杭州專業(yè)MPP聚丙烯微孔發(fā)泡價(jià)格
發(fā)布時(shí)間:2022-12-10 01:20:13杭州專業(yè)MPP聚丙烯微孔發(fā)泡價(jià)格
新材料研習(xí)社報(bào)道苍碟,隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展酒觅,輕量、舒適微峰、綠色舷丹、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量蜓肆、降低油耗颜凯,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一。目前仗扬,汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重症概、昂貴的金屬構(gòu)件,“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案早芭,汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平的重要標(biāo)志彼城。在當(dāng)前的車用塑料中,聚丙烯是用量、使用頻次募壕、增長速度的品種调炬。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長是因?yàn)槠涿芏刃 Ⅲw積輕舱馅、設(shè)計(jì)空間廣缰泡,綠色環(huán)保、性能優(yōu)異及其制造成本低代嗤。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點(diǎn)是以塑代鋼棘钞,減輕汽車自重。聚丙烯是一種由丙烯聚合(均聚PP)或丙烯和乙烯共同聚合(共聚PP)而成的無臭干毅、無毒宜猜、半透明的聚合物,其結(jié)構(gòu)式如圖1所示溶锭。聚丙烯按甲基(-CH3)空間排布的位置可分為等規(guī)聚丙烯(Isotactic polypropylene)宝恶、無規(guī)聚丙烯(Atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(Syndiotactic polypropylene)三種符隙。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性趴捅、耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性霹疫、介電性能拱绑,以及高強(qiáng)度的機(jī)械性能和高頻絕緣性,且不受濕度的影響丽蝎,聚丙烯的種類及性能如圖2所示猎拨。目前,為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能屠阻,通常采用化學(xué)改性(共聚改性红省、交聯(lián)改性、接枝改性国觉、添加成核劑等)或物理改性(添加有機(jī)或無機(jī)助劑等)改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)吧恃、晶體構(gòu)型或填充、共混麻诀、增強(qiáng)等來實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化痕寓。改性聚丙烯根據(jù)特點(diǎn)和功能可分為長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料、免噴涂聚丙烯材料蝇闭、聚丙烯微發(fā)泡材料呻率、高溶體強(qiáng)度聚丙烯、環(huán)保阻燃聚丙烯材料呻引、抗菌聚丙烯礼仗、耐刮擦聚丙烯材料,及低氣味、低VOC聚丙烯材料等元践。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢性能優(yōu)勢聚丙烯在強(qiáng)度挪丢、剛度、硬度卢厂、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯乾蓬;能夠在100℃的溫度下正常使用,具有良好的尺寸穩(wěn)定性慎恒、熱穩(wěn)定性任内、較好的力學(xué)性能、較高的耐沖擊性融柬、機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌死嗦,化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響。聚丙烯外觀透明而輕粒氧,密度為0.89~0.91 g/cm3越除,是目前塑料中輕的品種之一。因此外盯,采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量的降低摘盆。另外,由于近年聚丙烯改性技術(shù)的發(fā)展使聚丙烯在汽車工業(yè)的發(fā)展占據(jù)優(yōu)勢饱苟。保優(yōu)勢聚丙烯為無毒孩擂、無味、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物箱熬,屬于環(huán)保材質(zhì)类垦。聚丙烯不僅可回收再利用,而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子城须,在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng)蚤认,使聚丙烯具有降解特性,大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題糕伐。成本優(yōu)勢聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣砰琢,主要有油、煤赤炒、甲醇氯析、丙烯等。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長快的一種原料來源方式莺褒,如圖3所示掩缓。由于我國煤炭資源豐富,且煤炭的價(jià)格較為穩(wěn)定遵岩,煤制備聚丙烯成本浮動(dòng)小你辣。同時(shí)巡通,聚丙烯容易加工成型,生產(chǎn)工藝簡單舍哄,其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料宴凉。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材,但由于聚丙烯的性能缺陷表悬,包括收縮率大弥锄、容易產(chǎn)生翹曲變形、低溫易脆斷等蟆沫,決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求籽暇。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求,優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成饭庞,采用化學(xué)或物理方法來進(jìn)行改性戒悠。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯長玻纖增強(qiáng)聚丙烯是采用長度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進(jìn)行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料,與普通聚丙烯材料相比舟山,通過玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯的機(jī)械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高绸狐,能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯具有更好的耐熱性能累盗,且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料寒矿;另外,長玻纖增強(qiáng)聚丙烯的高溫耐疲勞強(qiáng)度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍高出10%幅骄,同時(shí)兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性劫窒。普通聚丙烯與長玻纖增強(qiáng)聚丙烯的性能對(duì)比如表1所示。發(fā)泡改性聚丙烯發(fā)泡改性聚丙烯是以聚丙烯材料為基體拆座,通過物理或者化學(xué)的方式使塑料中間層密布尺寸十到幾十微米的封閉微孔結(jié)構(gòu)。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限冠息,可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期挪凑;同時(shí)使制品具有內(nèi)應(yīng)力、翹曲小的特性逛艰,在注塑成型中更平整躏碳、筆直和穩(wěn)定;另一方面散怖,由于微孔的支撐作用菇绵,使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異,在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀镇眷。低氣味咬最、低VOC聚丙烯低氣味、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個(gè)重要方向欠动,尤其針對(duì)處于相對(duì)封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料永乌,對(duì)聚丙烯提出了綠色惑申、環(huán)保的要求。低氣味翅雏、低 VOC 聚丙烯是通過在填料圈驼、加工助劑的選擇、成型及后處理工藝等各個(gè)環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生望几,從而控制氣味的產(chǎn)生绩脆。
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近年來綜合性能優(yōu)異、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”橄抹,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種衙伶。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),近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團(tuán)隊(duì)在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性突破害碾,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(qiáng)化技術(shù)矢劲。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類』潘妫化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留芬沉、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點(diǎn);物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對(duì)臭氧層有破壞作用,已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬?duì)較高阁猜,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全丸逸。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)剃袍,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)黄刚,而且CO2進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和黏度下降民效、結(jié)晶行為改變等一系列變化憔维,可以制備微孔甚至納米泡孔材料。丙烯微孔發(fā)聚丙烯是結(jié)晶聚合物畏邢,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制业扒,很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強(qiáng)度不夠無法保持完整泡孔,可操作窗口窄舒萎。因此程储,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。為了攻克這一難題臂寝,趙玲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無錫會(huì)通章鲤、中石化北化院、浙江新恒泰咆贬、鎮(zhèn)海煉化等單位败徊,在合適物料體系、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)化素征、強(qiáng)化和工程化等系列工作集嵌,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(shí)現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新萝挤。趙玲介紹,在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡根欧,既可突破結(jié)晶的制約怜珍,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》锎郑基于這一發(fā)泡機(jī)制酥泛,他們開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強(qiáng)的CO2溶解擴(kuò)散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料,以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑嫌拣。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率柔袁,氣泡成核和生長的分段實(shí)施減小了高壓設(shè)備體積;同時(shí)釜壓發(fā)泡、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(jì)异逐,保證了均勻的壓力場捶索、溫度場和速度場,實(shí)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)灰瞻。利用上述創(chuàng)新技術(shù)腥例,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置,實(shí)現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板制造;新建了4套酝润、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置燎竖,生產(chǎn)效率提高25%,成品率提高到99%以上要销,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)构回,2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元疏咐。此外纤掸,該團(tuán)隊(duì)已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件、實(shí)用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文凳鬓。趙玲表示茁肠,超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng),除聚丙烯外缩举,還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn),多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成匹颤。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料仅孩,除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域印蓖,還可滿足兒童玩具辽慕、食品、醫(yī)療赦肃、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求溅蛉。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能公浪,聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域,如新能源汽車動(dòng)力電池墊片船侧、5G通信微波中繼天線罩欠气、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等镜撩。
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發(fā)泡材料品種眾多预柒,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。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料袁梗、橡膠宜鸯、彈性體)為基礎(chǔ)而其內(nèi)部具有無數(shù)氣泡的微孔材料,也可以視為以氣體為填料的復(fù)合材料遮怜。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝淋袖。一、模壓成型聚丙烯微孔發(fā)泡模壓成型屬于較早的發(fā)泡工藝類型锯梁,所以對(duì)模壓發(fā)泡并沒有規(guī)范的縮寫命名即碗。直到近年來聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來后,被冠以“M”涝桅,定義為“MPP”拜姿。近年來涌現(xiàn)出MPP,幾乎是我國獨(dú)創(chuàng)的一種發(fā)泡PP冯遂。其制造工藝是以壓機(jī)做為發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備蕊肥,原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒有本質(zhì)的不同,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)泡劑蛤肌,而是采用超臨界CO2壁却,因而發(fā)泡倍率可以高達(dá)20多倍,且非常環(huán)保裸准。具體的制造方法是展东,先采用混煉、壓延炒俱、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板盐肃,然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機(jī)中的模具中,合上模具权悟。加熱壓機(jī)的上下模板砸王,將PP板材的溫度上升至PP的熔點(diǎn)附近,與此同時(shí)從不同方位向模具中注入超臨界CO2峦阁,在充分浸漬PP板材后谦铃,將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度,迅速釋放壓機(jī)的壓力榔昔,讓PP板材充分發(fā)泡并降溫驹闰,即得到MPP發(fā)泡板材瘪菌。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)泡過程易于控制;產(chǎn)品泡孔精細(xì)、均勻;材料力學(xué)性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會(huì)燃燒嘹朗。但不足點(diǎn)也是比較明確的师妙,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(jī)進(jìn)行生產(chǎn),不僅不連續(xù)骡显,且效率較低疆栏,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。二惫谤、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝壁顶,即在高壓釜中,在一定時(shí)間內(nèi)溜歪,通過高壓將物理發(fā)泡劑在預(yù)定溫度下浸漬進(jìn)入基體樹脂的細(xì)小粒料之中若专,然后冷卻體系溫度至室溫,即得到可發(fā)性珠粒蝴猪。使用時(shí)调衰,先在一定的發(fā)泡溫度下,利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預(yù)發(fā)泡一下自阱,得到綠豆大小預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒嚎莉。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沛豌、減壓趋箩,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)泡材料加派,即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型叫确。由于都是采用物理發(fā)泡劑,因而發(fā)泡倍率較大芍锦。三竹勉、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,高壓下在擠出機(jī)中熔融形成均勻的溶液娄琉,然后在口模處突然泄壓次乓、發(fā)泡、冷卻孽水,制成板材檬输、片材甚至管材等。在擠出發(fā)泡過程中匈棘,發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液,并在口模處瞬間泄壓析命、發(fā)泡主卫、冷卻逃默、形成發(fā)泡材料,不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力簇搅,故而對(duì)塑料的熔體強(qiáng)度要求很高完域,特別需要熔體在拉伸過程中具有較強(qiáng)的應(yīng)變硬化的性能,因此發(fā)泡難度較大瘩将。四吟税、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,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姿现。當(dāng)今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品肠仪,甚至于發(fā)泡并非是主要目的,而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形备典,特別是在托盤异旧,支架等大型制品的注塑中。聚賽龍公司通過配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)提佣、精準(zhǔn)的加工工藝吮蛹、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,使其在高表面要求拌屏、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢潮针,使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。
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隨著國內(nèi)大煉化項(xiàng)目倚喂、PDH項(xiàng)目陸續(xù)上馬每篷,國內(nèi)聚丙烯(PP)市場成為群雄角力之地。新建項(xiàng)目投產(chǎn)务唐,PP產(chǎn)能仍將快速增長雳攘,預(yù)計(jì)到2023年我國PP產(chǎn)能將超過3500萬噸,自給率將近90%枫笛。屆時(shí)吨灭,高性能產(chǎn)品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏。高性能PP成投資熱土2020年已經(jīng)有三家企業(yè)成功投產(chǎn)聚丙烯裝置刑巧,浙江石化喧兄、恒力石化、利和知信啊楚。近一個(gè)月吠冤,聚烯烴行業(yè)掀起了新一波高性能PP投資熱潮:4月22日,總投資約100億美元的肮Ю恚克森美孚廣東惠州乙烯項(xiàng)目正式動(dòng)工拯辙,項(xiàng)目包括乙烯裝置和高端PE、PP等生產(chǎn)裝置,采用已經(jīng)成功應(yīng)用涯保、先進(jìn)的專有工藝和催化劑技術(shù)生產(chǎn)高性能聚合物诉濒。聚丙烯微孔發(fā)泡5月17日,總投資約56億美元的中海殼牌惠州三期乙烯項(xiàng)目合作框架協(xié)議簽約夕春,項(xiàng)目產(chǎn)品包括聚α烯烴未荒、高碳合成醇、茂金屬PE及志、共聚PP等片排,共14規(guī)模生產(chǎn)裝置。18日速侈,徐州海天石化集團(tuán)年產(chǎn)10萬噸高性能PP樹脂項(xiàng)目“云簽約”率寡,落戶大慶龍鳳區(qū)。高性能產(chǎn)品研發(fā)能力不足我國已投入生產(chǎn)的高端聚丙烯專用樹脂有:三元共聚聚丙烯薄膜專用料F5606锌畸、管材專用料勇劣、薄壁注塑料M50T、高熔體強(qiáng)度薄膜專用料潭枣、丙丁共聚膜料比默、低溫抗沖注塑專用料、氫調(diào)法高流動(dòng)注塑料盆犁、高透明注塑專用料命咐、抗菌系列專用料、低灰分PP谐岁、快速成型PP醋奠、透明PP專用料等。但由于我國高端聚丙烯產(chǎn)品研發(fā)能力不足伊佃,且同質(zhì)化嚴(yán)重窜司,一些高性能和特殊性能產(chǎn)品,如茂金屬PP(mPP)航揉、特種雙向拉伸聚丙烯(BOPP)膜塞祈、流延聚丙烯(CPP)膜等仍需大量進(jìn)口來滿足國內(nèi)市場需求。我國mPP年消費(fèi)量約10萬噸帅涂,除燕山石化少量供應(yīng)市場议薪,基本依賴進(jìn)口,主要用于生產(chǎn)醫(yī)用或食品用高透明PP制品媳友、食品包裝薄膜斯议、無紡布、超細(xì)旦丙綸纖維等領(lǐng)域醇锚。具有高拉伸速度與幅寬哼御、超薄、超透及更好低溫?zé)岱庑阅艿奶胤NBOPP薄膜、電工膜艇搀、電容器膜尿扯、鍍鋁膜等PP薄膜料以及汽車和家電用PP注塑料的年進(jìn)口量均超百萬噸。PP管材料的年進(jìn)口量約50萬噸焰雕。高性能PP開發(fā)方向1抗菌PP此次新冠肺炎疫情的肆虐,推動(dòng)汽車生產(chǎn)商聚焦抗菌PP在內(nèi)飾件中的應(yīng)用芳杏,這或?qū)⒊蔀檐囉肞P下一個(gè)熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域矩屁。2玻纖增強(qiáng)PP長玻纖增強(qiáng)PP材料因具備更高的強(qiáng)度、剛度爵赵、韌度吝秕、尺寸穩(wěn)定性,廣泛應(yīng)用于儀表骨架板空幻、車門組合件烁峭、前端組件、車身門板模塊秕铛、車頂面板约郁、座椅骨架等汽車部件上。長玻纖增強(qiáng)PP材料在120℃時(shí)的高溫疲勞強(qiáng)度是普通玻纖增強(qiáng)PP材料的2倍但两,甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍材料高10%鬓梅,具有作為結(jié)構(gòu)件所需的耐久性和可靠性。氣味散發(fā)耐刮擦PP隨著人們對(duì)汽車品質(zhì)的追求谨湘,車用PP材料需要滿足的已不僅僅是力學(xué)性能绽快,還有對(duì)外觀、環(huán)保等方面的高要求紧阔。目前市場上低氣味散發(fā)PP材料多被Basell坊罢、北歐化工等公司產(chǎn)品壟斷,國產(chǎn)替代進(jìn)口任務(wù)艱巨擅耽。制造高抗刮擦汽車內(nèi)飾件材料一方面要采用國外表面硬度較高的PP原料活孩,另一方面需要添加助劑提升材料表面的爽滑度。但助劑在體系內(nèi)受熱會(huì)有小分子散發(fā)影響車內(nèi)空氣質(zhì)量秫筏,同時(shí)又會(huì)出現(xiàn)表面遷移現(xiàn)象诱鞠,影響內(nèi)飾件外觀。因此这敬,問題核心仍取決于PP基材的性能航夺。
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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代崔涂,越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件阳掐。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,塑料飾件的大量應(yīng)用缭保,促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能汛闸,提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小艺骂、性價(jià)比高诸老、具有優(yōu)異的s耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性钳恕、剛性别伏、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系列材料的趨勢忧额。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長厘肮、投資巨大、技術(shù)要求高睦番,且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)类茂,所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效托嚣、更經(jīng)濟(jì)巩检、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注益,制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔碴巾。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)上丑搔,可以明顯減輕重量和成型的周期厦瓢,大大降低機(jī)臺(tái)的鎖模力,并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小啤月、平直度高煮仇,沒有縮水,尺寸穩(wěn)定谎仲,成型視窗大等特點(diǎn)浙垫,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,成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向郑诺。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件夹姥。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辙诞,目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多辙售,其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%,卡車飞涂、工程機(jī)械車占20% 旦部,客車祈搜、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料士八。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想容燕,僅適合于需要表面覆皮的高端車,不僅增加了制造成本婚度,也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用蘸秘;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體,化學(xué)發(fā)泡劑為氣源陕见,通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)秘血,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评甜,且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ,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 仔涩。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡忍坷、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等,注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件熔脂,如車身門板佩研、尾門、風(fēng)道等霞揉;擠出微發(fā)泡適用于密封條旬薯、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等适秩。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%~20% 绊序,較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重,注射壓力降低約30%~50% 秽荞,鎖模力降低約20% 骤公,循環(huán)周期減少10%~15%,同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性扬跋,較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能阶捆,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)更靈活钦听。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能洒试,作為汽車車頂,可降低汽車的質(zhì)量朴上,同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件垒棋,有利于汽車的輕量化。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余指,形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)捕犬,既節(jié)約了塑材跷坝,又減輕了重量,而且不會(huì)影響零件的任何性能碉碉。目前已應(yīng)用車型有:C-MAX柴钻、Grand C-MAX、S-MAX垢粮、蒙迪歐和Galaxy等贴届。綜上所述,聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛蜡吧,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)毫蚓、有廣范的市場、但在中國應(yīng)用尚新昔善。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元潘、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)省成本君仆。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翩概。
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發(fā)泡塑木復(fù)合材料是將塑料母粒、木粉返咱、填料钥庇、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合,于成型過程中在復(fù)合材料內(nèi)部引入泡孔而制成咖摹。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评姨、揮發(fā)性氣體的汽化或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的釋放等途徑實(shí)現(xiàn)。聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡塑木復(fù)合材料內(nèi)部良好的泡孔結(jié)構(gòu)有助于鈍化普通WPC中的裂紋尖端萤晴,阻止裂紋擴(kuò)展吐句,因而可以克服普通塑木復(fù)合材料脆性較大、抗沖擊強(qiáng)度較小和材料伸長率較低的缺點(diǎn)硫眯。另外蕴侧,由于發(fā)泡塑木復(fù)合材料中含有大量泡孔,材料內(nèi)部空隙較大两入,制備時(shí)所用樹脂量大大削減净宵,相對(duì)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(fù)合材料的50%裹纳,可達(dá)0.6~1.0g/cm3)择葡,材料的隔音、隔熱和緩沖效果也隨之提高剃氧。此外敏储,因發(fā)泡材料自重輕,便于運(yùn)輸朋鞍、施工和安裝已添,有望成為物流包裝等行業(yè)所用木材及塑料的替代品妥箕。發(fā)泡塑木復(fù)合材料還是一種環(huán)保材料,原料來源廣(回收的二次纖維和廢舊塑料均可)更舞,制造成本低廉畦幢,其本身還可多次回收再利用,減少了塑料的使用量缆蝉,降低了環(huán)境污染宇葱,也有益于保護(hù)森林資源。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刊头,但相比較而言黍瞧,F(xiàn)W-PC因集合了木材與塑料兩者之長,因而仍在性能上更具優(yōu)勢原杂,如強(qiáng)度更高印颤、耐水性能更好、價(jià)格更低廉穿肄、應(yīng)用范圍更廣膀哲。聚丙烯(PP)價(jià)格適中,力學(xué)性能優(yōu)異被碗,耐熱溫度相對(duì)較高。PP基發(fā)泡材料的發(fā)泡體系性能和發(fā)泡機(jī)理的相關(guān)研究比較深入仿村,制備工藝已基本成熟锐朴。我國研究人員對(duì)聚丙烯基發(fā)泡塑木復(fù)合材料的研究較多,采用的木質(zhì)材料包括木粉蔼囊、農(nóng)作物廢料和竹粉等焚志,例如注塑法得到的發(fā)泡塑木復(fù)合材料微孔結(jié)構(gòu)及其增韌改性進(jìn)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(jī)上進(jìn)行成型畏鼓,制備出具有不同微孔結(jié)構(gòu)的PP/木纖維復(fù)合材料酱酬。對(duì)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(shí)云矫,所得發(fā)泡塑木復(fù)合材料的微孔平均孔徑為53μm膳沽,微孔密度為2.8×106個(gè)/cm3,微孔為“蜂窩”狀形貌让禀。與未發(fā)泡的塑木復(fù)合材料相比挑社,密度降低22%,沖擊韌性提高60%巡揍。材料中的微孔改變了裂紋擴(kuò)展方向痛阻,形成“臺(tái)階”、“分叉”腮敌,從而增加了裂紋的擴(kuò)展路徑阱当,同時(shí)可使周圍基體變形時(shí)容易產(chǎn)生強(qiáng)迫高彈形變俏扩。另經(jīng)研究對(duì)木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料制備工藝與材料性質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行研究,采用化學(xué)發(fā)泡法弊添,利用注塑成型制備得到孔徑更小的木纖維/PP復(fù)合微孔發(fā)泡材料录淡。該項(xiàng)研究結(jié)果表明,添加木纖維使復(fù)合材料的力學(xué)性能顯著提高表箭,且材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度高于未發(fā)泡材料赁咙,但后者的拉伸強(qiáng)度要高于木纖維/PP 復(fù)合微孔發(fā)泡材料;復(fù)合微孔發(fā)泡材料的密度隨木纖維摻量的增加而增大免钻,但小于未發(fā)泡材料的密度彼水,而且當(dāng)木纖維摻量提高時(shí),泡孔直徑先減后增极舔,木纖維摻量為5% 時(shí)凤覆,泡孔直徑小,為20.5μm拆魏。有研究顯示制備發(fā)泡塑木復(fù)合材料的主要原料選定為秸稈粉和PP盯桦,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、偶聯(lián)劑的種類和含量擠出工藝條件參數(shù)研究發(fā)泡工藝渤刃。結(jié)果表明:AC發(fā)泡劑含量為4份時(shí)拥峦,所得發(fā)泡材料密度小為0.95g/cm3,沖擊強(qiáng)度大為14.88KJ/m2卖子;當(dāng)EVA含量在12%時(shí)略号,材料的密度達(dá)到小,為0.84g/cm3洋闽,沖擊強(qiáng)度達(dá)到大玄柠,為11.4KJ/m2;偶聯(lián)劑(馬來酸酐接枝聚丙烯诫舅,MAH-g-PP)為6份時(shí)羽利,發(fā)泡材料的沖擊強(qiáng)度達(dá)到大,為11.56KJ/m2刊懈;制備發(fā)泡母粒時(shí)这弧,擠出機(jī)螺桿溫度為150℃ 時(shí),密度達(dá)到0.94g/cm3俏讹,沖擊強(qiáng)度達(dá)到12.04KJ/m2当宴。以竹粉和PP為原料采用注塑法制備了發(fā)泡塑木復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)以乙烯辛烯共聚物(POE)和馬來酸酐接枝POE(POE-g-MAH)作為復(fù)合材料的增韌劑泽疆。結(jié)果顯示:添加POE和POE-g-MAH會(huì)略微降低材料拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度户矢,但可明顯提高材料的缺口沖擊強(qiáng)度,二者用量分別為15%和8%殉疼;采用8%POE-g-MAH增韌的復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度為8.55KJ/m2梯浪,提高了35.7%捌年,可很好地應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件。環(huán)境掃描電鏡(ESEM)測定結(jié)果顯示挂洛,增韌后的復(fù)合材料斷裂形式轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂礼预。動(dòng)態(tài)頻率掃描結(jié)果顯示,POOE對(duì)復(fù)合材料流變性能的影響較小虏劲,而POE-g-MAH增韌的復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量和復(fù)數(shù)黏度明顯增大托酸。