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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展啤誊，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代，越來(lái)越多的汽車零部件開(kāi)始采用改性塑料替代金屬制件拥娄。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史蚊锹，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)用稚瘾，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能牡昆，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小摊欠、性價(jià)比高丢烘、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性些椒、剛性播瞳、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(lái)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(shì)免糕。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)赢乓、投資巨大、技術(shù)要求高石窑，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)牌芋，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效松逊、更經(jīng)濟(jì)躺屁、更實(shí)用的改性。延伸性经宏、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無(wú)機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”犀暑。是由 PP樹(shù)脂、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烁兰、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物耐亏，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低缚柏、質(zhì)輕苹熏、易涂裝碟贾、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)币喧」煊颍滑石粉填充改性PP材料具有高剛性、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率杀餐，且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)干发，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史翘。聚丙烯微孔發(fā)泡玻璃纖維增強(qiáng)改性PP玻璃纖維增強(qiáng)改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊枉长、儀表板骨架、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一琼讽。LGFPP制品指含有長(zhǎng)度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復(fù)合材料經(jīng)過(guò)注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)必峰。10～25mm的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物相比普通4～7mm的短玻璃纖維增強(qiáng)聚合物具有更高的強(qiáng)度、剛度钻蹬、韌性吼蚁，以及尺寸穩(wěn)定性好、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)问欠。此外肝匆，LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變顺献。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比旗国，LG-FPP的密度低，相同部件的質(zhì)量可減輕20%～50%;LGFPP能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性注整，可成型形狀復(fù)雜的部件能曾、提高集成汽車零部件的能力、節(jié)約模具成本(一般長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)肿轨、減少能耗(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%借浊，鋁制品的35%～50%)、簡(jiǎn)化裝配工序萝招。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品蚂斤，具有強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低槐沼、耐高溫曙蒸、阻燃性能好、低浮纖岗钩、低翹曲纽窟、低收縮 等特點(diǎn)。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過(guò)提高PP的熔體強(qiáng)度兼吓，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)臂港，其具有質(zhì)輕、耐熱、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)审孽。隨著汽車輕量化的發(fā)展县袱，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(lái)越多佑力，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%式散，卡車、工程機(jī)械車占20% 打颤，客車暴拄、商務(wù)車占35%。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料编饺，因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想乖篷，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本透且，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體那伐，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源，通過(guò)自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)石蔗，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下罕邀，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 养距，但目前國(guó)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 诉探。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等棍厌，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件肾胯，如車身門板、尾門耘纱、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條敬肚、頂棚等;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% 束析，較傳統(tǒng)材料在部件上可實(shí)現(xiàn)50%的減重艳馒，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% 员寇，循環(huán)周期減少10%～15%弄慰，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能蝶锋，并且能改善制品的翹曲變形性陆爽，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活。在一些部件中扳缕，如汽車風(fēng)管慌闭、風(fēng)道别威，還可實(shí)現(xiàn)隔熱、降噪的效果驴剔，減少后道工序的成本省古。密 度 為0.06g/cm3的輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能，作為汽車車頂仔拟，可降低汽車的質(zhì)量衫樊，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件飒赃，有利于汽車的輕量化利花。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來(lái)說(shuō)，PP载佳、橡膠改性PP炒事、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收、質(zhì)輕蔫慧、成本低的優(yōu)勢(shì)挠乳，因而被越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差姑躲，而這一性能卻是儀表板睡扬、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能，也是汽車外部應(yīng)用部件黍析、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一卖怜，而且表面性能提高的聚烯烴能很好地代替金屬和工程塑料，同時(shí)還有利于涂色阐枣，因此積極尋找提高聚烯烴材料耐刮擦性能的解決方案十分重要马靠。通過(guò)添加涂層、無(wú)機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能蔼两，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料甩鳄。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料，因其可塑性強(qiáng)额划、質(zhì)輕妙啃、回收再利用率高等特性，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛俊戳，無(wú)論是內(nèi)飾件彬祖、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件，都越來(lái)越多地用到了塑料品抽。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛储笑，對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無(wú)疑變得越來(lái)越重要，且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)圆恤，是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域突倍，學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐腔稀。

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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)量更輕羽历、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少焊虏、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)秕磷。目前诵闭，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，具有操作簡(jiǎn)單澎嚣、效率高疏尿、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件，且能耗少易桃，符合節(jié)約材料褥琐，降低成本這一發(fā)展理念，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求晤郑。然而敌呈，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，泡孔尺寸分布不均勻造寝，所得制品表面存在大量的氣痕磕洪、銀紋等缺陷，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺(jué)诫龙，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用析显。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，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(guò)程中發(fā)泡行為的影響赐稽。研究發(fā)現(xiàn)叫榕，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)，改善了泡孔的形態(tài)姊舵。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP晰绎、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)行塑化括丁。然后打開(kāi)氣體反壓裝置荞下，在型腔中分別注入固定的GCP為0，0.2史飞，0.4尖昏，0.6，0.8?MPa的氣體构资，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹(shù)脂進(jìn)行發(fā)泡抽诉，冷卻后，取出PP發(fā)泡樣品吐绵。GCP對(duì)充模過(guò)程中熔體壓力的影響熔體注射完后迹淌，熔體壓力瞬間達(dá)到大值河绽。隨著GCP從0增加至0.8?MPa，熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa唉窃，注射完成后耙饰，隨著氣體的排出，熔體壓力瞬間下降纹份，隨著冷卻收縮苟跪，熔體壓力逐漸趨于0?MPa。由此可知蔓涧，GCP可以明顯地提高熔體充模過(guò)程中的熔體壓力件已，改善欠注發(fā)泡過(guò)程中的熔體壓力環(huán)境。CP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒(méi)有施加氣體反壓時(shí)蠢笋，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率拨齐，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形鳞陨，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大昨寞，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象厦滤，泡孔形貌極不規(guī)則援岩，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)掏导。同時(shí)發(fā)現(xiàn)享怀，隨著GCP的增大，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小趟咆，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變添瓷，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布值纱。當(dāng)GCP達(dá)到0.8?MPa時(shí)鳞贷，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虐唠。是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過(guò)程中受到的流動(dòng)剪切作用搀愧，GCP值越大，泡孔在遷移過(guò)程中受到熔體壓力越大疆偿，泡孔受到熔體的約束力大咱筛，泡孔不易發(fā)生變形。GCP對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示杆故⊙嘎幔可知，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%处铛；隨著GCP的增大饲趋，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高叉钥，GCP為0.8 MPa時(shí)，升高至26.7%篙贸。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投队，從63.7%下降到45.4%，這說(shuō)明GCP可以減小泡孔變形層爵川，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍敷鸦。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如下圖所示寝贡，泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加扒披，整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大圃泡，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小碟案，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)度與寬度的差距颇蜡，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小价说。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(jiàn)圖c风秤，隨著GCP的增加鳖目，當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小，但隨著GCP的進(jìn)一步增大缤弦，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm领迈。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碍沐，泡孔的成核速率下降狸捅，泡孔在充模過(guò)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)累提，因此熔體壓力越大尘喝，泡孔直徑越大。

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系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型刻恭，應(yīng)用方向瞧省，性能要求。車用PP隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展鳍贾，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代鞍匾，越來(lái)越多的汽車零部件開(kāi)始采用改性塑料替代金屬制件。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史骑科，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)志橡淑，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能咆爽，提高了汽車的美觀舒適度梁棠。PP以密度小置森、性價(jià)比高、具有優(yōu)異的耐熱性能符糊、耐化學(xué)藥品腐蝕性凫海、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(yīng)用男娄。近來(lái)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(shì)行贪。由于高性能基礎(chǔ)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資巨大模闲、技術(shù)要求高建瘫，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹(shù)脂需要進(jìn)行更廣泛尸折、更有效啰脚、更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的改性实夹。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性橄浓、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無(wú)機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”。是由 PP樹(shù)脂收擦、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贮配、碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料的復(fù)合物谍倦，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型塞赂，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低、質(zhì)輕昼蛀、易涂裝宴猾、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)〉鹦滑石粉填充改性PP材料具有高剛性仇哆、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率，且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)夫植，尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能讹剔，提高材料的模量和熱變形溫度。玻璃纖維增強(qiáng)改性PP玻璃纖維增強(qiáng)改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊详民、儀表板骨架延欠、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一。LGFPP制品指含有長(zhǎng)度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復(fù)合材料經(jīng)過(guò)注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)沈跨。10～25mm的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物相比普通4～7mm的短玻璃纖維增強(qiáng)聚合物具有更高的強(qiáng)度由捎、剛度、韌性饿凛，以及尺寸穩(wěn)定性好狞玛、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)软驰。此外，LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能心肪，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變锭亏。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比，LG-FPP的密度低硬鞍，相同部件的質(zhì)量可減輕20%～50%;LGFPP能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性贰镣，可成型形狀復(fù)雜的部件、提高集成汽車零部件的能力膳凝、節(jié)約模具成本(一般長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)碑隆、減少能耗(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%，鋁制品的35%～50%)蹬音、簡(jiǎn)化裝配工序上煤。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品，具有強(qiáng)度高著淆、熱膨脹系數(shù)低劫狠、耐高溫、阻燃性能好永部、低浮纖独泞、低翹曲、低收縮 等特點(diǎn)苔埋。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過(guò)提高PP的熔體強(qiáng)度懦砂，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)，其具有質(zhì)輕组橄、耐熱荞膘、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車輕量化的發(fā)展玉工，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑羽资，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來(lái)越多，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%遵班，卡車屠升、工程機(jī)械車占20% ，客車狭郑、商務(wù)車占35%腹暖。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料，因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想愿阐，僅適合于需要表面覆皮的高端車微服，不僅增加了制造成本，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源以蕴，通過(guò)自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)糙麦，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丛肮，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm 赡磅，但目前國(guó)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)泡宝与、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等焚廊，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板习劫、尾門咆瘟、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等诽里。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% 袒餐，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% 谤狡，鎖模力降低約20% 灸眼，循環(huán)周期減少10%～15%，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性墓懂，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能焰宣，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)更靈活捕仔。在一些部件中匕积，如汽車風(fēng)管、風(fēng)道逻澳，還可實(shí)現(xiàn)隔熱闸天、降噪的效果，減少后道工序的成本斜做。 密 度 為0.06g/cm3的輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能，作為汽車車頂湾揽，可降低汽車的質(zhì)量瓤逼，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化库物。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來(lái)說(shuō)霸旗，PP、橡膠改性PP戚揭、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收诱告、質(zhì)輕、成本低的優(yōu)勢(shì)民晒，因而被越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域精居，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差锄禽，而這一性能卻是儀表板、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能靴姿，也是汽車外部應(yīng)用部件沃但、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一，而且表面性能提高的聚烯烴能很好地代替金屬和工程塑料佛吓，同時(shí)還有利于涂色宵晚，因此積極尋找提高聚烯烴材料耐刮擦性能的解決方案十分重要。通過(guò)添加涂層维雇、無(wú)機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能淤刃，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料吱型，因其可塑性強(qiáng)钝凶、質(zhì)輕、回收再利用率高等特性唁影，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛耕陷，無(wú)論是內(nèi)飾件、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件据沈，都越來(lái)越多地用到了塑料哟沫。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛，對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無(wú)疑變得越來(lái)越重要锌介，且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)嗜诀，是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域，學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐孔祸。

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聚丙烯( PP) 珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱隆敢、隔音、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能崔慧，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用在包裝拂蝎、建 筑、汽車等行業(yè)惶室。PP 在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降温自，低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)，所以 PP 珠 粒發(fā)泡的技術(shù)難度大皇钞，目前只有少數(shù)國(guó)家掌握了 PP 珠粒發(fā)泡的技術(shù)悼泌，因此 PP 珠粒發(fā)泡的研究受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān) 注。文中從制備工藝夹界、發(fā)泡裝備馆里、性能改進(jìn)、表征方法等方面綜述了近年來(lái)國(guó)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)行了展望鸠踪。聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕丙者、抗沖緩震、 耐腐蝕慢哈、隔熱隔音等優(yōu)良的特性蔓钟，與傳統(tǒng)的直接成 型工藝相比，PP 珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)在于它的自由成 型性卵贱，發(fā)泡珠粒均勻的尺寸與穩(wěn)定的發(fā)泡倍率使其非 常適合模塑成型滥沫，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。 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)键俱，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚 丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)兰绣。其中，EPP 的熱穩(wěn)定性要優(yōu) 于 EPE编振，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS缀辩，此外其耐老化、耐腐 蝕性也非常優(yōu)異踪央，是非常環(huán)保的材料臀玄，因此 EPP 被廣 泛應(yīng)用于包裝、建筑畅蹂、汽車等行業(yè)健无，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長(zhǎng)十分迅速。鑒于世界各國(guó)對(duì) EPP 材料研究的重視液斜，本文從 EPP 的生產(chǎn)工藝累贤、裝備、性能改進(jìn)以 及表征手段等方面介紹了近年來(lái) EPP 的研究進(jìn)展與 動(dòng)態(tài)少漆。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(guò)飽和氣體法臼膏。如 Fig. 1 所示，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示损，然后通過(guò)快速卸壓或 者溫度驟升造成熱力學(xué)的不穩(wěn)定來(lái)形成過(guò)飽和體系渗磅， 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，氣泡開(kāi)始成核并大量生長(zhǎng)屎媳，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為 發(fā)泡珠粒夺溢。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，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(guó) Berstorff 公 司 與 BASF 公 司等為代表的擠出法工藝烛谊，相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng) 釜法而言，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛嘉汰。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)釜中丹禀，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使 釜內(nèi)壓力升高，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)間后 打開(kāi)泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同双泪，又可分為無(wú)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)持搜，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，所以為 了使發(fā)泡劑更好地溶解焙矛，釜內(nèi)壓力一般需要在 10 MPa 以上;后者是先將 PP 顆粒分散在水中葫盼，發(fā)泡劑能均勻 溶解在 PP 顆粒中，所需壓力約2 ～ 6 MPa村斟。反應(yīng)釜法 的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制贫导、發(fā)泡倍率高、泡孔結(jié)構(gòu) 好蟆盹、可二次發(fā)泡孩灯，缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高。 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 逾滥、平均泡孔直徑為 200 μm 的 EPP峰档。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應(yīng)釜中， 升溫到稍低于發(fā)泡的溫度寨昙，保溫一段時(shí)間后再升溫到 發(fā)泡溫度讥巡，繼續(xù)保溫一段時(shí)間，打開(kāi)高壓釜放出分散體 到大氣中舔哪，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欢顷。后將得到的發(fā)泡珠粒洗 滌、離心分離后在空氣中靜置老化尸红，這是目前工業(yè)化 成熟的 EPP 生產(chǎn)工藝吱涉。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。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外里，該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模怎爵，卸壓時(shí) PP 通過(guò)排料口模進(jìn)入 收集裝置中，實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過(guò)程中的泡孔形態(tài)與熔 融盅蝗、結(jié)晶行為以及口模長(zhǎng)度對(duì)發(fā)泡倍率的影響鳖链。結(jié)果 表明，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少墩莫， 增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比芙委，密度降 低;而增加口模的長(zhǎng)度則會(huì)減小其體積膨脹比，密度增 加狂秦。 國(guó)內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開(kāi)發(fā)出了實(shí)驗(yàn)室 用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)灌侣，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜 與收集釜，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8 ～ 60倍的發(fā)泡 珠粒裂问。 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)方向侧啼。丁杰等采用 CO2 作發(fā)泡劑牛柒，用 Fig． 3 中的無(wú)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痊乾。其工藝改進(jìn)在于在降溫到發(fā)泡溫度的 過(guò)程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變皮壁，恒溫一段時(shí)間后再放 出珠粒進(jìn)行冷卻，其 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間約50 ℃哪审，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 顆粒中蛾魄，所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的 溫度、壓力以及保壓時(shí)間等湿滓，適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)保壓時(shí)間與增 大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解滴须。目前反應(yīng)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(yīng) 用茉稠，探索新的生產(chǎn)工藝條件和生產(chǎn)裝備來(lái)降低其成本 是今后研究所需解決的問(wèn)題描馅。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，如 Fig. 4 ［14］而线。PP 顆粒 與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過(guò)擠出機(jī)均勻混合后在口模出口處 由于壓力驟降而發(fā)泡铭污，發(fā)泡的材料通過(guò)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)膀篮、效率高嘹狞、珠粒尺寸均勻，缺點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程中的工藝 參數(shù)難以控制誓竿，此外由于 PP 在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)幾 乎不流動(dòng)磅网，而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后，熔體強(qiáng)度又急劇下降筷屡，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為 4 ℃ )涧偷，擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高，一般要用改性的熔 體強(qiáng)度較高的 PP毙死，這些缺點(diǎn)限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展燎潮。 德國(guó) 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。 采用丁烷作發(fā)泡劑扼倘，高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原 料确封，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約 60 倍，直徑為3 ～ 5 mm再菊，密度 為15 ～ 100 kg /m3 的 EPP 爪喘。 在 PP 中加入無(wú)機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度， 得到更 好 的 泡 孔 結(jié) 構(gòu)纠拔，從 而 改 進(jìn) EPP 的 性 能秉剑。Nofar ［18］等采用 5% 的超臨界 CO2 作發(fā)泡劑，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)稠诲，得 到了發(fā)泡倍率為 20 倍秃症，泡孔密度為108 ～ 109 cm － 3 的發(fā) 泡材料候址。實(shí)驗(yàn)表明吕粹，納米粘土的加入不但能夠顯著改 善 LPP 的熔體強(qiáng)度种柑，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度，還 能夠增加氣泡成核點(diǎn)匹耕，誘導(dǎo)發(fā)生異相成核聚请，從而得到泡 孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP稳其。與德國(guó) Berstorff 公司的單階擠出系統(tǒng)相比驶赏，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，此外還能夠更好的控制擠出發(fā)泡過(guò)程中各階段的 溫度既鞠，缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高煤傍。Lee ［19］等采用 Fig. 6 中的 雙階擠出系統(tǒng)，用不同劑量的超臨界 CO2 (Wt = 1% 嘱蛋， 3% 蚯姆，5% )作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的 HMSPP，研究表 明洒敏，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系龄恋，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。另外凶伙，隨著 CO2 注入量的增加郭毕，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函荣。擠出法生產(chǎn) EPP 作為連續(xù)显押、高效的生產(chǎn)工藝，是 今后 EPP 生產(chǎn)的發(fā)展方向傻挂。目前需要解決的問(wèn)題在 與開(kāi)發(fā)適用于擠出發(fā)泡的低成本高熔體強(qiáng)度的 PP乘碑，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，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)間踊谋，增加成核密度蝉仇，得到微孔的 發(fā)泡材料。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)泡劑殖蚕，此外其還具有無(wú)毒轿衔、不易燃、化學(xué)惰性等 優(yōu)點(diǎn)睦疫，近年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注害驹，是替代傳統(tǒng)化 學(xué)發(fā)泡劑的選擇。聚丙烯發(fā)泡珠粒改性PP 泡沫材料由于使用場(chǎng)合的不同蛤育，對(duì)性能的要求 也不同宛官，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能葫松，建筑 材料則需要良好的隔音、隔熱性能底洗，而汽車部件則需要 更好的剛性等腋么，通常需要對(duì) EPP 的性能進(jìn)行改進(jìn)來(lái)適 應(yīng)不同的需求。改進(jìn) EPP 性能的方法有 2 種:一是改進(jìn)生產(chǎn)工 藝亥揖，二是對(duì) PP 原料進(jìn)行改性珊擂。前者主要是通過(guò)改進(jìn) 生產(chǎn)中的工藝流程、控制條件或者發(fā)泡裝備等來(lái)改進(jìn) EPP 的性能费变，這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與 形態(tài)摧扇，有利于得到泡孔直徑更小、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn) 品挚歧，但由于對(duì)材料本身的改變不大扛稽，所以對(duì) EPP 力學(xué) 性能的改善作用有限;而后者則是通過(guò)改性 PP 原料 進(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能，PP 的改性方法主要 有化學(xué)交聯(lián)滑负、物理共混在张、熔融支化等，通過(guò)對(duì)原料的改 性橙困，不但能夠提高其熔體強(qiáng)度瞧掺、降低其發(fā)泡難度、得到 更好的泡孔結(jié)構(gòu)凡傅，同時(shí)也能有目的地改進(jìn) EPP 的力學(xué) 性能辟狈，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向。為了提高 EPP 的發(fā)泡倍率與彈性夏跷、改善其緩沖性 能哼转，日本 Kaneka 公司改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝。首先 在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力槽华，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壹蔓，避免了顆粒在管道中粘 結(jié)，此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進(jìn)一 步膨脹猫态，后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩佣蓉，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固，提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性亲雪。此工藝可 以制備密度為 0． 11 ～ 0． 30g /cm3 勇凭，發(fā)泡倍率為30 ～ 60， 閉孔含量為 90% 义辕，泡孔尺寸為150 ～ 300 μm 的 EPP虾标。將 PP 與無(wú)機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響灌砖，納米碳酸鈣的比表面積大璧函，在發(fā)泡過(guò)程在 能起到異相成核的作用傀蚌，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 變窄蘸吓。Zhang 等分別用 3 種多官能團(tuán)單體———己二 醇二丙烯酸酯(HDDA)善炫、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來(lái)改性聚丙烯， 并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP美澳。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)度销部，對(duì)比而言，HDDA 改性的聚 丙烯發(fā)泡效果好制跟，其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率 都較好。

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聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱酱虎、隔音雨膨、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用在包裝读串、建筑聊记、汽車等行業(yè)。PP在其熔點(diǎn)溫度附近的熔體強(qiáng)度會(huì)急劇下降恢暖，低熔體強(qiáng)度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)排监，所以PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)難度大，目前只有少數(shù)國(guó)家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術(shù)杰捂，因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注舆床。文中從制備工藝、發(fā)泡裝備嫁佳、性能改進(jìn)挨队、表征方法等方面綜述了近年來(lái)國(guó)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)行了展望聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕蒿往、抗沖緩震盛垦、耐腐蝕、隔熱隔音等優(yōu)良的特性瓤漏，與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比腾夯，PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢(shì)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蔬充，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蝶俱。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)娃惯。其中跷乐，EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS趾浅，此外其耐老化愕提、耐腐蝕性也非常優(yōu)異馒稍，是非常環(huán)保的材料，因此 EPP被廣泛應(yīng)用于包裝浅侨、建筑纽谒、汽車等行業(yè)，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長(zhǎng)十分迅速如输。鑒于世界各國(guó)對(duì)EPP材料研究的重視鼓黔，本文從EPP的生產(chǎn)工藝、裝備不见、性能改進(jìn)以及表征手段等方面介紹了近年來(lái)EPP的研究進(jìn)展與動(dòng)態(tài)澳化。 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(guò)飽和氣體法。如下圖所示稳吮，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缎谷，然后通過(guò)快速卸壓或者溫度驟升造成熱力學(xué)的不穩(wěn)定來(lái)形成過(guò)飽和體系，這個(gè)階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離灶似，氣泡開(kāi)始成核并大量生長(zhǎng)列林，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為發(fā)泡珠粒。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(yīng)釜法酪惭，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;另一種是擠出法工藝希痴，相對(duì)于工藝成熟的反應(yīng)釜法而言，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛春感。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)釜中砌创，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高，在一定的發(fā)泡溫度下保壓一段時(shí)間后打開(kāi)泄壓閥門快速卸壓即得到發(fā)泡珠粒甥厦。根據(jù)反應(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同纺铭，又可分為無(wú)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)，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)顆粒中刀疙，所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解舶赔，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 顆粒中谦秧，所需壓力約2～6MPa竟纳。反應(yīng)釜法的優(yōu)點(diǎn)是工藝條件容易控制、發(fā)泡倍率高疚鲤、泡孔結(jié)構(gòu)好锥累、可二次發(fā)泡，缺點(diǎn)是間歇式生產(chǎn)導(dǎo)致成本較高集歇。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3桶略、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(yīng)釜中，升溫到稍低于發(fā)泡的溫度际歼，保溫一段時(shí)間后再升溫到發(fā)泡溫度惶翻，繼續(xù)保溫一段時(shí)間，打開(kāi)高壓釜放出分散體到大氣中鹅心，放出物料的同時(shí)繼續(xù)通入氮?dú)馐垢袎毫Ρ３衷诜懦鑫锪锨暗膲毫β来帧：髮⒌玫降陌l(fā)泡珠粒洗滌、離心分離后在空氣中靜置老化旭愧，這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝颅筋。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。Hossieny等采用 CO2為發(fā)泡劑用下圖中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備了 EPP输枯，該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個(gè)排料口模议泵，卸壓時(shí)PP通過(guò)排料口模進(jìn)入收集裝置中，實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)泡過(guò)程中的泡孔形態(tài)與熔融用押、結(jié)晶行為以及口模長(zhǎng)度對(duì)發(fā)泡倍率的影響肢簿。結(jié)果表明，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少蜻拨，增加飽和壓力會(huì)提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比，密度降低;而增加口模的長(zhǎng)度則會(huì)減小其體積膨脹比桩引，密度增加缎讼。國(guó)內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開(kāi)發(fā)出了實(shí)驗(yàn)室用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜與收集釜坑匠，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8～60倍的發(fā)泡珠粒血崭。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。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑厘灼，用下圖中的無(wú)水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm夹纫，泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP。其工藝改進(jìn)在于在降溫到發(fā)泡溫度的過(guò)程中保持釜內(nèi)飽和壓力不變设凹，恒溫一段時(shí)間后再放出珠粒進(jìn)行冷卻舰讹，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闪朱。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顆粒中月匣，所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的溫度、壓力以及保壓時(shí)間等奋姿，適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)保壓時(shí)間與增大壓力能有效促進(jìn)發(fā)泡劑的溶解锄开。目前反應(yīng)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(yīng) 用称诗，探索新的生產(chǎn)工藝條件和生產(chǎn)裝備來(lái)降低其成本是今后研究所需解決的問(wèn)題萍悴。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，如下圖。PP顆粒與發(fā)泡劑等助劑經(jīng)過(guò)擠出機(jī)均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發(fā)泡癣诱，發(fā)泡的材料通過(guò)水下切粒裝置被切割定型成尺寸均一的發(fā)泡珠粒计维。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)、效率高狡刘、珠粒尺寸均勻享潜，缺點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)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)嗅蔬，而當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)后剑按，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℃)澜术，擠 出法對(duì) PP 的熔體強(qiáng)度要求較高艺蝴，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) 展鸟废。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝猜敢。采用丁烷作發(fā)泡劑，高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)為原料盒延，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍缩擂，直徑為3～5mm，密度為15～100kg/m3的EPP添寺，便由于后期成型蒸汽壓力較大胯盯，而大規(guī)模推廣受到限制。在PP中加入無(wú)機(jī)填料能夠增強(qiáng) PP 的熔體強(qiáng)度计露，得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)博脑，從而改進(jìn)EPP的性能。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發(fā)泡劑票罐，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)叉趣，得 到了發(fā)泡倍率為20倍，泡孔密度為108～109cm-3的發(fā)泡材料该押。實(shí)驗(yàn)表明疗杉，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)泡的工藝難度沈善，還能夠增加氣泡成核點(diǎn)乡数，誘導(dǎo)發(fā)生異相成核，從而得到泡孔密度闻牡、體積膨脹比都較大的 EPP净赴。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(guò)程中各階段的溫度罩润，缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高玖翅。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%、3%金度、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP应媚，研究表明，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系猜极，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中姜。另外，隨著CO2 注入量的增加跟伏，聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加丢胚，但泡孔密度則是先增大后減小。擠出法生產(chǎn) EPP作為連續(xù)受扳、高效的生產(chǎn)工藝携龟，是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向。目前需要解決的問(wèn)題在與開(kāi)發(fā)適用于擠出發(fā)泡的低成本高熔體強(qiáng)度的PP勘高，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) 展方向峡蟋，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，增加成核密度华望，得到微孔的發(fā)泡材料蕊蝗。其中超臨界CO2的實(shí)現(xiàn)條件(tc=30.98℃，pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發(fā)泡條件的超臨界流體發(fā)泡劑赖舟，此外其還具有無(wú)毒匿又、不易燃、化學(xué)惰性等優(yōu)點(diǎn)建蹄，近年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注，是替代傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡劑的選擇裕偿。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場(chǎng)合的不同洞慎，對(duì)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嘿棘，建筑材料則需要良好的隔音劲腿、隔熱性能，而汽車部件則需要更好的剛性等鸟妙，通常需要對(duì)EPP的性能進(jìn)行改進(jìn)來(lái)適 應(yīng)不同的需求焦人。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)行改性重父。前者主要是通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)中的工藝流程花椭、控制條件或者發(fā)泡裝備等來(lái)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)房午，有利于得到泡孔直徑更小矿辽、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，所以對(duì) EPP力學(xué)性能的改善作用有限;而后者則是通過(guò)改性PP原料 進(jìn)而改進(jìn)終的 EPP 產(chǎn)品的性能袋倔，PP 的改性方法主要有化學(xué)交聯(lián)雕蔽、物理共混、熔融支化等宾娜，通過(guò)對(duì)原料的改性批狐，不但能夠提高其熔體強(qiáng)度、降低其發(fā)泡難度前塔、得到更好的泡孔結(jié)構(gòu)嚣艇，同時(shí)也能有目的地改進(jìn)EPP的力學(xué)性能，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向嘱根。為了提高EPP的發(fā)泡倍率與彈性髓废、改善其緩沖性能，有企業(yè)改進(jìn)了釜壓生產(chǎn)工藝该抒。首先在顆粒從反應(yīng)釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力慌洪，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，避免了顆粒在管道中粘結(jié)凑保，此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進(jìn)一步膨脹冈爹，后者會(huì)使顆粒的冷卻速率變緩，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固欧引，提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性频伤。此工藝可以制備密度為 0.11～0.30g/cm3 ，發(fā)泡倍率為30～60芝此，閉孔含量為90% 憋肖，泡孔尺寸為150～300μm的EPP。將 PP 與無(wú)機(jī)物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法婚苹，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對(duì) EPP 的影響岸更，納米碳酸鈣的比表面積大，在發(fā)泡過(guò)程在 能起到異相成核的作用膊升，從而使 EPP 的泡孔密度增大怎炊，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)廓译、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來(lái)改性聚丙烯评肆，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)度非区，對(duì)比而言瓜挽，HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果，其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率都較好院仿。

上海專業(yè)MPP價(jià)格

2020年我國(guó)聚丙烯表觀消費(fèi)量將首度突破3000萬(wàn)噸秸抚，恒力石化速和、浙江石化、利和知信剥汤、中科煉化相繼投產(chǎn)颠放，聚丙烯規(guī)模增加達(dá)到215萬(wàn)噸/年，國(guó)內(nèi)聚丙烯市場(chǎng)正在走入產(chǎn)能過(guò)剩階段吭敢。2020年1-5月份碰凶，國(guó)內(nèi)聚丙烯市場(chǎng)運(yùn)行情況如何呢？市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)新冠疫情影響下鹿驼，一季度國(guó)內(nèi)兩桶油合成樹(shù)脂庫(kù)存量持續(xù)超過(guò)160萬(wàn)噸欲低。二季度市場(chǎng)需求端逐漸恢復(fù)，供應(yīng)端有生產(chǎn)降負(fù)荷操作畜晰，兩者剪刀差作用下砾莱，市場(chǎng)供需端矛盾有所緩解。纖維料需求持續(xù)強(qiáng)勁凄鼻，二季度末聚丙烯價(jià)格上漲腊瑟。半年內(nèi)拉絲均價(jià)在7186.32元/噸，較去年同期下跌17.81%块蚌，低融共聚均價(jià)在7708.68元/噸闰非，較去年同期下跌17.61%。聚丙烯微孔發(fā)泡裝置開(kāi)工負(fù)荷及產(chǎn)量概況2-5月企業(yè)開(kāi)工負(fù)荷穩(wěn)步回升峭范，同時(shí)财松，上半年未進(jìn)入檢修集中期，對(duì)整體開(kāi)工負(fù)荷恢復(fù)影響不大纱控。1　2020年1-5月國(guó)內(nèi)聚丙烯裝置停車檢修情況統(tǒng)計(jì)表2020年2辆毡、3、4月份裝置檢修損失量均交去年同期有明顯增長(zhǎng)甜害。2020年2月份國(guó)內(nèi)聚丙烯裝置檢修損失量34.60萬(wàn)噸胚迫，環(huán)比增195.64%。內(nèi)外新增聚丙烯裝置投產(chǎn)情況表2　國(guó)內(nèi)新增聚丙烯裝置投產(chǎn)一覽圖片中科煉化剛剛于6月份投產(chǎn)唾那，下半年仍有371萬(wàn)噸的計(jì)劃新增產(chǎn)能，隨著時(shí)間后移褪尝，市場(chǎng)供給壓力將逐步增大闹获。表3　國(guó)外聚丙烯裝置投產(chǎn)一覽圖片越南曉星裝置已開(kāi)啟對(duì)華銷售，阿曼石化30萬(wàn)噸聚丙烯裝置于6月初試車河哑，正式投產(chǎn)或于2020年3季度末避诽。需求端變化、塑料制品產(chǎn)量變化年上半年來(lái)說(shuō)璃谨，塑料制品產(chǎn)量并無(wú)明顯增長(zhǎng)沙庐，其主要原因是中美貿(mào)易摩擦影響國(guó)內(nèi)塑料制品的出口情況以及突發(fā)的公共衛(wèi)生事件鲤妥，對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)外市場(chǎng)需求的雙重打擊拱雏。中國(guó)外需市場(chǎng)恢復(fù)不足棉安，國(guó)外需求仍有很大不確定性。國(guó)內(nèi)“地?cái)偨?jīng)濟(jì)”將有可能帶動(dòng)需求增加铸抑。2贡耽、下游主要行業(yè)開(kāi)工情況 3、聚丙烯出口情況情影響下鹊汛，出防護(hù)用品出口大幅增加外蒲赂，多數(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)遜色。聚丙烯月出口數(shù)量或在2.5-3.3萬(wàn)噸內(nèi)區(qū)間震蕩刁憋。四滥嘴、不同來(lái)源制聚丙烯成本利潤(rùn)情況 2020年聚丙烯企業(yè)的利潤(rùn)較2019年大相徑庭，多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)盈利水平較去年出現(xiàn)明顯的擴(kuò)大至耻。由于低油價(jià)的影響若皱，油制聚丙烯的利潤(rùn)水平較2019年大幅上提，其中在4月利潤(rùn)持續(xù)2020年上半年的情況來(lái)看有梆，油制PP的利潤(rùn)均值1872.23元/噸是尖，較去年同期上漲50.09%，值39元/噸附近泥耀，創(chuàng)6年來(lái)新低饺汹，但值接近4400元/噸。煤制PP的利潤(rùn)均值1660.41元/噸痰催，較去年同期下跌38.25%兜辞。PDH制PP利潤(rùn)均值1251.81元/噸，較去年同期下跌32.55%夸溶。外采甲醇制聚丙烯企業(yè)受甲醇價(jià)格低位影響逸吵，盈利得到較大改善，2020年外采甲醇制聚丙烯平均盈利水平1252.88元/噸缝裁，較去年上漲43.74%扫皱。新冠疫情改變了國(guó)內(nèi)聚烯烴市場(chǎng)的需求格局，市場(chǎng)供需端壓力將集中在4季度展現(xiàn)捷绑。著國(guó)內(nèi)大煉化項(xiàng)目韩脑、PDH項(xiàng)目陸續(xù)上馬，國(guó)內(nèi)聚丙烯（PP）市場(chǎng)成為群雄角力之地粹污。新建項(xiàng)目投產(chǎn)段多，PP產(chǎn)能仍將快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2023年我國(guó)PP產(chǎn)能將超過(guò)3500萬(wàn)噸壮吩，自給率將近90%进苍。屆時(shí)加缘，高性能品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏。