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2020年我國聚丙烯表觀消費量將首度突破3000萬噸，恒力石化掉冶、浙江石化真竖、利和知信脐雪、中科煉化相繼投產(chǎn)，聚丙烯規(guī)模增加達到215萬噸/年恢共，國內(nèi)聚丙烯市場正在走入產(chǎn)能過剩階段战秋。2020年1-5月份，國內(nèi)聚丙烯市場運行情況如何呢讨韭？市場價格走勢新冠疫情影響下脂信，一季度國內(nèi)兩桶油合成樹脂庫存量持續(xù)超過160萬噸。二季度市場需求端逐漸恢復透硝，供應端有生產(chǎn)降負荷操作狰闪，兩者剪刀差作用下，市場供需端矛盾有所緩解濒生。纖維料需求持續(xù)強勁埋泵，二季度末聚丙烯價格上漲。半年內(nèi)拉絲均價在7186.32元/噸罪治，較去年同期下跌17.81%丽声，低融共聚均價在7708.68元/噸，較去年同期下跌17.61%觉义。聚丙烯微孔發(fā)泡裝置開工負荷及產(chǎn)量概況2-5月企業(yè)開工負荷穩(wěn)步回升雁社，同時，上半年未進入檢修集中期谁撼，對整體開工負荷恢復影響不大歧胁。1　2020年1-5月國內(nèi)聚丙烯裝置停車檢修情況統(tǒng)計表2020年2滋饲、3厉碟、4月份裝置檢修損失量均交去年同期有明顯增長。2020年2月份國內(nèi)聚丙烯裝置檢修損失量34.60萬噸屠缭，環(huán)比增195.64%箍鼓。內(nèi)外新增聚丙烯裝置投產(chǎn)情況表2　國內(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)，下半年仍有371萬噸的計劃新增產(chǎn)能呵曹，隨著時間后移款咖，市場供給壓力將逐步增大。表3　國外聚丙烯裝置投產(chǎn)一覽圖片越南曉星裝置已開啟對華銷售奄喂，阿曼石化30萬噸聚丙烯裝置于6月初試車铐殃，正式投產(chǎn)或于2020年3季度末。需求端變化跨新、塑料制品產(chǎn)量變化年上半年來說富腊，塑料制品產(chǎn)量并無明顯增長，其主要原因是中美貿(mào)易摩擦影響國內(nèi)塑料制品的出口情況以及突發(fā)的公共衛(wèi)生事件域帐，對國內(nèi)赘被、國外市場需求的雙重打擊是整。中國外需市場恢復不足，國外需求仍有很大不確定性民假。國內(nèi)“地攤經(jīng)濟”將有可能帶動需求增加浮入。2、下游主要行業(yè)開工情況 3羊异、聚丙烯出口情況情影響下事秀，出防護用品出口大幅增加外，多數(shù)領域表現(xiàn)遜色野舶。聚丙烯月出口數(shù)量或在2.5-3.3萬噸內(nèi)區(qū)間震蕩秽晚。四、不同來源制聚丙烯成本利潤情況 2020年聚丙烯企業(yè)的利潤較2019年大相徑庭筒愚，多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)盈利水平較去年出現(xiàn)明顯的擴大赴蝇。由于低油價的影響，油制聚丙烯的利潤水平較2019年大幅上提巢掺，其中在4月利潤持續(xù)2020年上半年的情況來看句伶，油制PP的利潤均值1872.23元/噸，較去年同期上漲50.09%陆淀，值39元/噸附近考余，創(chuàng)6年來新低，但值接近4400元/噸轧苫。煤制PP的利潤均值1660.41元/噸楚堤，較去年同期下跌38.25%。PDH制PP利潤均值1251.81元/噸含懊，較去年同期下跌32.55%身冬。外采甲醇制聚丙烯企業(yè)受甲醇價格低位影響，盈利得到較大改善岔乔，2020年外采甲醇制聚丙烯平均盈利水平1252.88元/噸酥筝，較去年上漲43.74%。新冠疫情改變了國內(nèi)聚烯烴市場的需求格局雏门，市場供需端壓力將集中在4季度展現(xiàn)嘿歌。著國內(nèi)大煉化項目、PDH項目陸續(xù)上馬茁影，國內(nèi)聚丙烯（PP）市場成為群雄角力之地宙帝。新建項目投產(chǎn)，PP產(chǎn)能仍將快速增長募闲，預計到2023年我國PP產(chǎn)能將超過3500萬噸步脓，自給率將近90%。屆時，高性能品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏沪编。

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國內(nèi)聚丙烯行業(yè)正在被民營企業(yè)加速沖擊呼盆，有如洪水。中石化聚丙烯占比全國聚丙烯產(chǎn)能27%蚁廓，中石油聚丙烯占比全國聚丙烯產(chǎn)能14%访圃，東華能源、中景石化相嵌、寶豐能源腿时、紹興三圓、巨正源等民營企業(yè)強勢來攻饭宾。2020年聚丙烯纖維料火得一塌糊涂批糟，薄壁注塑料緊隨其后，熱成型料正被很多大企業(yè)緊緊盯住看铆。石化熱成型T5015開發(fā)出系列化產(chǎn)品徽鼎，T5015M成功銷往世界知名連鎖便利店品牌--日本全家集團，成為天津石化創(chuàng)效利器弹惦。T5015M產(chǎn)品在透明度否淤、加工成型、食品接觸安全等方面性能優(yōu)越棠隐，可廣泛應用于透明餐盒石抡、沙拉碗、飲品杯等食品包裝的生產(chǎn)助泽。下一步啰扛，全力進入當前高速發(fā)展的外賣包裝、速食包裝加工應用領域嗡贺，不斷擴大中高端材料市場份額隐解。中原石化開發(fā)生產(chǎn)磨砂不透明奶茶杯專用料PPR-M75N，這是繼PPR-MT75引領奶茶杯市場“健康美麗新風尚”營銷案例入選2020中國石化十大優(yōu)品牌營銷案例之后暑刃，公司進一步豐富奶茶杯產(chǎn)品系列厢漩，滿足用戶個性化需求的又一創(chuàng)新。熱成型聚丙烯專用料幫助石化企業(yè)贏得了利潤岩臣，在外賣包裝和速食包裝中的應用增加，正成為“新貴”宵膨。東華能源王紅英博士將在“2020中國聚烯烴大會”演講報告：《熱成型專用聚丙烯樹脂的開發(fā)應用》近年來架谎，隨著熱成型技術的發(fā)展，熱成型工藝在家用電冰箱內(nèi)襯辟躏、汽車部件谷扣、建筑產(chǎn)品和小艇的外殼、化工容器等大型制品上的應用也日益增多[3]。筆者介紹熱成型基本原理及特點会涎、國內(nèi)熱成型包裝市場概況裹匙、熱成型食品包裝用PP 概況以及PP 在熱成型包裝尤其食品包裝方面的應用情況。PP熱成型包裝應用聚丙烯微孔發(fā)泡1.1 杯子杯類主要為一次性杯子末秃，如奶茶杯概页、冷飲杯、快餐杯等练慕，主要用于快餐店惰匙、奶茶店、果凍制品廠等铃将。原料主要以PP[23]材質(zhì)為主项鬼，部分冷飲采用PET 材質(zhì)。杯子主要以透明材質(zhì)為主劲阎，季節(jié)性較強绘盟，主要用PP原料生產(chǎn)。.2 耐熱餐盒一般的餐盒只盛放溫度不高的食品悯仙。但下游客戶也需要盛放剛出鍋的熱粥奥此、熱湯等或是需要在高溫蒸汽下進行消毒。這都對樹脂原料提出了更高要求雁比。PET稚虎，PS 不耐高溫。PP 耐熱性能較好偎捎，價格低廉蠢终，易得，所以成為原料茴她。但一般PP 無法在高溫蒸汽下( ≥ 120℃ ) 不變形寻拂，且市場上無針對熱成型的專用料，客戶采用T30S 添加助劑改性丈牢，仍存在耐熱溫度不穩(wěn)定祭钉、制品成難等問題。天津分公司研究院開發(fā)了耐高溫PP 熱成型專用料PPT5030己沛，具有耐熱溫度高慌核，成型方便，適用于正負壓吸塑成型的加工方式申尼。1.3 蓋子主要制品包括碗蓋垮卓、餐盒蓋、杯蓋等师幕，主要用于快餐店粟按、奶茶店、蛋糕店等.蓋子以透明為主，PP 蓋子一般在熱飲中應用較多灭将。1.4 食品內(nèi)襯食品內(nèi)襯主要用于餅干疼鸟、薯片、花生庙曙、餃子空镜、湯圓的包裝，外面還會有一層包裝矾利，主要使用于速食品廠姑裂。目前國內(nèi)食品內(nèi)襯以透明為主，另外還有乳白色等男旗。一般餃子舶斧、湯圓等速凍產(chǎn)品的保存溫度為–4℃左右，PET 和PP 都是較合適的材質(zhì)察皇，常溫下使用的零食托盤以PET茴厉，PS 和PP 為主，廠家根據(jù)喜好及價格選擇什荣。目前未發(fā)現(xiàn)可替代熱成型托盤在食品內(nèi)襯領域應用的替代品矾缓。綜上可見，PP 在熱成型食品包裝方面的應用越來越普遍稻爬，樹脂性能要適應熱成型加工方式的要求嗜闻，如加工性能、力學性能桅锄、光學性能等琉雳，同時加工設備的改進提升，也會對樹脂性能提出更高的要求友瘤，二者相互促進翠肘，可生產(chǎn)出更多滿足用戶需求的PP 熱成型制品。熱成型食品包裝用PP特點及發(fā)展熱成型技術已成為PP 繼注射辫秧、擠出束倍、吹塑之后，又一重要的加工方式盟戏，世界主要PP 生產(chǎn)廠商針對這一市場提供了多個商業(yè)化的PP 牌號绪妹。表2 列出世界主要PP 生產(chǎn)商部分商業(yè)化PP 熱成型專用料牌號。國外熱成型專用料多為均聚物抓半，透明無規(guī)共聚物較少喂急，且部分牌號進口周期長，國內(nèi)下游熱成型廠商較少使用進口料笛求。熱成型制品廠商現(xiàn)有片材生產(chǎn)以600 mm 寬片材為主，隨成型機工藝的進步[21]，片材寬度日益提高探入，寬可達1 000 mm 以上狡孔，因此對片材的抗熔垂能力提出更高要求。下游制品行業(yè)內(nèi)解決方法為普通PP 添加一定比例的高密度聚乙烯(PE–HD)[22] 以提高片材耐熔垂性能蜂嗽，但此方式將帶來混料不均苗膝、制品透明性受限等問題。國內(nèi)熱成型行業(yè)對具有高性能植旧、超高透明度的PP 原料需求日益迫切辱揭。

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生物降解塑料目前已開始應用在一次性餐具、包裝病附、農(nóng)業(yè)问窃、汽車、醫(yī)療完沪、紡織等多個領域域庇，基于行業(yè)發(fā)展趨勢及市場需求，第八元素為客戶提供PLA覆积、PBAT听皿、PBS等降解材料，點擊以下鏈接宽档，即可在線采購樣品：系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型尉姨，應用方向，性能要求吗冤。用PP丙烯微孔發(fā)泡隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展又厉，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欣孤。塑料在汽車上的應用已有近50年的歷史馋没，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降传，促進了汽車的減重節(jié)能篷朵，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小婆排、性價比高声旺、具有優(yōu)異的耐熱性能、耐化學藥品腐蝕性段只、剛性腮猖、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。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢赞枕。由于高性能基礎樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長澈缺、投資巨大坪创、技術要求高，且需要高精尖的集成先進綜合技術姐赡，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進行更廣泛莱预、更有效、更經(jīng)濟项滑、更實用的改性依沮。延伸性、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”枪狂。是由 PP樹脂危喉、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、碳酸鈣等無機填料的復合物州疾，其主要用于汽車保險杠的注射成型辜限，且改性PP保險杠具有成本低、質(zhì)輕孝治、易涂裝列粪、可循環(huán)使用等優(yōu)點√胳滑石粉填充改性PP材料具有高剛性岂座、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率，且其抗化學腐蝕性能強杭措，尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能费什，提高材料的模量和熱變形溫度。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(如在前端模塊手素、儀表板骨架鸳址、車門模塊等典型部件的應用)是多年來的研究熱點之一。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構泉懦。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稿黍、剛度、韌性崩哩，以及尺寸穩(wěn)定性好巡球、翹曲度低等優(yōu)勢。此外邓嘹，LGFPP材料比短玻璃纖維增強PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能酣栈，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會產(chǎn)生明顯的蠕變。與金屬材料和熱固性復合材料相比汹押，LG-FPP的密度低矿筝，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，可成型形狀復雜的部件棚贾、提高集成汽車零部件的能力窖维、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%)榆综、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%，鋁制品的35%～50%)陈辱、簡化裝配工序奖年。汽車部件用礦物纖維增強PP的新產(chǎn)品细诸，具有強度高沛贪、熱膨脹系數(shù)低、耐高溫震贵、阻燃性能好利赋、低浮纖、低翹曲猩系、低收縮 等特點媚送。

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說到一次性容器你是不是認為紙比塑料更環(huán)保呢？這可不一定寇甸，塑料具有重量輕塘偎，不易受水和陽光影響的特點，適合制作容器拿霉，但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解吟秩，容易造成大量垃圾，因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器绽淘，但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點涵防，甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。首先因為紙張?zhí)焐滤γ龅剿蜁浕吵兀瑳]辦法單獨承裝液體，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杀怠，所以摸起來感覺滑滑的椰憋。但這種復合材質(zhì)的設計就會造成回收的難題，紙加塑料淋膜的設計當被送到回收廠時赔退，如果沒有特殊技術是無法將紙與塑料淋膜分離橙依，不能分離就無法重新回收材料再利用，而被放在自然環(huán)境中也因為是復合材料很難被分解离钝，所以紙杯基本上只能焚燒票编。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，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卵渴，耐熱慧域，抗腐蝕又安全，還可以在微波爐內(nèi)加熱浪读，只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理昔榴，成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器辛藻，并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用。發(fā)泡技術是塑料在擠出互订，吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量吱肌，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仰禽，讓塑料產(chǎn)生反應形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程氮墨，利用發(fā)泡技術生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化，緩沖吸震吐葵，吸音规揪，保溫等特點，廣泛應用于包裝温峭，建筑建材等行業(yè)猛铅。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術的發(fā)展已有幾十年的歷史了，在20世紀20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木凤藏，這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的奸忽，從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術制成泡沫塑料。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后揖庄，人們對這種微孔新型塑料日益感興趣栗菜，并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種抠艾。一種是物理發(fā)泡劑苛萎，這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳，氮氣检号，氨氣等氣體腌歉，并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學反應，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齐苛。另一種是化學發(fā)泡劑翘盖，它是一種當受熱后就會釋放如氮氣，二氧化碳等的物質(zhì)凹蜂，釋放氣體的速度能夠馍驯，化學發(fā)泡劑一般有碳酸銨，碳酸氫鈉等玛痊。泡工藝泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法汰瘫，就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中，再經(jīng)過降壓釋放出氣體擂煞，從而就能在成型的塑料中形成很多小孔混弥，這種發(fā)泡法由于成本較低，發(fā)泡后對不會留下殘余物对省，并且對發(fā)泡塑料性能不會改變蝗拿。另一種是化學發(fā)泡法晾捏，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)泡哀托，還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學反應釋放出氣體而進行發(fā)泡惦辛。 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仓手，然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料胖齐。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）俗或，隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加市怎，氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大，隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低辛慰，氣泡也會停止增長并且慢慢成型，這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔干像。所以不管采用什么發(fā)泡工藝帅腌，使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核，氣泡核膨脹麻汰，氣泡固化成型這個過程速客。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，也就是我們常說的珍珠棉五鲫，將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點溺职，如防震，防潮位喂，韌性好等浪耘，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。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯塑崖，首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合七冲，通過管道將其吸入到擠出機入料口，同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑规婆。在擠出機中需要加溫讓原料熔化澜躺，再通過噴淋冷卻降溫以達到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡，然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜抒蚜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開掘鄙，展平后收成卷，這樣就可以切割后包裝產(chǎn)品了嗡髓。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操漠。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀，后通過機器壓封成包裝袋器贩，這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了颅夺。塑料通過發(fā)泡技術能讓其內(nèi)部形成氣泡朋截，能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便，還能起到包裝保護的功能吧黄，現(xiàn)在科學家研究出了一種氣泡金屬部服，也具有這樣的性能，它就像金屬的氣泡包裝材料拗慨。這種復合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的廓八，它是一種新型復合材料并不是普通的金屬，它比合金鋼要輕70%赵抢，能吸收超過普通鋼幾十倍的能量剧蹂，具備防輻射，防彈烦却，防火的能力宠叼，在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護的作用，也許將來我們就能用到這種氣泡金屬其爵。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高冒冬，怎么提高可持續(xù)性以及提升效率，推動材料和能源消耗的下降摩渺，以及材料性能的提升简烤，成本降低，有些可以通過輕量化實現(xiàn)摇幻，而發(fā)泡技術就是輕量化未來發(fā)展的方向横侦。那些用于包裝，汽車绰姻，建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡枉侧，輕量化結構在發(fā)展，很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎原材料使用龙宏，各種利用發(fā)泡技術制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛

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近年來綜合性能優(yōu)異棵逊、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银酗。超臨界二氧化碳(CO2)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辆影，近日華東理工大學化工學院趙玲教授團隊在該技術領域取得了實質(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)化和強化技術黍特。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑兩大類蛙讥。化學發(fā)泡劑存在化學殘留灭衷、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次慢，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，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑迫像，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術作為綠色制造技術劈愚，已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，而且CO2進入聚合物后會引起熔點闻妓、表面張力和黏度下降菌羽、結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由缆。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結晶聚合物注祖，低溫固態(tài)發(fā)泡受結晶限制，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均唉，可操作窗口窄是晨。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舔箭。為了攻克這一難題罩缴，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院限嫌、浙江新恒泰靴庆、鎮(zhèn)海煉化等單位，在合適物料體系怒医、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奢讨，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)化構建流場結構實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術創(chuàng)新稚叹。趙玲介紹，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡拿诸，既可突破結晶的制約扒袖，又能保證發(fā)泡材料微孔結構和外形尺寸穩(wěn)定成型∧堵耄基于這一發(fā)泡機制季率，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，以及能改善泡孔結構和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑描沟。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率飒泻，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設備體積;同時釜壓發(fā)泡、模壓發(fā)泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優(yōu)化設計吏廉，保證了均勻的壓力場泞遗、溫度場和速度場，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)席覆。利用上述創(chuàng)新技術史辙，項目團隊建設了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置聊倔，生產(chǎn)效率提高25%晦毙，成品率提高到99%以上，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)耙蔑，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元见妒、利稅1.09億元。此外纵潦，該團隊已獲得授權發(fā)明專利8件徐鹤、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

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聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱、隔音邀层、抗沖擊以及耐化學腐蝕等性能返敬，近年來被廣泛應用在包裝、建筑寥院、汽車等行業(yè)劲赠。PP在其熔點溫度附近的熔體強度會急劇下降，低熔體強度導致其難以得到好的泡孔結構秸谢，所以PP珠粒發(fā)泡的技術難度大凛澎，目前只有少數(shù)國家掌握了PP珠粒發(fā)泡的技術，因此PP珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關注估蹄。文中從制備工藝塑煎、發(fā)泡裝備、性能改進臭蚁、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)最铁，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、抗沖緩震垮兑、耐腐蝕冷尉、隔熱隔音等優(yōu)良的特性，與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比系枪，PP珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢在于它的自由成型性雀哨，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，可以生產(chǎn)具有復雜幾何結構以及高維尺寸精度的制品私爷。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)雾棺，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)。其中当犯，EPP的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于EPE垢村，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS，此外其耐老化嚎卫、耐腐蝕性也非常優(yōu)異嘉栓，是非常環(huán)保的材料宏榕，因此 EPP被廣泛應用于包裝、建筑侵佃、汽車等行業(yè)麻昼，特別是在汽車行業(yè) 的需求增長十分迅速。鑒于世界各國對EPP材料研究的重視馋辈，本文從EPP的生產(chǎn)工藝抚芦、裝備、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)迈螟。 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叉抡。如下圖所示，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答毫，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褥民，這個階段中PP基體與溶解在其中發(fā)泡劑發(fā)生相分離，氣泡開始成核并大量生長洗搂，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為發(fā)泡珠粒消返。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，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耘拇，相對于工藝成熟的反應釜法而言撵颊，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛。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惫叛，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使釜內(nèi)壓力升高倡勇，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。根據(jù)反應釜 中分散介質(zhì)的不同嘉涌，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)译隘，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，所以為了使發(fā)泡劑更好地溶解洛心，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 顆粒中题篷，所需壓力約2～6MPa词身。反應釜法的優(yōu)點是工藝條件容易控制、發(fā)泡倍率高番枚、泡孔結構好法严、可二次發(fā)泡，缺點是間歇式生產(chǎn)導致成本較高葫笼。有專利介紹此生產(chǎn)工藝能夠生產(chǎn)密度低于 0.045 g/cm3深啤、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路星，升溫到稍低于發(fā)泡的溫度溯街，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，打開高壓釜放出分散體到大氣中呈昔，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挥等。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堤尾，這是目前工業(yè)化成熟的EPP生產(chǎn)工藝肝劲。改進生產(chǎn)設備的結構也能在一定程度上改善EPP的性能。Hossieny等采用 CO2為發(fā)泡劑用下圖中的實驗設備制備了 EPP郭宝，該設備在反應釜下端加裝了一個排料口模辞槐，卸壓時PP通過排料口模進入收集裝置中，實驗研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔融粘室、結晶行為以及口模長度對發(fā)泡倍率的影響榄檬。結果表明，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少育特，增加飽和壓力會提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比丙号，密度降低;而增加口模的長度則會減小其體積膨脹比，密度增加缰冤。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)犬缨，發(fā)泡系統(tǒng)結構分反應釜與收集釜，資料顯示能制備出發(fā)泡倍率8～60倍的發(fā)泡珠粒棉浸。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怀薛。丁杰等采用CO2 作發(fā)泡劑，用下圖中的無水法發(fā)泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm迷郑，泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP枝恋。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，恒溫一段時間后再放出珠粒進行冷卻嗡害，其PP的發(fā)泡溫度區(qū)間約50℃焚碌，工藝流程時間約為 2.5 h。反應釜法重要的工藝在于要使發(fā)泡劑能充分溶解到 PP顆粒中霸妹，所以其關鍵控制條件有反應釜的溫度十电、壓力以及保壓時間等，適當?shù)匮娱L保壓時間與增大壓力能有效促進發(fā)泡劑的溶解叹螟。目前反應釜法的工 藝已經(jīng)比較成熟鹃骂，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應 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罢绽。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畏线，如下圖。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)泡良价，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)泡珠粒寝殴。擠出法可連續(xù)生產(chǎn)蒿叠、效率高、珠粒尺寸均勻杯矩，缺點是生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)難以控制栈虚，此外由于PP在溫度低于熔點時幾乎不流動，而當溫度高于熔點后史隆，熔體強度又急劇下降魂务，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為4℃)，擠 出法對 PP 的熔體強度要求較高泌射，一般要用改性的熔體強度較高的 PP粘姜，這些缺點限制了擠出法的應用與發(fā) 展。擠出法生產(chǎn)是目前也有比較成熟的擠出法生產(chǎn)工藝熔酷。采用丁烷作發(fā)泡劑孤紧，高熔體強度聚丙烯(HMSPP)為原料，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約60倍拒秘，直徑為3～5mm号显，密度為15～100kg/m3的EPP，便由于后期成型蒸汽壓力較大躺酒，而大規(guī)模推廣受到限制押蚤。在PP中加入無機填料能夠增強 PP 的熔體強度，得到更好的泡孔結構羹应，從而改進EPP的性能揽碘。Nofar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)园匹，得 到了發(fā)泡倍率為20倍雳刺，泡孔密度為108～109cm-3的發(fā)泡材料。實驗表明裸违，納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強度掖桦，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度，還能夠增加氣泡成核點供汛，誘導發(fā)生異相成核滞详，從而得到泡孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP紊馏。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蒲犬，缺點是設備成本較高朱监。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%原叮、3%赫编、5%)作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的HMSPP巡蘸，研究表明，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關系擂送，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悦荒。另外，隨著CO2 注入量的增加嘹吨，聚丙烯發(fā)泡材料的體積膨脹比增加搬味，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)蟀拷、高效的生產(chǎn)工藝碰纬，是今后 EPP生產(chǎn)的發(fā)展方向。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问芬，此外新型物理發(fā)泡劑超臨界 CO2的應用也是今后的發(fā) 展方向悦析，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，增加成核密度此衅，得到微孔的發(fā)泡材料强戴。其中超臨界CO2的實現(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)泡劑挡鞍，此外其還具有無毒骑歹、不易燃、化學惰性等優(yōu)點匕累，近年來受到了廣泛的關注陵刹，是替代傳統(tǒng)化學發(fā)泡劑的選擇。丙烯發(fā)泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場合的不同欢嘿，對性能的要求也不同衰琐，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能，建筑材料則需要良好的隔音炼蹦、隔熱性能羡宙，而汽車部件則需要更好的剛性等，通常需要對EPP的性能進行改進來適 應不同的需求掐隐。改進EPP性能的方法有2種:一是改進生產(chǎn)工藝狗热，二是對 PP 原料進行改性。前者主要是通過改進生產(chǎn)中的工藝流程虑省、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進 EPP 的性能匿刮，這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結構與形態(tài)，有利于得到泡孔直徑更小探颈、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn)品熟丸，但由于對材料本身的改變不大，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)品的性能伪节，PP 的改性方法主要有化學交聯(lián)光羞、物理共混绩鸣、熔融支化等，通過對原料的改性纱兑，不但能夠提高其熔體強度呀闻、降低其發(fā)泡難度、得到更好的泡孔結構潜慎，同時也能有目的地改進EPP的力學性能捡多，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)泡倍率與彈性勘纯、改善其緩沖性能局服，有企業(yè)改進了釜壓生產(chǎn)工藝。首先在顆粒從反應釜中放出之前提高釜內(nèi)的壓力驳遵，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淫奔，避免了顆粒在管道中粘結，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堤结，后者會使顆粒的冷卻速率變緩唆迁，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固，提高珠粒的尺寸穩(wěn)定性竞穷。此工藝可以制備密度為 0.11～0.30g/cm3 唐责，發(fā)泡倍率為30～60，閉孔含量為90% 瘾带，泡孔尺寸為150～300μm的EPP鼠哥。將 PP 與無機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 EPP 的影響看政，納米碳酸鈣的比表面積大朴恳，在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用，從而使 EPP 的泡孔密度增大允蚣，泡孔直徑減小;但同時也會使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄于颖。Zhang 等分別用 3 種多官能團單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯嚷兔，并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP森渐。實驗 表明三者都能使聚丙烯出現(xiàn)接枝或者交聯(lián)結構從而增 強線性聚丙烯的熔體強度，對比而言冒晰，HDDA 改性的聚丙烯發(fā)泡效果同衣，其泡孔的結構尺寸以及發(fā)泡倍率都較好。