福建優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡定制

塑料化工研究發(fā)展至今悠汽，已合成出上千種高分子材料箱吕，其中具有工業(yè)價值的僅百余種，塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂（PE柿冲、PP茬高、PVC、PS假抄、ABS）怎栽，目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大，既不經(jīng)濟也不現(xiàn)實慨亲。在聚乙烯婚瓜、聚丙烯塑料改性是目前高分子材料未來發(fā)展的一個重要領(lǐng)域，龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息刑棵，供大家參考巴刻。深入研究聚合物組成、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系蛉签，并在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有的塑料進行改性胡陪，以制造適用的塑料新材料沥寥，已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一，全球的改性塑料行業(yè)也因此在近年內(nèi)獲得了長足的發(fā)展柠座。關(guān)于改性的基礎(chǔ)知識在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上邑雅，通過物理、化學妈经、機械等方式淮野，經(jīng)過填充、共混吹泡、增強等加工方法骤星，改善塑料的性能或增加功能，對塑料的阻燃性爆哑、強度洞难、抗沖擊性、韌性等機械性能得到改善和提高揭朝，使得塑料能適用在特殊的電队贱、磁、光潭袱、熱等環(huán)境條件下柱嫌。從原料樹脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料的生產(chǎn)，改性技術(shù)廣泛應(yīng)用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過程中敌卓。如塑料的外觀慎式、透明性伶氢、密度趟径、精度、加工性癣防、機械性能蜗巧、化學性能、電磁性能蕾盯、耐腐蝕性能幕屹、耐老化性、耐磨性级遭、硬度望拖、熱性能、阻燃性挫鸽、阻隔性等方面说敏。為了降低塑料制品的成本、改善性能丢郊、提高功能盔沫，都離不開塑料改性技術(shù)医咨。如何進行聚乙烯的改性？1架诞、不同密度的聚乙烯的共混改性由于市場上的專用原料較少和供應(yīng)的不平衡拟淮，促進了共混改性技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求谴忧，可以通過調(diào)整低很泊、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來滿足要求。一般說來沾谓，小型制品撑蚌、要求較軟的制品、盛放化學藥品搏屑、洗滌劑之類的容器争涌，低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些，高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些辣恋。當然亮垫，并不是所有的低、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品伟骨，應(yīng)該從市場上選擇能用于吹塑的塑料材料饮潦，并通過改進配方設(shè)計，使制品的性能價格比達到優(yōu)携狭。2继蜡、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性對于同為高密度聚乙烯材料來說，即使同為可用于吹塑成型的逛腿，可能在密度上相差無幾稀并，但從分子量上來說，差別可能較大单默。樹脂牌號手冊上一般對材料的分子量都沒有標出碘举，而從融體指數(shù)上大致可以看出。在擠出吹塑中空制品時搁廓，隨著所用吹塑級的分子量的提高引颈，熔體強度會相應(yīng)提高，同時制品的機械性能也會提高境蜕。但在實踐中發(fā)現(xiàn)蝙场，當分子量提高到一定程度后，熔體強度和擠出速率反而有下降的趨勢粱年。出現(xiàn)這種情況后售滤，對制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負面影響，有時甚至會引發(fā)安全事故逼泣。制品加工時趴泌，出現(xiàn)分子量提高舟舒，熔體強度和擠出速率下降的情況，這與擠出機螺桿和進料段設(shè)計有較大的關(guān)系嗜憔。雖然在設(shè)備上改進可以取得較為明顯的效果秃励，但從材料配方上進行改進更能取得當期實效和減少設(shè)備改造的投資。將不同分子量吉捶、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混夺鲜，對于改善材料的分子量分布和材料內(nèi)微量添加劑元素的分布大有好處。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果呐舔。從制品的化學性能币励，機械性能及生產(chǎn)中的各項工藝性出發(fā)，可以比較自由的設(shè)計出各種不同的配方珊拼，來滿足各種不同的要求食呻，往往還可達到降低生產(chǎn)成本的目的。3澎现、不同品種塑料的共混改性在工廠的現(xiàn)場生產(chǎn)當中仅胞，往往由于種種原因的限制，還會有許多不同的要求剑辫。比如說采用一些分子量較低的材料來代替分子量較高的塑料原料干旧，不但是市場供應(yīng)狀況的限制，還有可能是制造成本的要求妹蔽，比如椎眯，在HDPE中加人一定量的PP，就能有效的改善的剛性胳岂，而且不會影響的沖擊強度编整。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來確定。4旦万、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)在加工塑料制品時闹击，適當?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑，不但可以提高塑料制品的剛度和硬度成艘，同時也可以大幅度的降低原料成本。單就降低成本這點出發(fā)贺归，對許多附加值低的產(chǎn)品來說淆两，就值得作深入的研究。就近幾年來塑料制品加工廠填充改性的情況來看拂酣，技術(shù)層次普遍較低秋冰。

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摘要:長玻纖增強聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質(zhì)高強的復(fù)合材料，在滿足汽車零部件性能的同時婶熬，對零部件減重具有明顯貢獻剑勾，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞埃撵。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，詳細介紹了薄壁注塑虽另、物理發(fā)泡暂刘、化學發(fā)泡三種成型工藝實現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景捂刺。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來谣拣，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展族展。然而森缠，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴重，通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染仪缸，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點贵涵，其中，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也取得了較大進展[1]恰画。運用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)独悴、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法。在眾多的復(fù)合材料中锣尉，長玻纖增強聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價格刻炒、優(yōu)良的力學性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞。與短玻纖增強聚丙烯材料（PP-SGF）相比自沧，PPLGF在強度坟奥、剛度、翹曲度拇厢、耐疲勞爱谁、缺口沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢，因此孝偎，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進一步實現(xiàn)重量及成本的降低访敌。1 長玻纖增強聚丙烯材料性能特點長玻纖增強聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種，即熔融浸漬衣盾、溶液浸漬寺旺、粉末浸漬、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]势决，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法阻塑。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm～15mm，其中玻纖的含量可達20%～60%果复，粒子中玻纖的保留長度可達1mm～3mm,如圖1所示陈莽，相較于玻纖保留長度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學性能走搁、抗沖擊性能独柑、耐蠕變性能等特點，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私植。此外忌栅，如表1所示，隨著纖維含量的增加兵琳，PP-LGF的性能也隨之提高狂秘。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材料性能對比Table 1 Comparison of properties of PP-LGF and PP-SGF with different glass fiber content2 長玻纖增強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，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量躯肌，中者春、高檔車型普遍會采用軟質(zhì)儀表板，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層清女。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件钱烟，同時也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)，因此要求其具有高強度及高剛性嫡丙，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料拴袭，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料，在滿足相關(guān)性能的同時曙博，可提升儀表板吸能性能拥刻，同時可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計厚度由3mm～3.5mm降低到1.8mm～2.5mm，從而降低儀表板骨架重量父泳，推動汽車內(nèi)飾輕量化般哼。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑、物理發(fā)泡惠窄、化學發(fā)泡三種成型工藝方面蒸眠，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄杆融，在模具中進行加工的一種成型方法楞卡，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比，PP-LGF材料運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左右脾歇，整體減重可達約25%蒋腮。該工藝的投入成本較低，重量優(yōu)勢明顯介劫。目前徽惋，該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中，如吉利座韵、大眾、上汽、福特等均有應(yīng)用誉碴，一般選擇PPLGF20材料宦棺，設(shè)計的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm。然而黔帕，薄壁注塑工藝也存在兩點問題代咸，首先是該工藝的模具成本較高，使用薄壁注塑成黄，成型模具需要采用熱流道設(shè)計呐芥，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高。其次奋岁，注塑工藝管控和注塑精度要求高思瘟，因為PP-LGF中長玻纖分布的各向異性[3]，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴重闻伶，尺寸穩(wěn)定性較差滨攻。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝，它是以熱塑性材料為基體蓝翰，通過將超臨界流體（二氧化碳或氮氣） 溶解到熱熔膠中形成單相溶體光绕，并保持在高壓力下，然后畜份，通過開關(guān)式射嘴射進溫度和壓力較低的模具型腔诞帐，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]，該項技術(shù)早期由麻省理工學院發(fā)明爆雹，1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實現(xiàn)全球商品化停蕉。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好顶别、翹曲低谷徙、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣。MuCell工藝使用超臨界流體驯绎，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性完慧。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段，縮短成型周期剩失，同時屈尼，可使壓力分布均勻，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力拴孤，降低因長玻纖各項異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲脾歧，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。另外演熟，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕鞭执，微孔結(jié)構(gòu)擴充司顿，降低材料密度，產(chǎn)品重量減輕兄纺，較同材質(zhì)實體大溜，重量可降低5%～10%。目前估脆，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝钦奋，骨架產(chǎn)品設(shè)計壁厚2.4mm，相較于實心材料重量降低了10%疙赠，此外付材，長城和大眾也有應(yīng)用于此項技術(shù)。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高圃阳，工藝難度大厌衔，同時相關(guān)研究表明，使用該工藝對儀表板減重比控制在3%～8%時限佩，產(chǎn)品性能會下降10%左右葵诈，基本滿足性能要求，減重超過8%祟同，機械性能和耐熱老化性能急劇下降作喘，不能滿足要求。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%晕城。2.3 化學發(fā)泡化學發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝（core-back）（如圖2所示）泞坦，二者均是在注塑過程中，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機發(fā)泡劑砖顷，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體贰锁，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)，以降低材料密度滤蝠，減輕產(chǎn)品重量[6]豌熄。其中，core-back工藝因使用了二次開模物咳，相較于模內(nèi)化學發(fā)泡锣险，發(fā)泡的倍率更高，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多览闰，產(chǎn)品的減重比更大芯肤。一般來說，模內(nèi)化學發(fā)泡的減重比相比于實心材料在5%～8%左右压鉴，而core-back工藝可高達30%～50%崖咨，具體根據(jù)退模行程決定。同物理發(fā)泡工藝一樣油吭，化學發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時击蹲，減少產(chǎn)品翹曲變形署拟，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件际邻。目前芯丧，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝芍阎，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm世曾，重量降低了約40%，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學發(fā)泡工藝谴咸。core-back工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴轮听，開模的周期較長，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高岭佳，而且該工藝的技術(shù)難度較高血巍，后期調(diào)試周期較長，產(chǎn)品的綜合成本較高珊随。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴述寡，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯，減重效果低于薄壁注塑工藝叶洞，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝鲫凶。圖2 二次開模發(fā)泡示意

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發(fā)泡材料品種眾多，大多數(shù)熱塑性塑料和熱固性塑料都能加工成發(fā)泡材料衩辟。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料螟炫、橡膠、彈性體)為基礎(chǔ)而其內(nèi)部具有無數(shù)氣泡的微孔材料艺晴，也可以視為以氣體為填料的復(fù)合材料昼钻。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝。一封寞、模壓成型聚丙烯微孔發(fā)泡模壓成型屬于較早的發(fā)泡工藝類型然评，所以對模壓發(fā)泡并沒有規(guī)范的縮寫命名。直到近年來聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來后狈究，被冠以“M”碗淌，定義為“MPP”。近年來涌現(xiàn)出MPP谦炒，幾乎是我國獨創(chuàng)的一種發(fā)泡PP贯莺。其制造工藝是以壓機做為發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備，原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒有本質(zhì)的不同宁改，關(guān)鍵的區(qū)別在于發(fā)泡劑不是傳統(tǒng)的AC化學發(fā)泡劑缕探，而是采用超臨界CO2，因而發(fā)泡倍率可以高達20多倍还蹲，且非常環(huán)保爹耗。具體的制造方法是耙考，先采用混煉、壓延潭兽、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板倦始，然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機中的模具中，合上模具山卦。加熱壓機的上下模板鞋邑，將PP板材的溫度上升至PP的熔點附近，與此同時從不同方位向模具中注入超臨界CO2账蓉，在充分浸漬PP板材后枚碗，將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度，迅速釋放壓機的壓力铸本，讓PP板材充分發(fā)泡并降溫肮雨，即得到MPP發(fā)泡板材。MPP產(chǎn)品的制造以及制品的優(yōu)點在于：在固體形態(tài)下浸漬;對PP熔體強度要求較低;發(fā)泡過程易于控制;產(chǎn)品泡孔精細箱玷、均勻;材料力學性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會燃燒怨规。但不足點也是比較明確的，如：浸漬速度慢;必須經(jīng)歷制成薄板的預(yù)加工工藝過程;受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;靠壓機進行生產(chǎn)锡足，不僅不連續(xù)波丰，且效率較低，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舱污。二呀舔、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝，即在高壓釜中扩灯，在一定時間內(nèi)媚赖，通過高壓將物理發(fā)泡劑在預(yù)定溫度下浸漬進入基體樹脂的細小粒料之中，然后冷卻體系溫度至室溫珠插，即得到可發(fā)性珠粒惧磺。使用時，先在一定的發(fā)泡溫度下捻撑，利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預(yù)發(fā)泡一下磨隘，得到綠豆大小預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒。在制備制品時顾患，將預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱番捂、減壓，使預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性塑料珠粒進一步膨脹并相融合江解，形成預(yù)定形狀的發(fā)泡材料设预，即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型。由于都是采用物理發(fā)泡劑犁河，因而發(fā)泡倍率較大鳖枕。三魄梯、擠出發(fā)泡成型將塑料與發(fā)泡劑(物理或化學)分別加入擠出機的不同位置，高壓下在擠出機中熔融形成均勻的溶液宾符，然后在口模處突然泄壓酿秸、發(fā)泡、冷卻魏烫，制成板材辣苏、片材甚至管材等。在擠出發(fā)泡過程中则奥，發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液考润，并在口模處瞬間泄壓、發(fā)泡读处、冷卻、形成發(fā)泡材料唱矛，不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力罚舱，故而對塑料的熔體強度要求很高，特別需要熔體在拉伸過程中具有較強的應(yīng)變硬化的性能绎谦，因此發(fā)泡難度較大管闷。四、注塑發(fā)泡成型注塑發(fā)泡材料是發(fā)展相對較晚的一種發(fā)泡材料窃肠，主要因為傳統(tǒng)注塑工藝與發(fā)泡必備條件之間存在矛盾包个。當今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品，甚至于發(fā)泡并非是主要目的冤留，而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形碧囊，特別是在托盤，支架等大型制品的注塑中纤怒。聚賽龍公司通過配方的優(yōu)化設(shè)計糯而、精準的加工工藝、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材泊窘，使其在高表面要求熄驼、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢，使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件烘豹。

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近年來綜合性能優(yōu)異瓜贾、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種携悯。超臨界二氧化碳(CO2)發(fā)泡聚合物技術(shù)是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關(guān)鍵核心技術(shù)祭芦，近日華東理工大學化工學院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化技術(shù)蚌卤。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類实束“赂眩化學發(fā)泡劑存在化學殘留、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用咸灿，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高构订，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑避矢，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)悼瘾，已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，而且CO2進入聚合物后會引起熔點审胸、表面張力和黏度下降亥宿、結(jié)晶行為改變等一系列變化，可以制備微孔甚至納米泡孔材料砂沛。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物烫扼，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔碍庵，可操作窗口窄映企。因此，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静浴。為了攻克這一難題堰氓，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院苹享、浙江新恒泰双絮、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系得问、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)化囤攀、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(gòu)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新椭赋。趙玲介紹抚岗，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡，既可突破結(jié)晶的制約哪怔，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型宣蔚。基于這一發(fā)泡機制认境，他們開發(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)泡專用料胚委，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)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)泡倍率叉信，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡亩冬、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場硅急，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)覆享。利用上述創(chuàng)新技術(shù)，項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置营袜，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套撒顿、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置，生產(chǎn)效率提高25%荚板，成品率提高到99%以上凤壁，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元跪另、利稅1.09億元拧抖。此外，該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件免绿、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文

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隨著新能源等行業(yè)的快速發(fā)展唧席，發(fā)泡材料得到大規(guī)模應(yīng)用，因其具有的優(yōu)異機械性能和無毒（低毒）针姿、絕熱袱吆、隔音、絕緣距淫、緩沖、輕量化等性能婶希，在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用更是帶來了行業(yè)發(fā)展的新契機榕暇。隨著國民對于環(huán)保、綠色喻杈、安全彤枢、舒適要求愈加苛刻，對環(huán)境友好型的發(fā)泡技術(shù)和具備可阻燃筒饰、可（完全）降解缴啡、可導(dǎo)電等新型發(fā)泡材料受到追捧，成為國內(nèi)外研究人員的研究熱點瓷们。聚丙烯微孔發(fā)泡由華東理工大學化工學院趙玲教授領(lǐng)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业栅，發(fā)的聚丙烯發(fā)泡專用料打破了國外公司的壟斷，聚丙烯微孔發(fā)泡材料不斷地在新興領(lǐng)域成功應(yīng)用谬晕，包括新能源汽車動力電池墊片等等碘裕，引領(lǐng)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用。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攒钳、隔音帮孔、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性，其在汽車領(lǐng)域主要用于汽車車載空調(diào)用隔熱泡沫管材不撑、汽車減震文兢、新能源汽車電池用發(fā)泡硅膠密封墊圈等晤斩。目前大多數(shù)汽車內(nèi)飾材料，如地板姆坚、頂棚澳泵、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡沫材料旷偿，這種材料耐候性能較差烹俗，易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體。隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著萍程，對汽車輕量化提出了更高要求幢妄。特別是在車市持續(xù)萎靡、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下茫负，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向蕉鸳。整車廠、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局忍法。發(fā)泡材料在新能源汽車領(lǐng)域的新應(yīng)用新能源電動汽車的技術(shù)關(guān)鍵在于其高能量密度鋰電池的充放電技術(shù)及安全性能潮尝。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饿序。在暴雨勉失、淺灘、霧霾等極端條件下原探，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乱凿，特斯拉等美國車企率先將發(fā)泡硅膠這一小眾材料應(yīng)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咽弦、提升安全性徒蟆，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(dǎo)致熱失控型型。由于特斯拉在動力電池組技術(shù)方便的標桿作用段审，大大加速硅膠發(fā)泡材料在動力電池PACK包上的應(yīng)用推廣。聚丙烯微孔發(fā)泡材料技術(shù)在新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下闹蒜，微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域寺枉，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年嫂用，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點課題型凳。日常生活中，當人們購買兒童玩具嘱函、家具用品等塑料制品時甘畅，都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味、綠色環(huán)保，近年來綜合性能優(yōu)異疏唾、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”蓄氧，日益受到熱捧，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種槐脏。聚丙烯作為產(chǎn)量大喉童、增長量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一顿天，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(lǐng)域的熱點與難點堂氯。其中，超臨界CO2（二氧化碳）發(fā)泡聚合物技術(shù)是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關(guān)鍵核心技術(shù)牌废。聚焦發(fā)泡材料綠色制造新技術(shù)2016年咽白，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(chǔ)材料技術(shù)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(shù)”獲準立項。該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝鸟缕，開展聚合物輕量化的應(yīng)用基礎(chǔ)—共性技術(shù)—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作晶框。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)泡劑兩大類懂从∈诙危化學發(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)泡倍率等缺點番甩；物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用侵贵，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缘薛，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全模燥。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候、火災(zāi)危險掩宜、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端，超臨界流體么翰，特別是超臨界CO2發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)牺汤，被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，而且CO2進入聚合物后會引起熔點浩嫌、表面張力和粘度下降檐迟、結(jié)晶行為改變等一系列變化，可以制備微孔甚至納米泡孔材料码耐。聚丙烯是結(jié)晶聚合物追迟，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品骚腥；高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔敦间，可操作窗口窄。因此，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廓块。了攻克這一難題厢绝，近年來，團隊聯(lián)合無錫會通带猴、中石化北化院昔汉、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位拴清，在合適物料體系靶病、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、強化和工程化等系列工作口予，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(gòu)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術(shù)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(gòu)和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制娄周，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，以及能有效改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑苹威；CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率昆咽，氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積；釜壓發(fā)泡牙甫、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計保證了均勻的壓力場掷酗、溫度場和速度場，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)窟哺。目成果利用上述創(chuàng)新技術(shù)泻轰，項目已成功建設(shè)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且轨；新建了4套浮声、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%旋奢，成品率提高到99%以上泳挥；發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)；2016-2018年新增產(chǎn)值3.31億至朗，利稅1.09億屉符。隨著應(yīng)用市場快速開拓，2019年共推廣新建了13套裝置锹引，市場占有率高和競爭力強矗钟。項目團隊獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實用新型專利8件嫌变；相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文吨艇，“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√谏叮”科技查新表明东涡，模壓發(fā)泡的工程化技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平冯吓，釜壓發(fā)泡的優(yōu)化與強化技術(shù)具有國內(nèi)外新穎性。

福建優(yōu)質(zhì)MPP發(fā)泡定制

說到一次性容器你是不是認為紙比塑料更環(huán)保呢软啼？這可不一定桑谍，塑料具有重量輕，不易受水和陽光影響的特點祸挪，適合制作容器锣披，但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解，容易造成大量垃圾贿条，因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器雹仿，但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大整以。首先因為紙張?zhí)焐滤柿桑龅剿蜁浕瑳]辦法單獨承裝液體公黑，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邑商，所以摸起來感覺滑滑的。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計就會造成回收的難題凡蚜，紙加塑料淋膜的設(shè)計當被送到回收廠時人断，如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離，不能分離就無法重新回收材料再利用朝蜘，而被放在自然環(huán)境中也因為是復(fù)合材料很難被分解恶迈，所以紙杯基本上只能焚燒。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谱醇，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暇仲，耐熱，抗腐蝕又安全副渴，還可以在微波爐內(nèi)加熱奈附，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器煮剧，并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用桅狠。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)品的重量轿秧，將二氧化碳或氮氣注入到特殊的塑化裝置中，使氣體與原料充分混合咨堤，讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程菇篡，利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化，緩沖吸震一喘，吸音驱还，保溫等特點嗜暴，廣泛應(yīng)用于包裝，建筑建材等行業(yè)议蟆。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闷沥，在20世紀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咐容，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)制成泡沫塑料舆逃。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后，人們對這種微孔新型塑料日益感興趣戳粒，并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)路狮。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種。一種是物理發(fā)泡劑蔚约，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳奄妨，氮氣，氨氣等氣體苹祟，并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學反應(yīng)砸抛，而且在氣態(tài)時在塑料中的擴散速度會低于在空氣中的擴散速度。另一種是化學發(fā)泡劑树枫，它是一種當受熱后就會釋放如氮氣直焙，二氧化碳等的物質(zhì)，釋放氣體的速度能夠团赏，化學發(fā)泡劑一般有碳酸銨箕般，碳酸氫鈉等。泡工藝泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法舔清，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中丝里，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体谒，這種發(fā)泡法由于成本較低杯聚，發(fā)泡后對不會留下殘余物，并且對發(fā)泡塑料性能不會改變抒痒。另一種是化學發(fā)泡法幌绍，這種是利用化學方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡，是對加入塑料中的化學發(fā)泡劑進行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡故响，還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學反應(yīng)釋放出氣體而進行發(fā)泡傀广。 后一種是機械發(fā)泡，使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中彩届，然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料伪冰。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后，發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡（氣泡核）樟蠕，隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加贮聂，氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大靠柑，隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低，氣泡也會停止增長并且慢慢成型吓懈，這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔歼冰。所以不管采用什么發(fā)泡工藝，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核耻警，氣泡核膨脹隔嫡，氣泡固化成型這個過程。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)泡膜榕栏，也就是我們常說的珍珠棉畔勤，將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點，如防震扒磁，防潮庆揪，韌性好等，來看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來的妨托。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯缸榛，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合，通過管道將其吸入到擠出機入料口兰伤，同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑内颗。在擠出機中需要加溫讓原料熔化，再通過噴淋冷卻降溫以達到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡敦腔，然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜均澳。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開，展平后收成卷符衔，這樣就可以切割后包裝產(chǎn)品了找前。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機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判族，后通過機器壓封成包裝袋躺盛，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡形帮，能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便槽惫，還能起到包裝保護的功能，現(xiàn)在科學家研究出了一種氣泡金屬辩撑，也具有這樣的性能界斜，它就像金屬的氣泡包裝材料。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的合冀，它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬锄蹂，它比合金鋼要輕70%，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量水慨，具備防輻射得糜，防彈，防火的能力晰洒，在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護的作用朝抖，也許將來我們就能用到這種氣泡金屬。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高谍珊，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率治宣，推動材料和能源消耗的下降，以及材料性能的提升砌滞，成本降低侮邀，有些可以通過輕量化實現(xiàn)，而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向贝润。那些用于包裝绊茧，汽車，建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡打掘，輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展华畏，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用，各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛