設計靈活性楼熄，可成型形狀復雜的部件忆绰、提高集成汽車零部件的能力、節(jié)約模具成本(一般長玻璃纖維增強聚合物注塑模具的成本約為金屬沖壓模具成本的20%)可岂、減少能耗(長玻璃纖維增強聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%错敢，鋁制品的35%～50%)、簡化裝配工序缕粹。汽車部件用礦物纖維增強PP的新產(chǎn)品伐债，具有強度高、熱膨脹系數(shù)低致开、耐高溫峰锁、阻燃性能好、低浮纖双戳、低翹曲虹蒋、低收縮 等特點。

四川靠譜聚丙烯微孔發(fā)泡廠家

發(fā)泡塑木復合材料是將塑料母粒飒货、木粉魄衅、填料、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合塘辅，于成型過程中在復合材料內(nèi)部引入泡孔而制成晃虫。發(fā)泡劑在塑木共混物相體系中形成的氣體相可通過溶解氣體的分離、揮發(fā)性氣體的汽化或化學反應產(chǎn)生氣體的釋放等途徑實現(xiàn)扣墩。聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡塑木復合材料內(nèi)部良好的泡孔結(jié)構有助于鈍化普通WPC中的裂紋尖端哲银，阻止裂紋擴展扛吞，因而可以克服普通塑木復合材料脆性較大、抗沖擊強度較小和材料伸長率較低的缺點荆责。另外滥比，由于發(fā)泡塑木復合材料中含有大量泡孔，材料內(nèi)部空隙較大做院，制備時所用樹脂量大大削減盲泛，相對節(jié)約了原料成本，也有效降低了材料的密度（約為未發(fā)泡塑木復合材料的50%键耕，可達0.6～1.0g/cm3）寺滚，材料的隔音、隔熱和緩沖效果也隨之提高屈雄。此外村视，因發(fā)泡材料自重輕，便于運輸棚亩、施工和安裝蓖议，有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品虏杰。發(fā)泡塑木復合材料還是一種環(huán)保材料讥蟆，原料來源廣（回收的二次纖維和廢舊塑料均可），制造成本低廉纺阔，其本身還可多次回收再利用瘸彤，減少了塑料的使用量，降低了環(huán)境污染笛钝，也有益于保護森林資源质况。盡管目前國內(nèi)一些包裝材料制造商及研究單位在努力研發(fā)發(fā)泡型純植物纖維緩沖包裝材料，但相比較而言玻靡，F(xiàn)W－PC因集合了木材與塑料兩者之長结榄，因而仍在性能上更具優(yōu)勢，如強度更高囤捻、耐水性能更好臼朗、價格更低廉、應用范圍更廣蝎土。聚丙烯（PP）價格適中视哑，力學性能優(yōu)異，耐熱溫度相對較高誊涯。PP基發(fā)泡材料的發(fā)泡體系性能和發(fā)泡機理的相關研究比較深入挡毅，制備工藝已基本成熟。我國研究人員對聚丙烯基發(fā)泡塑木復合材料的研究較多暴构，采用的木質(zhì)材料包括木粉跪呈、農(nóng)作物廢料和竹粉等段磨，例如注塑法得到的發(fā)泡塑木復合材料微孔結(jié)構及其增韌改性進行研究，采用自制的塑木粒料和發(fā)泡粒料（比例9：1）在注塑成型機上進行成型庆械，制備出具有不同微孔結(jié)構的PP/木纖維復合材料薇溃。對材料綜合性能的測定結(jié)果表明：注射溫度為180℃、保壓壓力為10 ＭＰａ時缭乘，所得發(fā)泡塑木復合材料的微孔平均孔徑為53μｍ沐序，微孔密度為2.8×106個/ｃｍ3，微孔為“蜂窩”狀形貌堕绩。與未發(fā)泡的塑木復合材料相比策幼，密度降低22%，沖擊韌性提高60%奴紧。材料中的微孔改變了裂紋擴展方向特姐，形成“臺階”、“分叉”黍氮，從而增加了裂紋的擴展路徑唐含，同時可使周圍基體變形時容易產(chǎn)生強迫高彈形變。另經(jīng)研究對木纖維/PP 復合微孔發(fā)泡材料制備工藝與材料性質(zhì)之間的關系進行研究沫浆，采用化學發(fā)泡法捷枯，利用注塑成型制備得到孔徑更小的木纖維/PP復合微孔發(fā)泡材料。該項研究結(jié)果表明专执，添加木纖維使復合材料的力學性能顯著提高淮捆，且材料的沖擊強度和彎曲強度高于未發(fā)泡材料，但后者的拉伸強度要高于木纖維/PP 復合微孔發(fā)泡材料本股；復合微孔發(fā)泡材料的密度隨木纖維摻量的增加而增大攀痊，但小于未發(fā)泡材料的密度，而且當木纖維摻量提高時拄显，泡孔直徑先減后增苟径，木纖維摻量為5% 時，泡孔直徑小躬审，為20.5μｍ棘街。有研究顯示制備發(fā)泡塑木復合材料的主要原料選定為秸稈粉和PP，通過調(diào)整偶氮二甲酰胺（AC）發(fā)泡劑與乙烯－醋酸乙烯高聚物（EEVA）的比例盒件、偶聯(lián)劑的種類和含量擠出工藝條件參數(shù)研究發(fā)泡工藝蹬碧。結(jié)果表明：AC發(fā)泡劑含量為4份時，所得發(fā)泡材料密度小為0.95g/cm3炒刁，沖擊強度大為14.88KJ/m2恩沽；當EVA含量在12％時，材料的密度達到小翔始，為0.84g/cm3罗心，沖擊強度達到大里伯，為11.4KJ/m2；偶聯(lián)劑（馬來酸酐接枝聚丙烯渤闷，MAH－ｇ－PP）為6份時疾瓮，發(fā)泡材料的沖擊強度達到大，為11.56KJ/m2飒箭；制備發(fā)泡母粒時狼电，擠出機螺桿溫度為150℃ 時，密度達到0.94g/cm3弦蹂，沖擊強度達到12.04KJ/m2肩碟。以竹粉和PP為原料采用注塑法制備了發(fā)泡塑木復合材料。實驗以乙烯辛烯共聚物（POE）和馬來酸酐接枝POE（POE－ｇ－MAH）作為復合材料的增韌劑凸椿。結(jié)果顯示：添加POE和POE－ｇ－MAH會略微降低材料拉伸強度和彎曲強度削祈，但可明顯提高材料的缺口沖擊強度，二者用量分別為15%和8%脑漫；采用8%POE－ｇ－MAH增韌的復合材料的缺口沖擊強度為8.55KJ/m2髓抑，提高了35.7%，可很好地應用于汽車內(nèi)飾件优幸。環(huán)境掃描電鏡（ESEM）測定結(jié)果顯示吨拍，增韌后的復合材料斷裂形式轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。動態(tài)頻率掃描結(jié)果顯示劈伴，POOE對復合材料流變性能的影響較小密末，而POE－ｇ－MAH增韌的復合材料的儲能模量和復數(shù)黏度明顯增大握爷。

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聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱跛璧、隔音、抗沖擊以及耐化學腐蝕等性能新啼，近年來被廣泛應用在包裝追城、建筑、汽車等行業(yè)燥撞。PP在其熔點溫度附近的熔體強度會急劇下降座柱，低熔體強度導致其難以得到好的泡孔結(jié)構，所以PP珠粒發(fā)泡的技術難度大物舒，目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術色洞，因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關注。文中從制備工藝冠胯、發(fā)泡裝備火诸、性能改進、表征方法等方面綜述了近年來國內(nèi)外PP珠粒發(fā)泡的研究動態(tài)荠察，并對該領域今后的研究方向進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)輕置蜀、抗沖緩震奈搜、耐腐蝕、隔熱隔音等優(yōu)良的特性盯荤，與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比馋吗，PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢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秋秤，可以生產(chǎn)具有復雜幾何結(jié)構以及高維尺寸精度的制品宏粤。早實現(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)灼卢。其中商架，EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS芥玉，此外其耐老化蛇摸、耐腐蝕性也非常優(yōu)異，是非常環(huán)保的材料灿巧，因此 EPP被廣泛應用于包裝赶袄、建筑、汽車等行業(yè)抠藕，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速饿肺。鑒于世界各國對EPP材料研究的重視，本文從EPP的生產(chǎn)工藝盾似、裝備敬辣、性能改進以及表征手段等方面介紹了近年來EPP的研究進展與動態(tài)。 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機理 PP 珠粒發(fā)泡的機理為過飽和氣體法零院。如下圖所示溉跃，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的不穩(wěn)定來形成過飽和體系告抄，這個階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離撰茎，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)泡珠粒打洼。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:一種是反應釜法龄糊，反應釜法也是目前應用廣泛的EPP的工業(yè)化生產(chǎn)工藝;另一種是擠出法工藝，相對于工藝成熟的反應釜法而言募疮，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛炫惩。反應釜法: 反應釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應釜中，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高阿浓，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時間后打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒他嚷。根據(jù)反應釜 中分散介質(zhì)的不同，又可分為無水法與有水法2種:前者的反應釜中不加入液體的分散介質(zhì)，PP顆粒會堆積在一起使發(fā)泡劑難以均勻溶解到每個顆粒中爸舒，所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解蟋字，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 顆粒中扭勉，所需壓力約2～6MPa鹊奖。反應釜法的優(yōu)點是工藝條件容易控制、發(fā)泡倍率高涂炎、泡孔結(jié)構好忠聚、可二次發(fā)泡，缺點是間歇式生產(chǎn)導致成本較高唱捣。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3两蟀、平均泡孔直徑為 200μm的EPP。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應釜中震缭，升溫到稍低于發(fā)泡的溫度赂毯，保溫一段時間后再升溫到發(fā)泡溫度，繼續(xù)保溫一段時間拣宰，打開高壓釜放出分散體到大氣中党涕，放出物料的同時繼續(xù)通入氮氣使釜中壓力保持在放出物料前的壓力。后將得到的發(fā)泡珠粒洗滌巡社、離心分離后在空氣中靜置老化膛堤，這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝。改進生產(chǎn)設備的結(jié)構也能在一定程度上改善EPP的性能晌该。Hossieny等采用 CO2為發(fā)泡劑用下圖中的實驗設備制備了 EPP肥荔，該設備在反應釜下端加裝了一個排料口模，卸壓時PP通過排料口模進入收集裝置中朝群，實驗研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔融燕耿、結(jié)晶行為以及口模長度對發(fā)泡倍率的影響。結(jié)果表明潜圃，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少缸棵，增加飽和壓力會提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比舟茶，密度降低;而增加口模的長度則會減小其體積膨脹比谭期，密度增加。國內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開發(fā)出了實驗室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)吧凉，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構分反應釜與收集釜隧出，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)泡流程的時間也是研究的重點方向阀捅。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑胀瞪，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。其工藝改進在于在降溫到發(fā)泡溫度的過程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變凄诞，恒溫一段時間后再放出珠粒進行冷卻圆雁，其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃，工藝流程時間約為 2.5 h帆谍。反應釜法重要的工藝在于要使發(fā)泡劑能充分溶解到 PP顆粒中伪朽，所以其關鍵控制條件有反應釜的溫度、壓力以及保壓時間等汛蝙，適當?shù)匮娱L保壓時間與增大壓力能有效促進發(fā)泡劑的溶解烈涮。目前反應釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應 用窖剑，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坚洽。擠出法: 擠出法生產(chǎn)EPP是在傳統(tǒng)擠出發(fā)泡 裝置后連接一個水下切粒裝置，如下圖西土。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡讶舰，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)需了、效率高绘雁、珠粒尺寸均勻，缺點是生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)難以控制援所，此外由于PP在溫度低于熔點時幾乎不流動庐舟，而當溫度高于熔點后，熔體強度又急劇下降住拭，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃)挪略，擠 出法對 PP 的熔體強度要求較高，一般要用改性的熔體強度較高的 PP滔岳，這些缺點限制了擠出法的應用與發(fā) 展杠娱。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)泡劑谱煤，高熔體強度聚丙烯(HMSPP)為原料摊求，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍，直徑為3～5mm刘离，密度為15～100kg/m3的EPP室叉，便由于后期成型蒸汽壓力較大，而大規(guī)模推廣受到限制硫惕。在PP中加入無機填料能夠增強 PP 的熔體強度茧痕，得到更好的泡孔結(jié)構，從而改進EPP的性能恼除。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑踪旷，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，泡孔密度為108～109cm-3的發(fā)泡材料令野。實驗表明舀患，納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強度，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度气破，還能夠增加氣泡成核點构舟，誘導發(fā)生異相成核，從而得到泡孔密度堵幽、體積膨脹比都較大的 EPP狗超。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朴下，缺點是設備成本較高努咐。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%殴胧、3%渗稍、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP，研究表明团滥，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關系竿屹，此外終的泡孔密度與發(fā)泡倍率會隨著釋壓速率的增大而增加。另外灸姊，隨著CO2 注入量的增加拱燃，聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加，但泡孔密度則是先增大后減小力惯。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)碗誉、高效的生產(chǎn)工藝，是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向父晶。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度的PP哮缺，此外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2的應用也是今后的發(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/氣體體系的飽和時間甲喝，增加成核密度尝苇，得到微孔的發(fā)泡材料。其中超臨界CO2的實現(xiàn)條件(tc=30.98℃埠胖，pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑糠溜，此外其還具有無毒、不易燃押袍、化學惰性等優(yōu)點诵冒，近年來受到了廣泛的關注，是替代傳統(tǒng)化學發(fā)泡劑的選擇谊惭。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場合的不同，對性能的要求也不同，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能圈盔，建筑材料則需要良好的隔音豹芯、隔熱性能，而汽車部件則需要更好的剛性等驱敲，通常需要對EPP的性能進行改進來適 應不同的需求铁蹈。改進EPP性能的方法有2種:一是改進生產(chǎn)工藝，二是對 PP 原料進行改性众眨。前者主要是通過改進生產(chǎn)中的工藝流程握牧、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進 EPP 的性能，這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構與形態(tài)娩梨，有利于得到泡孔直徑更小沿腰、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品，但由于對材料本身的改變不大狈定，所以對 EPP力學性能的改善作用有限;而后者則是通過改性PP原料 進而改進終的 EPP 產(chǎn)品的性能颂龙，PP 的改性方法主要有化學交聯(lián)、物理共混纽什、熔融支化等措嵌，通過對原料的改性，不但能夠提高其熔體強度芦缰、降低其發(fā)泡難度企巢、得到更好的泡孔結(jié)構，同時也能有目的地改進EPP的力學性能让蕾，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向包斑。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性、改善其緩沖性能涕俗，有企業(yè)改進了釜壓生產(chǎn)工藝罗丰。首先在顆粒從反應釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力，其次是將顆粒從反應釜中放出的同時使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加再姑，避免了顆粒在管道中粘結(jié)萌抵，此外反應釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進一步膨脹，后者會使顆粒的冷卻速率變緩元镀，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固绍填，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 栖疑，發(fā)泡倍率為30～60讨永，閉孔含量為90% ，泡孔尺寸為150～300μm的EPP遇革。將 PP 與無機物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法卿闹，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對 EPP 的影響揭糕，納米碳酸鈣的比表面積大，在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用锻霎，從而使 EPP 的泡孔密度增大著角，泡孔直徑減小;但同時也會使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄。Zhang 等分別用 3 種多官能團單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)旋恼、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯吏口，并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP。實驗 表明三者都能使聚丙烯出現(xiàn)接枝或者交聯(lián)結(jié)構從而增 強線性聚丙烯的熔體強度冰更，對比而言产徊，HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果，其泡孔的結(jié)構尺寸以及發(fā)泡倍率都較好蜀细。

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摘 要：聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有優(yōu)異的力學性能和熱性能舟铜，PP屬于結(jié)晶型聚合物，在溫度低于熔點時审葬，存在結(jié)晶區(qū)深滚，相態(tài)為固態(tài)，難以發(fā)泡涣觉；而溫度達到熔點時痴荐，熔體強度急劇下降，導致泡孔聚并和破裂官册。目前生兆，關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，通過添加納米顆料ツ或聚合物來調(diào)控PP的結(jié)晶方式鸦难，采用直接合成、共混改性和輻照交聯(lián)等手段提高PP熔體強度员淫，以及改進發(fā)泡方法來獲得PP微孔發(fā)泡材料合蔽。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯（PP）發(fā)泡材料具有良好的力學性能、熱穩(wěn)定性能和尺寸穩(wěn)定性能介返，剛性高于聚乙烯（PE）發(fā)泡材料拴事，抗沖擊性能優(yōu)于聚苯乙烯（PS），耐熱溫度130 ℃圣蝎，而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃刃宵；此外，PP發(fā)泡制品尺寸穩(wěn)定性良好徘公，即使受到撓曲形變后也能立即回復到原始形狀牲证。這些特性使PP微孔發(fā)泡材料在家居、包裝关面、交通坦袍、建筑等方面具有廣闊的發(fā)展前景和市場需求十厢。超臨界二氧化碳由于無毒、價廉键闺、不易燃以及在聚合物中相對高的溶解度使其成為有應用潛力的物理發(fā)泡劑寿烟，因此澈驼，用超臨界二氧化碳制備PP發(fā)泡材料備受關注辛燥。本文從PP微孔發(fā)泡的影響因素以及改變PP結(jié)晶行為、提高其熔體強度缝其、改進發(fā)泡方法等方面綜述了近年來用超臨界二氧化碳制備發(fā)泡材料的研究進展挎塌。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，在進行固態(tài)發(fā)泡時内边，由于晶區(qū)的存在榴都，發(fā)泡劑只能在PP的非晶區(qū)吸收和擴散，因此溶解度低漠其；而且發(fā)泡劑在聚合物基體中分散不均勻嘴高，從而導致泡孔結(jié)構受結(jié)晶區(qū)的影響，無法得到泡孔均一的發(fā)泡材料和屎。Doroudiani等發(fā)現(xiàn)拴驮，在高結(jié)晶度聚合物中無法得到均一的泡孔結(jié)構，而在低結(jié)晶度的聚合物中卻可以得到柴信。.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套啤，是因為其晶區(qū)與非晶區(qū)界面的成核能壘更低，有利于泡孔成核随常。一般而言潜沦，晶區(qū)面積小，結(jié)晶密度大可以促進泡孔成核并減小泡孔尺寸绪氛；而晶區(qū)面積大不利于泡孔成核唆鸡，甚至導致無法發(fā)泡。張純等研究PP微孔發(fā)泡時發(fā)現(xiàn)枣察，PP結(jié)晶特性明顯影響氣泡的成核争占、長大和定型。1.3 熔體強度當溫度達到熔點询件，熔體強度急劇下降燃乍，導致在熔點以上進行PP發(fā)泡時，泡孔發(fā)生破裂和聚并宛琅，因此傳統(tǒng)的PP擠出發(fā)泡溫度窗口只有4℃刻蟹。因此，要制備泡孔均一分布嘿辟、泡孔尺寸小舆瘪、發(fā)泡倍率高的發(fā)泡制品片效，需要解決PP在低溫時晶區(qū)的存在使二氧化碳難擴散、氣泡難成核以及高溫發(fā)泡過程中PP熔體強度低等問題英古。一般從三方面考慮：一是改變PP的結(jié)晶行為淀衣，使PP能在較低的溫度發(fā)泡；二是對PP進行改性召调，獲得高熔體強度PP（HMSPP）膨桥；三是改進發(fā)泡方法。調(diào)控PP的結(jié)晶行為改善PP發(fā)泡行為.1 添加無機納米粒子為提高PP的發(fā)泡性能唠叛，碳納米纖維只嚣、碳納米管、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結(jié)晶行為艺沼，在PP發(fā)泡時起異相成核作用册舞。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法，利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結(jié)晶行為障般，減小晶體尺寸调鲸，而且由于碳納米纖維與PP基體不相容，因此為泡孔成核提供了更多異相成核點挽荡，從而得到晶體尺寸小藐石、密度高的發(fā)泡材料。Wang Chuanbao等進一步考察了碳納米纖維含量對納米材料發(fā)泡的影響徐伐，結(jié)果表明：當碳納米纖維質(zhì)量分數(shù)為5%贯钩，能得到規(guī)整的泡孔結(jié)構，但泡孔尺寸分布不均一办素，有大面積的未發(fā)泡區(qū)域角雷；當碳納米纖維含量提高時，PP的結(jié)晶度和晶體尺寸均下降性穿，使二氧化碳的溶解度提高勺三，泡孔均一；當碳納米纖維質(zhì)量分數(shù)提高到25%時需曾，泡孔結(jié)構為均一吗坚，泡孔尺寸小。Bledzki等研究木纖維與PP的復合材料發(fā)現(xiàn)呆万，納米材料的尺寸商源、幾何形狀對結(jié)晶行為也有影響，并且得到纖維含量越高谋减，泡孔尺寸越小的結(jié)論牡彻。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復合體系的儲能模量，并且可以明顯影響PP的結(jié)晶出爹。Rizvi等采用機械共混庄吼，將聚四氟乙烯（PTFE）微纖添加到PP發(fā)泡體系缎除。結(jié)果表明：PTFE微纖促進了PP結(jié)晶成核與氣泡成核，且PTFE對二氧化碳有親和性总寻，提高了二氧化碳溶解度器罐，PP泡孔密度大幅提高。Luo Yiwei等分別對比了球狀和纖維狀聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）與PP復合材料的發(fā)泡渐行。結(jié)果表明：球狀和纖維狀PBT作為異相成核劑促進了PP的結(jié)晶轰坊，提高了PP的結(jié)晶密度，密集的晶體作為泡孔成核劑殊轴，減小了泡孔尺寸衰倦，提高了泡孔密度袒炉。提高熔體強度改善PP發(fā)泡為提高PP熔體強度旁理，一種行之有效的方法就是對PP進行改性以得到HMSPP，從而加寬發(fā)泡溫度范圍我磁。目前孽文，獲得HMSPP的方法通常有直接合成、共混擠出夺艰、輻照交聯(lián)及與納米顆粒復合等芋哭。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郁副。Langston等將對-（3-丁基）苯乙烯作為共聚單體和鏈轉(zhuǎn)移劑减牺，與茂金屬催化劑結(jié)合，制備了相對分子質(zhì)量高存谎、具有所需支化度且分子結(jié)構相對規(guī)整的長支鏈PP（LCBPP）拔疚。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既荚。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體稚失，然后大單體之間發(fā)生聚合得到LCBPP。用這種方法制備LCBPP的相對分子質(zhì)量分布大于5恰聘，且零剪切黏度也有所提高句各。3.2 反應共混擠出反應共混擠出是通過共混提高PP的支化程度，從而提高熔體強度晴叨。它采用化學自由基引發(fā)劑在PP主鏈接上PP或第二單體凿宾，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兼蕊，然后通過控制反應溫度初厚、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，形成長支鏈結(jié)構遍略。Nam等通過加入過氧化物引發(fā)劑和多官能團單體反應共混得到LCBPP惧所，通過流變性能證明長支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強度骤坐，并獲得了較好的發(fā)泡性能。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP下愈，熔體強度和拉伸性能都明顯提升纽绍，有效抑制泡孔的聚并和破裂。Cao Kun等用乙二胺作偶聯(lián)劑势似，與馬來酸酐（MAH）接枝PP反應共混拌夏，得到具有較高模量、低頻復數(shù)黏度和熔體強度的LCBPP履因，能改善發(fā)泡行為障簿。另外在熔融態(tài)時，只加入過氧化物和PP栅迄，會發(fā)生交聯(lián)反應和降解站故，為了提高接枝效率，通常會加入給電子體（如苯乙烯毅舆、秋蘭姆等）抑制副反應西篓。此外，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憋活。

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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展岂津，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應用，因其具有的優(yōu)異機械性能和無毒（低毒）悦即、絕熱吮成、隔音、絕緣辜梳、緩沖粱甫、輕量化等性能，在新能源汽車領域的應用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機冗美。隨著國民對于環(huán)保魔种、綠色、安全粉洼、舒適要求愈加苛刻节预，對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術和具備可阻燃、可（完全）降解属韧、可導電等新型發(fā)泡材料受到追捧安拟，成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學化工學院趙玲教授領銜的《高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化》項目斬獲科技進步獎一等獎宵喂，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷糠赦，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領域成功應用，包括新能源汽車動力電池墊片等等，引領了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應用拙泽。發(fā)泡材料具有什么優(yōu)點發(fā)泡材料具有較好防震緩沖淌山、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性顾瞻，其在汽車領域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材泼疑、汽車減震、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等荷荤。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料退渗，如地板、頂棚蕴纳、方向盤会油、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料，這種材料耐候性能較差古毛，易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體翻翩。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著，對汽車輕量化提出了更高要求喇潘。特別是在車市持續(xù)萎靡体斩、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向颖低。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領域的布局弧烤。發(fā)泡材料在新能源汽車領域的新應用新能源電動汽車的技術關鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術及安全性能忱屑。鋰電池在使用過程中必須保持絕佳的防水防塵效果，而易發(fā)熱自燃是影響其安全使用的頭等難題暇昂。在暴雨莺戒、淺灘、霧霾等極端條件下急波，為滿足汽車行駛過程中動力電池的密封和緩沖保護的要求从铲，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應用到動力電池上。例如：特斯拉model3電池PACK包為了減輕模組重量澄暮、提升安全性名段，大量使用有機硅發(fā)泡灌封材料來保護單個電芯，可在一定時間內(nèi)有限阻止電池包上部熱量傳輸給電芯導致熱失控泣懊。由于特斯拉在動力電池組技術方便的標桿作用伸辟，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應用推廣。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下馍刮，微孔發(fā)泡技術讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領域信夫，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應用技術開發(fā)列為重點課題静稻。日常生活中警没，當人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時振湾，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味惠奸、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異恰梢、可回收的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”佛南，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種嵌言。聚丙烯作為產(chǎn)量大嗅回、增長量快、應用領域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一摧茴，其高品質(zhì)發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領域的熱點與難點绵载。其中，超臨界CO2（二氧化碳）發(fā)泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關鍵核心技術苛白。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術2016年娃豹，由華東理工大學牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎材料技術提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術”獲準立項。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝购裙，開展聚合物輕量化的應用基礎—共性技術—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作懂版。據(jù)項目團隊專家介紹，聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類躏率∏耄化學發(fā)泡劑常常存在化學殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點薇芝；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用蓬抄，已逐漸被禁止和限制使用；一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高或價格昂貴夯到，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全嚷缭。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災危險耍贾、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端阅爽，超臨界流體，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術逼争，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關鍵共性技術优床，而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和粘度下降誓焦、結(jié)晶行為改變等一系列變化胆敞，可以制備微孔甚至納米泡孔材料着帽。聚丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制移层，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品仍翰；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄观话。因此予借，大規(guī)模制造具有穩(wěn)定均勻泡孔形貌和外形尺寸的高發(fā)泡倍率微孔材料難度大。了攻克這一難題频蛔，近年來灵迫，團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院晦溪、浙江新恒泰瀑粥、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系三圆、可控工藝過程和高效工業(yè)裝備等方面開展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化狞换、強化和工程化等系列工作，形成了“適合超臨界CO2發(fā)泡的聚丙烯專用料“分步/分段發(fā)泡新工藝”“優(yōu)化構建流場結(jié)構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術創(chuàng)新優(yōu)勢：根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡既可以突破結(jié)晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制舟肉，開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料修噪，以及能有效改善泡孔結(jié)構和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率路媚，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設備體積黄琼；釜壓發(fā)泡、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結(jié)構優(yōu)化設計保證了均勻的壓力場磷籍、溫度場和速度場适荣，成功實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產(chǎn)。目成果利用上述創(chuàng)新技術院领，項目已成功建設了2套年產(chǎn)3萬立方模壓發(fā)泡裝置，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造够吩；新建了4套比然、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4-6萬立方的釜壓發(fā)泡裝置，生產(chǎn)效率提高25%周循，成品率提高到99%以上强法；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億湾笛，利稅1.09億饮怯。隨著應用市場快速開拓，2019年共推廣新建了13套裝置嚎研，市場占有率高和競爭力強蓖墅。項目團隊獲得授權發(fā)明專利8件、實用新型專利8件；相關研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文论矾，“國外同行認為我們?nèi)嫦到y(tǒng)地研究了CO2間歇發(fā)泡聚丙烯行為教翩。”科技查新表明贪壳，模壓發(fā)泡的工程化技術達到國際領先水平饱亿，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強化技術具有國內(nèi)外新穎性。