中山靠譜聚丙烯發(fā)泡定制

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。改性后的聚丙烯形成了一種微交聯(lián)結(jié)構(gòu)卖局，其中凝膠含量約為10%斧蜕，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。這種微交聯(lián)的聚丙烯和未改性的線型聚丙烯相比砚偶，具有相近的剪切黏度和熔體流動(dòng)速率批销，但熔體彈性明顯增加，且有應(yīng)變硬化行為蟹演，其拉伸黏度是本體聚丙烯的10倍风钻。因此，微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入改善了聚丙烯的發(fā)泡性能酒请。以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑，在不加入成核劑的條件下鸣个，得到了泡孔密度為1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料羞反。普通線型聚丙烯發(fā)泡的溫度區(qū)間只有4℃。因此囤萤，普通線型聚丙烯須經(jīng)過改性提高熔體強(qiáng)度昼窗，使氣泡核增長時(shí)泡孔結(jié)構(gòu)可以維持到結(jié)晶過程的發(fā)生。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)量涛舍，拓寬相對(duì)分子質(zhì)量分布(或者引入超高分子量尾端)澄惊，引入長支鏈結(jié)構(gòu)以及形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。其中長支鏈的引入雖然改善了PP發(fā)泡性能富雅，但是會(huì)引起線型聚丙烯成核速率降低掸驱，在制備高泡孔密度的泡沫時(shí)，必須加入納米成核劑没佑。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)毕贼，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蛤奢。雖然交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入可以明顯改善聚丙烯的發(fā)泡性能鬼癣，但同時(shí)也使得聚丙烯的剪切黏度大幅上升，引起加工困難啤贩，并由于三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在使得發(fā)泡塑料無法回收再利用待秃，應(yīng)用上受到限制。近年來一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)在聚烯烴中可以引入“微交聯(lián)”結(jié)構(gòu)痹屹，在保持聚烯烴原有的剪切黏度下章郁，提高聚烯烴的熔體彈性和拉伸黏度，并改善聚烯烴發(fā)泡性能痢掠。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)行熔融接枝改性驱犹，在聚丙烯中引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu)嘲恍，并且對(duì)形成的微交聯(lián)進(jìn)行了表征，同時(shí)測試了改性聚丙烯的流變行為雄驹。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)佃牛。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，相對(duì)分子質(zhì)量分布寬度(MWD)=4.2,熔體指數(shù)(MFI)=2.5医舆，齊魯石化公司;不飽和聚酯(ULP):-Mn=1700～2500俘侠，自制;過氧化二異丙苯(DCP):純度99%，苯乙烯(St):純度99%:上菏呓化學(xué)試劑廠;二氧化碳:純度99%爷速，上海凌峰試劑廠。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);ARES旋轉(zhuǎn)流變儀:TA Instrument 公司(美國);掃描電鏡:型-JSM-6360LV霞怀，日本電子公司(日本)惫东。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毙石、不飽和聚酯2.5g廉沮、過氧化二異丙苯0.1g和苯乙烯2.0g，混合徐矩，加入密煉機(jī)中滞时，170℃，轉(zhuǎn)速30r/min的條件下滤灯，熔融反應(yīng)6.0min坪稽。然后停止攪拌，在氮?dú)鈿夥障?70℃熱處理15min鳞骤。反應(yīng)過程大致如Fig.2窒百。聚丙烯的發(fā)泡過程:將高壓釜用CO2沖洗后，放入5gPP樣品弟孟。關(guān)閉高壓釜贝咙，充入CO2使釜內(nèi)壓力達(dá)到6MPa。高壓釜在油浴中升溫至170℃拂募，維持30min以保證聚丙烯熔融和CO2溶解在聚丙烯內(nèi)庭猩。緩慢調(diào)節(jié)壓力至所需要發(fā)泡壓力15MPa，保持30min后陈症，迅速打開閥門泄壓蔼水，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录肯。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黏度增加趴腋。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。從Tab.1中可以看到优炬，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颁井，且熔體指數(shù)略有下降，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蠢护，遠(yuǎn)高于聚丙烯的臨界纏結(jié)相對(duì)分子質(zhì)量(5600)雅宾。但由于微交聯(lián)而形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得熔體松弛時(shí)間和熔體彈性增加葵硕，所以改性后PP的特征松弛時(shí)間卻增加為原來的7.4倍眉抬。而剪切變稀指數(shù)從0.55降為0.46，剪切變稀行為有所減弱懈凹。2.2儲(chǔ)能模量和損耗角根據(jù)線性粘彈性理論蜀变，在末端低頻率區(qū)域，只有長的松弛時(shí)間對(duì)熔體的低頻末端儲(chǔ)能模量有貢獻(xiàn)介评，所以儲(chǔ)能模量和末端角頻率有以下的關(guān)系:Fig.4(A)顯示库北，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们陆，改性后PP的熔體彈性明顯增強(qiáng)贤惯。損耗角同樣對(duì)熔體彈性的改變很敏感。Fig.4(B)顯示棒掠，未改性PP損耗角的正切值曲線隨角頻率減小而迅速抬升，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屁商。相同頻率下?lián)p耗角正切值越小烟很，熔體彈性行為越明顯。Winter和Chambon的研究表明蜡镶，在臨界凝膠點(diǎn)雾袱，損耗角正切值為一常數(shù)與角頻率無關(guān)，并符合以下比例關(guān)系:式中:n———松弛指數(shù)官还。Fig.4(B)中損耗角正切值與角頻率還存在一定的依賴關(guān)系芹橡，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，并認(rèn)為是由于測試的非平衡態(tài)導(dǎo)致了這一情況的發(fā)生望伦。2.3 法向應(yīng)力差聚合物熔體受到剪切作用時(shí)林说，由于法向應(yīng)力差的的作用，呈現(xiàn)彈性行為屯伞。通過比較法向應(yīng)力差腿箩，可知聚合物熔體彈性的大小。采用定剪切速率掃描法來測試改性前后PP熔體彈性行為的改變劣摇。由Fig.5可以看到珠移，改性后PP的法相應(yīng)力差明顯提高，熔體彈性增強(qiáng)。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)钧惧，2種PP的瞬時(shí)拉伸黏度隨應(yīng)變變化的曲線暇韧，圖中虛線是線型聚丙烯3ηo曲線。由于拉伸應(yīng)變速率較大浓瞪，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)斷裂懈玻，且沒有應(yīng)變硬化現(xiàn)象發(fā)生。而改性PP有明顯的應(yīng)變硬化行為追逮，瞬時(shí)拉伸黏度向上抬起偏移了3η0曲線酪刀，大瞬時(shí)拉伸黏度是純PP的10倍，達(dá)到5.6×105Pa·s钮孵。交聯(lián)點(diǎn)之間的鏈段被拉伸是改性聚丙烯發(fā)生應(yīng)變硬化行為的原因骂倘。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。采用超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑巴席，在反應(yīng)釜中考察了改性PP的發(fā)泡性能历涝。工藝條件為溫度170℃、壓力15MPa漾唉。從Fig.7A中可以看到荧库，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)赵刑。說明純PP的熔體強(qiáng)度不夠分衫，無法支持發(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)般此，PP熔體氣泡壁已經(jīng)破裂蚪战。Fig.7B中顯示，改性PP發(fā)泡后铐懊，可以看到細(xì)密的氣泡孔布滿整個(gè)橫截面邀桑，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科乎。改性后微交聯(lián)PP的泡孔直徑在10μm右壁畸，泡孔密度達(dá)到1.1×109cm－3。微交聯(lián)使得改性PP具有應(yīng)變硬化行為茅茂，不僅增加了PP的熔體強(qiáng)度捏萍，同時(shí)熔體在承受拉伸應(yīng)力時(shí)，熔體形變變得均勻玉吁，使得熔體不容易斷裂照弥，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)有很高的成核速率进副，具體原因尚需更多的研究这揣。利用不飽和聚酯對(duì)線型聚丙烯進(jìn)行了熔融接枝改性悔常，得到一種具有微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚丙烯。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)给赞，沒有使剪切黏度劇烈增加机打，使得在改善發(fā)泡性能的同時(shí)，保持了聚丙烯的加工性能片迅。改性后的PP以超臨界CO2為發(fā)泡劑發(fā)泡残邀，在不加入任何成核劑的條件下，可以得到發(fā)泡倍率25.6倍柑蛇，泡孔密度1.1×109cm－3的微孔泡沫塑料芥挣。

中山靠譜聚丙烯發(fā)泡定制

聚丙烯是丙烯加聚反應(yīng)而成的聚合物。系白色蠟狀材料耻台，外觀透明而輕空免。密度為0.89～0.91g/cm3，易燃盆耽，熔點(diǎn)165℃蹋砚，在155℃左右軟化，使用溫度范圍為-30～140℃摄杂。在80℃以下能耐酸坝咐、堿、鹽液及多種有機(jī)溶劑的腐蝕析恢，能在高溫和氧化作用下分解墨坚。聚丙烯廣泛應(yīng)用于服裝、毛毯等纖維制品映挂、醫(yī)療器械框杜、汽車、自行車袖肥、零件、輸送管道振劳、化工容器等生產(chǎn)椎组，也用于食品、藥品包裝历恐。產(chǎn)品簡介特性聚丙烯簡稱PP寸癌，是一種無色、無臭弱贼、無毒蒸苇、半透明固體物質(zhì)。聚丙烯（PP）是一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹脂吮旅，為無色半透明的熱塑性輕質(zhì)通用塑料溪烤。具有耐化學(xué)性味咳、耐熱性、電絕緣性檬嘀、高強(qiáng)度機(jī)械性能和良好的高耐磨加工性能等槽驶，這使得聚丙烯自問世以來，便迅速在機(jī)械鸳兽、汽車掂铐、電子電器、建筑揍异、紡織全陨、包裝、農(nóng)林漁業(yè)和食品工業(yè)等眾多領(lǐng)域得到廣泛的開發(fā)應(yīng)用衷掷。近年來辱姨，隨著我國包裝、電子棍鳖、汽車等工業(yè)的快速發(fā)展炮叶，極大地促進(jìn)了我國工業(yè)的發(fā)展。而且因?yàn)槠渚哂锌伤苄远纱Γ郾┎牧险鸩教娲局飘a(chǎn)品镜悉，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。另外聚丙烯具有良好的接枝和復(fù)合功能医瘫，在混凝土侣肄、紡織、包裝和農(nóng)林漁業(yè)方面具有巨大的應(yīng)用空間醇份。小鼠以8g/kg劑量灌胃1～5次稼锅，未引起明顯中毒癥狀。大鼠吸入聚丙烯加熱至210～220℃時(shí)的分解產(chǎn)物30次僚纷，每次2h矩距，出現(xiàn)眼粘膜及上呼吸道刺激癥狀。與聚乙烯相同禁止用其再生制品盛裝食品怖竭。發(fā)展簡史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）锥债，并創(chuàng)立了定向聚合理論，引起了人們的關(guān)注痊臭。1957年意大利的蒙特卡提尼公司和美國赫克勒斯（Hecules）公司分別建立了6000t/a和9000t/a的聚丙烯生產(chǎn)裝置哮肚。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。80年代至今广匙，聚丙烯產(chǎn)量在合成樹脂中居于前列允趟，現(xiàn)在僅低于聚乙烯，居第2位鸦致。中國于1962年開始研究聚丙烯生產(chǎn)工藝潮剪。從20世紀(jì)80年代開始涣楷，聚丙烯在中國發(fā)展迅速。我國引進(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)備鲁纠，先后建立了燕山总棵、揚(yáng)子、遼陽等一批大中型聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施改含，各地也興建了大量小型散裝聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施情龄，并對(duì)緩解供需矛盾起到了一定的作用。生產(chǎn)規(guī)模的大幅度增加捍壤，促使我國聚丙烯樹脂生產(chǎn)進(jìn)入了快速發(fā)展階段骤视。2012年，我國PP生產(chǎn)能力達(dá)到1296.7萬t鹃觉。2015年专酗，我國PP產(chǎn)能為2013萬噸/年。聚丙烯微孔發(fā)泡需現(xiàn)狀由于我國聚丙烯的供需差距較大盗扇，近年來祷肯，大多數(shù)新的大型煉油、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疗隶，因此佑笋，未來中國聚丙烯產(chǎn)能將大幅增加。同時(shí)斑鼻，還需要考慮那些小型的落后聚丙烯安裝技術(shù)蒋纬，尤其是間歇式小體法裝置將被逐步淘汰，估計(jì)等到2025年聚丙烯在我國的生產(chǎn)能力將達(dá)到更高的水平坚弱。隨著中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展蜀备，對(duì)各種化工原料的需求不斷增加，導(dǎo)致了對(duì)聚丙烯的消耗量達(dá)到有史以來高水平荒叶，因此我國將成為世界上聚丙烯消費(fèi)國家碾阁。2003年，我國聚丙烯的消耗量已經(jīng)達(dá)到532萬噸些楣；2007年率先達(dá)到1000萬噸瓷蛙；2008年受金融危機(jī)影響，略降至1079萬噸戈毒；目前（2018年），在基礎(chǔ)設(shè)施投資和國內(nèi)需求的推動(dòng)下横堡，增長至1232萬噸埋市。生產(chǎn)工藝聚丙烯樹脂是四大通用型熱塑性樹脂（聚乙烯、聚氯乙烯命贴、聚丙烯道宅、聚苯乙烯）之一食听，以丙烯為原料，乙烯為共聚單體通過聚合反應(yīng)生產(chǎn)制得污茵。聚丙烯的生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷了溶劑法樱报、溶液法，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法幾個(gè)發(fā)展階段泞当。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：溶劑法迹蛤、溶液法，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法襟士。各工藝特點(diǎn)簡介如下：溶劑聚合法溶劑法（又稱漿液法或泥漿法盗飒、淤漿法）是早采用的聚丙烯生產(chǎn)工藝，但由于有脫灰和溶劑回收工序陋桂，流程長逆趣，較復(fù)雜等缺點(diǎn)，隨著催化劑研究技術(shù)的進(jìn)步嗜历，從八十年代起宣渗，溶劑法已趨于停滯狀態(tài)，逐漸為液相本體法所取代梨州。工藝特點(diǎn)：（1）丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中（如乙烷中）痕囱，在催化劑作用下進(jìn)行溶劑聚合，聚合物以固體輸粒狀態(tài)懸浮在溶劑中摊唇，采用釜式攪拌反應(yīng)器咐蝇；（2）有脫灰和溶劑回收工序，流程長巷查，較復(fù)雜有序，裝置投資大，能耗高岛请。但生產(chǎn)易控制旭寿，產(chǎn)品質(zhì)量好；（3）以離心過濾方法分離聚丙烯顆粒再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒崇败。溶液聚合法工藝特點(diǎn)：（1）使用高沸點(diǎn)直鏈烴作溶劑盅称，在高于聚丙烯熔點(diǎn)的溫度下操作，所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布后室；（2）高溫氣提方法蒸發(fā)脫除溶劑得熔融聚丙烯缩膝，再擠出造粒得料產(chǎn)品；（3）生產(chǎn)廠家只有美國柯達(dá)公司一家岸霹。相本體法含液相氣相組合式疾层，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)展起來的新工藝。該生產(chǎn)工藝是聚丙烯1957年開始工業(yè)化生產(chǎn)七年之后問世的贡避。采用液相本體法生產(chǎn)聚丙烯痛黎，是在反應(yīng)體系中不加任何其他溶劑予弧，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湖饱，以細(xì)顆粒狀懸浮在液相丙烯中掖蛤。隨著反應(yīng)時(shí)間的增長，聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高井厌。當(dāng)丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定程度時(shí)蚓庭，經(jīng)閃蒸回收未聚合的丙烯單體，即得到粉料聚丙烯產(chǎn)品旗笔。這是一種比較簡單和先進(jìn)的聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)方法彪置。液相本體法工藝代表著八十年代國際上聚丙烯生產(chǎn)的新技術(shù)、新水平蝇恶。工藝特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)中不加溶劑拳魁，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)行氣相共聚撮弧；（2）流程簡單潘懊，設(shè)備少、投資省贿衍，動(dòng)力消耗及生產(chǎn)成本低授舟；（3）均聚采用釜式攪拌反應(yīng)器（Hypol工藝），或環(huán)管反應(yīng)器（Spheripol工藝）贸辈，無規(guī)共聚和嵌段共聚均在攪拌式流化床中進(jìn)行释树。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。Spherizone是一種氣相循環(huán)技術(shù)擎淤，采用齊格勒-納塔催化劑奢啥，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、剛性和更加均一的聚合體嘴拢。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桩盲。Spherizone循環(huán)反應(yīng)有二個(gè)互通的區(qū)域，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)器所起的作用席吴。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赌结，擴(kuò)大了聚丙烯的性能范圍。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)孝冒。該反應(yīng)器由提升管和下降管兩部分組成柬姚。在提升管內(nèi)聚合物通過反應(yīng)氣體向上吹，形成流化庄涡，并送入下降管的上部經(jīng)過旋風(fēng)分離器后量承，粉料在收集在下降管內(nèi)。反應(yīng)氣體由離心式壓縮機(jī)通過外部的管線循環(huán)，反應(yīng)熱依靠在外部循環(huán)管線上的循環(huán)器冷卻器來移出宴合。反應(yīng)器產(chǎn)品通過安裝在下降管下部的閥門排出。排出的粉料經(jīng)過高壓和低壓脫氣后迹鹅，在生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物時(shí)卦洽，直接進(jìn)行汽蒸和干燥，得到粉料產(chǎn)品斜棚。生產(chǎn)抗沖產(chǎn)品時(shí)阀蒂，經(jīng)過高壓脫氣后的粉料排入氣相流化床反應(yīng)器。該反應(yīng)器仍采用Spheripol II氣相反應(yīng)器系統(tǒng)弟蚀。共聚反應(yīng)器為立式圓筒式容器蚤霞，上、下為球形封頭义钉，下部為沸騰床昧绣，主體材料為不銹鋼，內(nèi)表面拋光捶闸。該工藝目前單線大生產(chǎn)能力已達(dá)45萬噸/年夜畴。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%），還可生產(chǎn)含乙烯和丁烯-1的三元共聚產(chǎn)品删壮。氣相本體法工藝特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)不引入溶劑贪绘，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；（2）流程簡短央碟，設(shè)備少税灌、生產(chǎn)安全，生產(chǎn)成本低亿虽；（3）聚合反應(yīng)器有流化床（聯(lián)碳/殼牌UNIPOI工藝）菱涤、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）。采用氣相本體法的典型代表是DOW化學(xué)公司Unipol氣相工藝经柴。Unipol氣相聚丙烯工藝是美國聯(lián)碳公司（UCCP）和殼牌公司于二十世紀(jì)八十年代開發(fā)的一種氣相流化床聚丙烯工藝狸窘，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，并獲得成功坯认。該工藝采用高效催化劑體系翻擒，主催化劑為高效載體催化劑，助催化劑為三乙基鋁牛哺、給電子體陋气。UNIPOL工藝具有簡單、靈活引润、經(jīng)濟(jì)和安全的特點(diǎn)巩趁；該工藝只用很少的設(shè)備就能生產(chǎn)出包括均聚物、無規(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)品性能保持均一议慰。因?yàn)槭褂玫脑O(shè)備數(shù)量少而使維修工作量小蠢古，裝置的可靠性提高。由于流化床反應(yīng)動(dòng)力學(xué)本身的限制别凹，加上操作壓力低使系統(tǒng)中物料的貯量減小草讶，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)炉菲。此工藝沒有液體廢料排出堕战，排放到大氣的烴類也很少，因此對(duì)環(huán)境的影響非常小拍霜，與其它工藝相比嘱丢，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)范祠饺。該工藝的另一顯著特點(diǎn)是可以配合超冷凝態(tài)操作越驻，即所謂的超冷凝態(tài)氣相流化床工藝（SCM）。該技術(shù)通過將反應(yīng)器內(nèi)液相的比例提高到45%吠裆，可使現(xiàn)有的生產(chǎn)能力提高200%伐谈。由于液體含量多少不是流化床不穩(wěn)定、形成聚合物結(jié)塊的基本因素试疙，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诵棵。由于超冷凝態(tài)操作能夠有效地移走反應(yīng)熱，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)能力祝旷，對(duì)于投資的節(jié)省是非陈陌模可觀的』初耍抗沖共聚產(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)品距贷。該工藝的核心設(shè)備為氣相流化床反應(yīng)器、循環(huán)氣壓縮機(jī)吻谋、循環(huán)氣冷卻器和擠壓造粒機(jī)組忠蝗。流化床反應(yīng)器是空心式容器，其頂部帶有擴(kuò)大段漓拾，底部帶有分布器阁最，一反應(yīng)器操作壓力為3.5MPaG，溫度67℃骇两，第二反應(yīng)器操作壓力為2.1MPaG速种，溫度70℃；循環(huán)氣壓縮機(jī)為單級(jí)低千、恒速配阵、離心式壓縮機(jī)。聚丙烯PP改性針對(duì)聚丙烯在低溫下的抗沖擊性能差、耐候性不佳棋傍、表面裝飾性差以及在電救拉、磁、光瘫拣、熱近上、燃燒等方面的功能性與實(shí)際需要的差距，對(duì)聚丙烯加以改性拂铡，成為當(dāng)前塑料加工發(fā)展為活躍的，取得成果為豐盛的領(lǐng)域葱绒。

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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展感帅，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地淀。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史失球，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，塑料飾件的大量應(yīng)用帮毁，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能实苞，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小烈疚、性價(jià)比高黔牵、具有優(yōu)異的s耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性爷肝、剛性猾浦、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系列材料的趨勢灯抛。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長金赦、投資巨大、技術(shù)要求高对嚼，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)夹抗，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效纵竖、更經(jīng)濟(jì)漠烧、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磨确，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔沽甥。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)上乏奥，可以明顯減輕重量和成型的周期摆舟，大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高恨诱，沒有縮水媳瞪，尺寸穩(wěn)定，成型視窗大等特點(diǎn)照宝，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)勢蛇受，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件厕鹃。隨著汽車輕量化的發(fā)展兢仰，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多剂碴，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%把将，卡車、工程機(jī)械車占20% 忆矛，客車察蹲、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料催训。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想洽议，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本漫拭，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用亚兄；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源采驻，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)儿捧，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挑宠，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 菲盾，但目前國內(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)泡各淀、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等懒鉴，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板碎浇、尾門临谱、風(fēng)道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條奴璃、頂棚等悉默；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 苟穆，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重抄课，注射壓力降低約30%～50% 唱星，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%跟磨，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性间聊，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能，并且能改善制品的翹曲變形性抵拘，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活哎榴。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能，作為汽車車頂僵蛛，可降低汽車的質(zhì)量尚蝌，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化充尉。福特微發(fā)泡發(fā)動(dòng)機(jī)罩：采用MuCell微發(fā)泡注塑成型技術(shù)在零件成型過程中充入氣泡驼壶，形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)，既節(jié)約了塑材喉酌，又減輕了重量，而且不會(huì)影響零件的任何性能泵喘。目前已應(yīng)用車型有：C-MAX泪电、Grand C-MAX、S-MAX纪铺、蒙迪歐和Galaxy等相速。綜上所述，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛鲜锚，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)突诬、有廣范的市場、但在中國應(yīng)用尚新芜繁。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,沒有縮水印) 和更低成本 (重量,成型周期和成型噸位減少旺隙、更省料的產(chǎn)品設(shè)計(jì))。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機(jī)——高端應(yīng)用和節(jié)省成本骏令。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蔬捷。

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簡述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴(yán)格地定義是泡孔尺寸小于10微米榔袋，泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)周拐。由于材料內(nèi)部大量微米級(jí)泡孔的存在，MPP具有優(yōu)異的減震凰兑、緩沖妥粟、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應(yīng)用于包裝吏够、交通工具勾给、箱包滩报、體育器材等領(lǐng)域，是傳統(tǒng)EVA锦秒、PU露泊、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的替代物旅择。聚丙烯微孔發(fā)泡性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP惭笑，在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體，并誘導(dǎo)其成核生真、發(fā)泡沉噩，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料。發(fā)泡過程清潔無污染柱蟀，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保川蒙。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)，因此可回收循環(huán)使用长已。丙烯（PP）本身是無毒材料畜眨，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械术瓮、食品等包裝材料衛(wèi)生等級(jí)要求較高的領(lǐng)域康聂。也可應(yīng)用于兒童拼圖、玩具等對(duì)產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域胞四，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫恬汁，EVA泡沫。PP是半結(jié)晶聚合物辜伟，其熔點(diǎn)一般150~170℃氓侧。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS导狡、PU發(fā)泡材料约巷，MPP的使用溫度可達(dá)120℃，因此MPP特別適合高溫包裝旱捧、高溫保溫等領(lǐng)域载庭。MPP集增強(qiáng)、隔熱和降噪為一體廊佩，也特別適用于對(duì)材料輕量化要求較高的領(lǐng)域囚聚，如汽車、軌道交通标锄，船舶顽铸，風(fēng)機(jī)葉片等。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用料皇，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫谓松、PET結(jié)構(gòu)泡沫等星压，特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用。MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有：(1) 同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下鬼譬，由于泡孔較小娜膘，微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料优质，更加降低制品重量和體積竣贪。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材巩螃，而片材表面不會(huì)穿孔演怎，可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3) 由于表面大量微米級(jí)泡孔的存在避乏，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板爷耀，提高漫反射率。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對(duì)流拍皮，從而有效降低了由空氣對(duì)流引起的熱傳遞歹叮。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)铆帽。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用咆耿。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護(hù)性能锄贼，可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域。

中山靠譜聚丙烯發(fā)泡定制

聚丙烯( PP) 珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱女阀、隔音宅荤、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能，近年來被廣泛應(yīng)用在包裝浸策、建 筑冯键、汽車等行業(yè)。PP 在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降庸汗，低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)惫确，所以 PP 珠 粒發(fā)泡的技術(shù)難度大，目前只有少數(shù)國家掌握了 PP 珠粒發(fā)泡的技術(shù)蚯舱，因此 PP 珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān) 注改化。文中從制備工藝、發(fā)泡裝備枉昏、性能改進(jìn)陈肛、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(dòng)態(tài)，并對(duì)該領(lǐng)域 今后的研究方向進(jìn)行了展望兄裂。聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕句旱、抗沖緩震阳藻、 耐腐蝕、隔熱隔音等優(yōu)良的特性谈撒，與傳統(tǒng)的直接成 型工藝相比腥泥，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 常適合模塑成型啃匿，可以生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)以及高 維尺寸精度的制品蛔外。 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)，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚 丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)立宜。其中冒萄，EPP 的熱穩(wěn)定性要優(yōu) 于 EPE，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS橙数，此外其耐老化尊流、耐腐 蝕性也非常優(yōu)異，是非常環(huán)保的材料灯帮，因此 EPP 被廣 泛應(yīng)用于包裝崖技、建筑、汽車等行業(yè)钟哥，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速迎献。鑒于世界各國對(duì) EPP 材料研究的重視，本文從 EPP 的生產(chǎn)工藝腻贰、裝備吁恍、性能改進(jìn)以 及表征手段等方面介紹了近年來 EPP 的研究進(jìn)展與 動(dòng)態(tài)。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)理為過飽和氣體法播演。如 Fig. 1 所示冀瓦，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(xué)的不穩(wěn)定來形成過飽和體系写烤， 這個(gè)階段中 PP 基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分 離翼闽，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)泡珠粒洲炊。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 法感局，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 Berstorff 公 司 與 BASF 公 司等為代表的擠出法工藝，相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng) 釜法而言暂衡，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛询微。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，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使 釜內(nèi)壓力升高狂巢，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)間后 打開泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒拓提。根據(jù)反應(yīng)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(yīng)釜中不加入液體的分散介質(zhì)隧膘，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)顆粒中代态，所以為 了使發(fā)泡劑更好地溶解寺惫，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，發(fā)泡劑能均勻 溶解在 PP 顆粒中蹦疑，所需壓力約2 ～ 6 MPa西雀。反應(yīng)釜法 的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制、發(fā)泡倍率高歉摧、泡孔結(jié)構(gòu) 好艇肴、可二次發(fā)泡，缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高叁温。 日本 JSP 公司的專利介紹的生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn) 密度低于 0. 045 g /cm3 再悼、平均泡孔直徑為 200 μm 的 EPP。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中膝但， 升溫到稍低于發(fā)泡的溫度冲九，保溫一段時(shí)間后再升溫到 發(fā)泡溫度，繼續(xù)保溫一段時(shí)間跟束，打開高壓釜放出分散體 到大氣中莺奸，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。后將得到的發(fā)泡珠粒洗 滌冀宴、離心分離后在空氣中靜置老化灭贷，這是目前工業(yè)化 成熟的 EPP 生產(chǎn)工藝。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 能略贮。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甚疟，該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模，卸壓時(shí) PP 通過排料口模進(jìn)入 收集裝置中逃延，實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔 融览妖、結(jié)晶行為以及口模長度對(duì)發(fā)泡倍率的影響。結(jié)果 表明真友，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少黄痪， 增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比紧帕，密度降 低;而增加口模的長度則會(huì)減小其體積膨脹比盔然，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(shí)驗(yàn)室 用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)是嗜，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜 與收集釜愈案，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(shí)間也是研究的重點(diǎn)方向鹅搪。丁杰等采用 CO2 作發(fā)泡劑站绪，用 Fig． 3 中的無水法發(fā)泡裝置制備了 小泡孔直徑 為 9. 55 μm，泡 孔 密 度 小 于1． 5 × 109 cm － 3 的 EPP丽柿。其工藝改進(jìn)在于在降溫到發(fā)泡溫度的 過程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變恢准，恒溫一段時(shí)間后再放 出珠粒進(jìn)行冷卻魂挂，其 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間約50 ℃，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 顆粒中馁筐，所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的 溫度涂召、壓力以及保壓時(shí)間等，適當(dāng)?shù)匮娱L保壓時(shí)間與增 大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解敏沉。目前反應(yīng)釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟果正，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應(yīng) 用，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盟迟。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)水下切粒裝置秋泳，如 Fig. 4 ［14］。PP 顆粒 與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過擠出機(jī)均勻混合后在口模出口處 由于壓力驟降而發(fā)泡攒菠，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)泡珠粒迫皱。擠出法可連續(xù)生 產(chǎn)、效率高要尔、珠粒尺寸均勻舍杜，缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中的工藝 參數(shù)難以控制，此外由于 PP 在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾 乎不流動(dòng)赵辕，而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后既绩，熔體強(qiáng)度又急劇下降，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為 4 ℃ )还惠，擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高饲握，一般要用改性的熔 體強(qiáng)度較高的 PP，這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展蚕键。 德國 Berstorff 公司研發(fā)的 Schaumex ○RBEADS 生 產(chǎn)線是目前比較成熟的擠出法生產(chǎn)發(fā)泡珠粒的工藝救欧。 采用丁烷作發(fā)泡劑，高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原 料锣光，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約 60 倍笆怠，直徑為3 ～ 5 mm，密度 為15 ～ 100 kg /m3 的 EPP 誊爹。 在 PP 中加入無機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度蹬刷， 得到更 好 的 泡 孔 結(jié) 構(gòu)，從 而 改 進(jìn) EPP 的 性 能频丘。Nofar ［18］等采用 5% 的超臨界 CO2 作發(fā)泡劑办成，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 倍搂漠，泡孔密度為108 ～ 109 cm － 3 的發(fā) 泡材料迂卢。實(shí)驗(yàn)表明，納米粘土的加入不但能夠顯著改 善 LPP 的熔體強(qiáng)度，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度而克，還 能夠增加氣泡成核點(diǎn)靶壮，誘導(dǎo)發(fā)生異相成核，從而得到泡 孔密度员萍、體積膨脹比都較大的 EPP亮钦。與德國 Berstorff 公司的單階擠出系統(tǒng)相比，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 合充活，此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過程中各階段的 溫度蜂莉，缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高。Lee ［19］等采用 Fig. 6 中的 雙階擠出系統(tǒng)混卵，用不同劑量的超臨界 CO2 (Wt = 1% 映穗， 3% ，5% )作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的 HMSPP幕随，研究表 明蚁滋，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系，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 增加赘淮。另外辕录，隨著 CO2 注入量的增加，聚丙烯發(fā)泡材 料的體積膨脹比增加梢卸，但泡孔密度則是先增大后減小走诞。擠出法生產(chǎn) EPP 作為連續(xù)、高效的生產(chǎn)工藝蛤高，是 今后 EPP 生產(chǎn)的發(fā)展方向蚣旱。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(qiáng)度的 PP，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) 展方向戴陡，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)間塞绿，增加成核密度，得到微孔的 發(fā)泡材料恤批。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)泡劑异吻，此外其還具有無毒、不易燃喜庞、化學(xué)惰性等 優(yōu)點(diǎn)诀浪，近年來受到了廣泛的關(guān)注，是替代傳統(tǒng)化 學(xué)發(fā)泡劑的選擇赋荆。聚丙烯發(fā)泡珠粒改性PP 泡沫材料由于使用場合的不同笋妥，對(duì)性能的要求 也不同懊昨，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能窄潭，建筑 材料則需要良好的隔音、隔熱性能，而汽車部件則需要 更好的剛性等嫉你，通常需要對(duì) EPP 的性能進(jìn)行改進(jìn)來適 應(yīng)不同的需求月帝。改進(jìn) EPP 性能的方法有 2 種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工 藝，二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性幽污。前者主要是通過改進(jìn) 生產(chǎn)中的工藝流程嚷辅、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進(jìn) EPP 的性能，這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與 形態(tài)距误，有利于得到泡孔直徑更小簸搞、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn) 品，但由于對(duì)材料本身的改變不大准潭，所以對(duì) EPP 力學(xué) 性能的改善作用有限;而后者則是通過改性 PP 原料 進(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能趁俊，PP 的改性方法主要 有化學(xué)交聯(lián)、物理共混刑然、熔融支化等寺擂，通過對(duì)原料的改 性，不但能夠提高其熔體強(qiáng)度泼掠、降低其發(fā)泡難度怔软、得到 更好的泡孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)也能有目的地改進(jìn) EPP 的力學(xué) 性能择镇，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向挡逼。為了提高 EPP 的發(fā)泡倍率與彈性、改善其緩沖性 能腻豌，日本 Kaneka 公司改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝挚瘟。首先 在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力，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饲梭，避免了顆粒在管道中粘 結(jié)乘盖，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，后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩憔涉，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固订框，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 兜叨，發(fā)泡倍率為30 ～ 60穿扳， 閉孔含量為 90% ，泡孔尺寸為150 ～ 300 μm 的 EPP国旷。將 PP 與無機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法矛物，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響，納米碳酸鈣的比表面積大跪但，在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用履羞，從而使 EPP 的泡孔密度增 大，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。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體———己二 醇二丙烯酸酯(HDDA)忆首、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯爱榔， 并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP。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)線性聚丙烯的熔體強(qiáng)度糙及，對(duì)比而言详幽，HDDA 改性的聚 丙烯發(fā)泡效果好，其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率 都較好浸锨。