紹興靠譜超臨界二氧化碳發(fā)泡定制

新型微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料（簡稱MPP）扁位，大家都在找惠州東銘新能源材料股份有限公司，10多年行業(yè)經(jīng)驗趁俊，口碑好域仇，廣東地區(qū)實力生產(chǎn)廠家≡蛟停惠州東銘新能源材料股份有限公司具備雄厚的研發(fā)實力殉簸、完善的產(chǎn)品認證體系(包括國內(nèi)外)闰集、全覆蓋的銷售網(wǎng)絡(luò)和有機硅材料上下游完整的產(chǎn)業(yè)鏈沽讹，能夠為新能源產(chǎn)業(yè)的客戶提供完善的解決方案！微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料MPP的特點及優(yōu)勢：聚丙烯微孔發(fā)泡 (1)同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下武鲁，由于泡孔尺寸較小爽雄，微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料沐鼠，更加降低制品重量和體積挚瘟。(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的超薄片材饲梭，而片材表面不會穿孔乘盖，可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3)由于表面大量微米級泡孔的存在憔涉，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板订框，提高漫反射率。(4)微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流兜叨，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞穿扳。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)。(5)輕質(zhì)高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用国旷。(6)同樣由于其微米尺度的泡孔矛物，MPP具有極-佳-的表面保護性能，可應(yīng)用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領(lǐng)域跪但。

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據(jù)調(diào)查履羞，汽車整體重量每減少100千克，百公里油耗可降低0.3-0.6升。隨著國家第二階段燃油指標5L/100Kg要求,以及電動汽車行程問題的凸顯忆首，汽車材料輕量化已成行業(yè)潮流骨杂。目前，在汽車非金屬材料輕量化領(lǐng)域雄卷，發(fā)泡材料正在發(fā)揮理想作用搓蚪，成為實現(xiàn)汽車輕量化的環(huán)保解決方案。具體到汽車非金屬材料輕量化領(lǐng)域丁鹉，化學(xué)微發(fā)泡技術(shù)已成為主機廠及相關(guān)零件廠商競相研究的主要課題之一妒潭，諸如通用、寶馬揣钦、奔馳等汽車品牌在車門內(nèi)襯板雳灾、儀表板、后門內(nèi)襯板冯凹、底護板等汽車內(nèi)飾中大范圍地應(yīng)用化學(xué)微發(fā)泡材料谎亩。化學(xué)微發(fā)泡技術(shù)在汽車輕量化宇姚、降低成本等方向會越來越重要匈庭。山東昊智新型材料科技有限公司（以下簡稱昊智新材料）化學(xué)發(fā)泡劑正在引領(lǐng)這個方向努力。聚丙烯微孔發(fā)泡所謂微發(fā)泡材料浑劳，指的是以材料為基體阱持，內(nèi)部含有從幾十微米到幾百微米尺寸泡孔的多孔聚合物材料。微發(fā)泡主要分為超臨界氣體的物理發(fā)泡和發(fā)泡劑的化學(xué)發(fā)泡兩種魔熏。而就化學(xué)微發(fā)泡材料來說衷咽，和普通塑料相比，其既能有效減重蒜绽，又能減少注塑缺陷镶骗、提高注塑效率，還具備隔熱躲雅、吸音鼎姊、緩沖性能等特殊性能。在塑料微孔發(fā)泡和技術(shù)領(lǐng)域的多年探索和研究與開發(fā)中吏夯，昊智新材料已在該領(lǐng)域取得了實際應(yīng)用此蜈，專注于高性能環(huán)保型微孔發(fā)泡的化學(xué)發(fā)泡劑、特殊發(fā)泡樹脂噪生、技術(shù)和工藝解決方案裆赵。自主開發(fā)，生產(chǎn)和銷售的精細化學(xué)發(fā)泡劑用于合成樹脂和橡膠：例如PP跺嗽，PE战授，PS页藻，ABS，PA植兰，PVC份帐，EVA，TPU楣导，TPE废境，TPR，PPO等材料的擠出筒繁，注塑和吹塑噩凹、模壓成型工藝。實現(xiàn)成型產(chǎn)品的輕量化毡咏、節(jié)省成本驮宴、減少能耗和噪音、減少浪費呕缭、提高產(chǎn)品尺寸精度并縮短成型周期堵泽。注塑化學(xué)發(fā)泡劑，其應(yīng)用于塑料內(nèi)飾件生產(chǎn)時恢总，可使汽車內(nèi)飾件具有高度一致的泡孔結(jié)構(gòu)迎罗，直徑縮小至60微米，并使材料減重7%离熏，同時還具有節(jié)省原材料佳谦、提升隔熱和隔音性能戴涝、增加側(cè)壁硬度滋戳、增強表面紋理等功能∩犊蹋化學(xué)發(fā)泡劑應(yīng)用了專有的清除技術(shù)奸鸯，可降低水、CO2和酸的影響可帽，減小其對注塑模具的腐蝕娄涩，并大限度地減少翹曲和縮痕。此外映跟，其對產(chǎn)品外觀和性能均無不利影響蓄拣，而早期的化學(xué)發(fā)泡劑產(chǎn)品會影響汽車塑料件的表面光潔度，而使其應(yīng)用受限努隙。同時球恤，使用化學(xué)發(fā)泡母粒時，設(shè)備基本上不用改動就可以輕松實現(xiàn)發(fā)泡荸镊，避免了物理發(fā)泡帶來的巨額投資咽斧。昊智新材料在提升汽車輕量化上的應(yīng)用產(chǎn)品涉及發(fā)泡劑聚丙烯堪置、聚丙烯發(fā)泡劑、熱塑性彈性體發(fā)泡母粒张惹。熱塑性彈性體發(fā)泡母粒 圖源：山東昊智新材料成型發(fā)泡產(chǎn)品可用于實現(xiàn)汽車輕量化的部件有：頭枕舀锨、儀表板、門襯宛逗、方向盤坎匿、輪胎罩、行李倉內(nèi)襯雷激、座位靠背裝飾碑诉、遮陽板、保險杠芯材侥锦、空調(diào)阻隔板进栽、地毯支撐材料、頂板恭垦、側(cè)護板快毛、門內(nèi)板吸能保護墊、緩沖墊番挺、消音內(nèi)插件唠帝、后置發(fā)動機分隔間、發(fā)動機護罩玄柏。除了應(yīng)用于汽車輕量化襟衰，化學(xué)微發(fā)泡技術(shù)還可以用于PE樹脂微孔發(fā)泡的典型應(yīng)用。用于吹塑PE溫室薄膜粪摘，加入發(fā)泡母料的1.5％瀑晒，吹塑發(fā)泡后產(chǎn)品密度為0.624g / cm3。

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近年來綜合性能優(yōu)異徘意、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”苔悦，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。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)椎咧，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破玖详，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)。合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類勤讽◇化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)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脚牍，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向臀，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑莫矗，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)飒硅，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)砂缩，而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和黏度下降三娩、結(jié)晶行為改變等一系列變化庵芭，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。聚丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物雀监，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制双吆，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，可操作窗口窄会前。因此好乐，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。為了攻克這一難題瓦宜，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通蔚万、中石化北化院、浙江新恒泰临庇、鎮(zhèn)海煉化等單位反璃，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)化假夺、強化和工程化等系列工作淮蜈，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。趙玲介紹已卷，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡梧田，既可突破結(jié)晶的制約，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型侧蘸〔妹校基于這一發(fā)泡機制，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)泡專用料闺魏，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑未状。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率，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)泡析桥、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艰垂、溫度場和速度場泡仗，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)。利用上述創(chuàng)新技術(shù)猜憎，項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置娩怎，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的領(lǐng)先制造;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)泡裝置胰柑，生產(chǎn)效率提高25%截亦，成品率提高到99%以上爬泥，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元崩瓤、利稅1.09億元袍啡。此外，該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件却桶、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論境输。趙玲表示，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強颖系，除聚丙烯外嗅剖，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)完成嘁扼。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料信粮，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)域趁啸，還可滿足兒童玩具蒋院、食品、醫(yī)療莲绰、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求欺旧。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域蛤签，如新能源汽車動力電池墊片辞友、5G通信微波中繼天線罩、高檔汽車音響振膜震肮、防彈衣背板等称龙。

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什么是MPP？MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯戳晌，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴格地定義是泡孔尺寸小于10微米鲫尊，泡孔密度大于10的9次方個/cm3)。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在沦偎，MPP具有優(yōu)異的減震疫向、緩沖、隔熱和吸聲等性能豪嚎，可廣泛應(yīng)用于包裝搔驼、交通工具、箱包侈询、體育器材等領(lǐng)域舌涨，是傳統(tǒng)EVA、PU扔字、PS發(fā)泡材料囊嘉、EPE和EPP的佳替代物温技。聚丙烯微孔發(fā)泡MPP所需的原料制造MPP一般需要使用高熔體強度聚丙烯(high melt strength PP)。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物扭粱，加工窗口較窄舵鳞，且難以得到封閉的泡孔結(jié)構(gòu)。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焊刹，在高溫高壓下將二氧化碳氣體導(dǎo)入聚丙烯材料基體系任，并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡虐块，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料俩滥。發(fā)泡過程清潔無污染，發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保贺奠。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)霜旧，因此可回收循環(huán)使用舅踪。聚丙烯（PP）本身是無毒材料棺棵，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)療器械泡躯、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領(lǐng)域儿普。也可應(yīng)用于兒童拼圖崎逃、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域，代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫眉孩，EVA泡沫个绍。 PP是半結(jié)晶聚合物，其熔點一般150~170℃浪汪。相比于耐溫只有70~80℃的PE巴柿、PS、PU發(fā)泡材料死遭，MPP的使用溫度可達120℃广恢，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域呀潭。MPP集增強钉迷、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域蜗侈，如汽車篷牌、軌道交通，船舶踏幻，風機葉片等。輕質(zhì)高強的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用戳杀，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫该面、PET結(jié)構(gòu)泡沫等夭苗，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)下隔缀，由于泡孔較小题造，微孔發(fā)泡材料的機械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料猾瘸，更加降低制品重量和體積界赔。(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的超薄片材牵触，而片材表面不會穿孔淮悼，可應(yīng)用于微電子器件的包裝(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板揽思，提高漫反射率袜腥。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞钉汗。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的羹令、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)。(5) 輕質(zhì)高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用损痰。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔福侈，MPP具有極佳的表面保護性能，可應(yīng)用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領(lǐng)域卢未。 MPP的阻燃著下游應(yīng)用范圍的不斷擴大以及性能要求的提升肪凛，對MPP阻燃要求日益劇增，巴斯夫BASF無鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低尝丐，添加1%即可達到UL94 VTM-2阻燃等級显拜，對材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響，NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外爹袁，它還有出色的光和熱穩(wěn)定性远荠，以及不與酸性環(huán)境以及含鹵阻燃劑中的酸性成份發(fā)生反應(yīng)的優(yōu)點。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產(chǎn)品失息，巴斯夫光穩(wěn)定劑Tinuvin? XT55在MPP微孔發(fā)泡聚丙烯上能夠達到非常高效的光老化譬淳，延長MPP長時間在戶外暴曬的時間，防止材料老化降解盹兢； BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外邻梆，同時還具有形態(tài)顆粒化绎秒，加工方便浦妄，潔凈，無粉塵污染等特點。

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聚丙烯( PP) 珠粒發(fā)泡材料具有優(yōu)異的耐熱剂娄、隔音蠢涝、抗沖擊以及耐化學(xué)腐蝕等性能，近年來被廣泛應(yīng)用在包裝阅懦、建 筑和二、汽車等行業(yè)。PP 在其熔點溫度附近的熔體強度會急劇下降耳胎，低熔體強度導(dǎo)致其難以得到好的泡孔結(jié)構(gòu)惯吕，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)怕午，因此 PP 珠粒發(fā)泡的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān) 注废登。文中從制備工藝、發(fā)泡裝備诗轻、性能改進钳宪、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)，并對該領(lǐng)域 今后的研究方向進行了展望扳炬。聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡材料具有質(zhì)輕吏颖、抗沖緩震、 耐腐蝕恨樟、隔熱隔音等優(yōu)良的特性半醉，與傳統(tǒng)的直接成 型工藝相比，PP 珠粒發(fā)泡的優(yōu)勢在于它的自由成 型性劝术，發(fā)泡珠粒均勻的尺寸與穩(wěn)定的發(fā)泡倍率使其非 常適合模塑成型缩多，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)养晋，其次是聚乙烯發(fā)泡珠粒(EPE)與聚 丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)衬吆。其中，EPP 的熱穩(wěn)定性要優(yōu) 于 EPE绳泉，抗沖擊性能要優(yōu)于 EPS逊抡，此外其耐老化、耐腐 蝕性也非常優(yōu)異零酪，是非常環(huán)保的材料冒嫡，因此 EPP 被廣 泛應(yīng)用于包裝、建筑四苇、汽車等行業(yè)孝凌，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 材料研究的重視月腋，本文從 EPP 的生產(chǎn)工藝蟀架、裝備瓣赂、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)。聚丙烯微孔發(fā)泡 聚丙烯發(fā)泡珠粒制備聚丙烯發(fā)泡機理 PP 珠粒發(fā)泡的機理為過飽和氣體法辜窑。如 Fig. 1 所示钩述，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寨躁，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穆碎， 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职恳，穩(wěn)定后經(jīng)冷卻定型成為 發(fā)泡珠粒所禀。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 Berstorff 公 司 與 BASF 公 司等為代表的擠出法工藝放钦，相對于工藝成熟的反應(yīng) 釜法而言色徘，擠出法目前工業(yè)化并不廣泛。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)釜中操禀，升高溫度并通入物理發(fā)泡劑使 釜內(nèi)壓力升高褂策，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(yīng)釜 中分散介質(zhì)的不同颓屑，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)斤寂，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)泡劑更好地溶解揪惦，釜內(nèi)壓力一般需要在 10 MPa 以上;后者是先將 PP 顆粒分散在水中遍搞，發(fā)泡劑能均勻 溶解在 PP 顆粒中，所需壓力約2 ～ 6 MPa器腋。反應(yīng)釜法 的優(yōu)點是工藝條件容易控制溪猿、發(fā)泡倍率高、泡孔結(jié)構(gòu) 好纫塌、可二次發(fā)泡诊县，缺點是間歇式生產(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 措左、平均泡孔直徑為 200 μm 的 EPP依痊。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)泡的溫度媳荒，保溫一段時間后再升溫到 發(fā)泡溫度抗悍，繼續(xù)保溫一段時間，打開高壓釜放出分散體 到大氣中钳枕，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缴渊。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鱼炒，這是目前工業(yè)化 成熟的 EPP 生產(chǎn)工藝衔沼。改進生產(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 中的實驗設(shè)備制備了 EPP，該設(shè)備在反應(yīng)釜下端加裝了一個排料口模指蚁，卸壓時 PP 通過排料口模進入 收集裝置中菩佑，實驗研究了發(fā)泡過程中的泡孔形態(tài)與熔 融、結(jié)晶行為以及口模長度對發(fā)泡倍率的影響凝化。結(jié)果 表明稍坯，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區(qū)域焓值的減少， 增加飽和壓力會提高發(fā)泡珠粒的體積膨脹比搓劫，密度降 低;而增加口模的長度則會減小其體積膨脹比瞧哟，密度增 加。 國內(nèi)武漢德冠新材科技有限公司開發(fā)出了實驗室 用商品化的釜壓發(fā)泡系統(tǒng)枪向，發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分反應(yīng)釜 與收集釜勤揩，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 流程的時間也是研究的重點方向秘蛔。丁杰等采用 CO2 作發(fā)泡劑陨亡，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深员。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)飽和壓力不變负蠕，恒溫一段時間后再放 出珠粒進行冷卻，其 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間約50 ℃辨液，工藝 流程時間約為 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 顆粒中虐急，所以其關(guān)鍵控制條件有反應(yīng)釜的 溫度、壓力以及保壓時間等滔迈，適當?shù)匮娱L保壓時間與增 大壓力能有效促進發(fā)泡劑的溶解止吁。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) 用燎悍，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敬惦。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，如 Fig. 4 ［14］谈山。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)泡俄删，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。擠出法可連續(xù)生 產(chǎn)奏路、效率高畴椰、珠粒尺寸均勻，缺點是生產(chǎn)過程中的工藝 參數(shù)難以控制鸽粉，此外由于 PP 在溫度低于熔點時幾 乎不流動斜脂，而當溫度高于熔點后，熔體強度又急劇下降触机，所以適宜的發(fā)泡溫度區(qū)間很窄(約為 4 ℃ )帚戳，擠 出法對 PP 的熔體強度要求較高玷或，一般要用改性的熔 體強度較高的 PP，這些缺點限制了擠出法的應(yīng)用與發(fā) 展片任。 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)泡珠粒的工藝偏友。 采用丁烷作發(fā)泡劑，高熔體強度聚丙烯(HMSPP)為原 料对供，可以生產(chǎn)發(fā)泡倍率約 60 倍位他，直徑為3 ～ 5 mm，密度 為15 ～ 100 kg /m3 的 EPP 犁钟。 在 PP 中加入無機填料能夠增強 PP 的熔體強度棱诱， 得到更 好 的 泡 孔 結(jié) 構(gòu)，從 而 改 進 EPP 的 性 能涝动。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)炬灭，得 到了發(fā)泡倍率為 20 倍醋粟，泡孔密度為108 ～ 109 cm － 3 的發(fā) 泡材料。實驗表明重归，納米粘土的加入不但能夠顯著改 善 LPP 的熔體強度米愿，降低其擠出發(fā)泡的工藝難度，還 能夠增加氣泡成核點鼻吮，誘導(dǎo)發(fā)生異相成核育苟，從而得到泡 孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP椎木。與德國 Berstorff 公司的單階擠出系統(tǒng)相比违柏，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)泡過程中各階段的 溫度香椎，缺點是設(shè)備成本較高漱竖。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% 畜伐， 3% 馍惹，5% )作發(fā)泡劑擠出發(fā)泡非交聯(lián)的 HMSPP，研究表 明玛界，擠出發(fā)泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關(guān)系万矾，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。另外慎框，隨著 CO2 注入量的增加良狈，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鲤脏。擠出法生產(chǎn) EPP 作為連續(xù)们颜、高效的生產(chǎn)工藝吕朵，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窥突，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) 展方向努溃，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，增加成核密度阻问，得到微孔的 發(fā)泡材料梧税。其中超臨界 CO2 的實現(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，此外其還具有無毒称近、不易燃第队、化學(xué)惰性等 優(yōu)點，近年來受到了廣泛的關(guān)注刨秆，是替代傳統(tǒng)化 學(xué)發(fā)泡劑的選擇凳谦。聚丙烯發(fā)泡珠粒改性PP 泡沫材料由于使用場合的不同，對性能的要求 也不同衡未，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能尸执，建筑 材料則需要良好的隔音、隔熱性能缓醋，而汽車部件則需要 更好的剛性等如失，通常需要對 EPP 的性能進行改進來適 應(yīng)不同的需求。改進 EPP 性能的方法有 2 種:一是改進生產(chǎn)工 藝送粱，二是對 PP 原料進行改性褪贵。前者主要是通過改進 生產(chǎn)中的工藝流程、控制條件或者發(fā)泡裝備等來改進 EPP 的性能抗俄，這些手段可以有效地調(diào)節(jié) EPP 的結(jié)構(gòu)與 形態(tài)脆丁，有利于得到泡孔直徑更小、發(fā)泡倍率越大的產(chǎn) 品橄镜，但由于對材料本身的改變不大偎快，所以對 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 進而改進終的 EPP 產(chǎn)品的性能，PP 的改性方法主要 有化學(xué)交聯(lián)洽胶、物理共混晒夹、熔融支化等，通過對原料的改 性姊氓，不但能夠提高其熔體強度丐怯、降低其發(fā)泡難度、得到 更好的泡孔結(jié)構(gòu)翔横，同時也能有目的地改進 EPP 的力學(xué) 性能读跷，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)泡倍率與彈性禾唁、改善其緩沖性 能效览，日本 Kaneka 公司改進了釜壓生產(chǎn)工藝无切。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)釜中放出的同時使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加丐枉，避免了顆粒在管道中粘 結(jié)哆键，此外反應(yīng)釜內(nèi)蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進一 步膨脹，后者會使顆粒的冷卻速率變緩瘦锹，顆粒表面與內(nèi) 部充分冷卻凝固籍嘹，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 弯院，發(fā)泡倍率為30 ～ 60辱士， 閉孔含量為 90% ，泡孔尺寸為150 ～ 300 μm 的 EPP听绳。將 PP 與無機物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法颂碘，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對 EPP 的影響，納米碳酸鈣的比表面積大辫红，在發(fā)泡過程在 能起到異相成核的作用凭涂，從而使 EPP 的泡孔密度增 大，泡孔直徑減小;但同時也會使 PP 的發(fā)泡溫度區(qū)間 變窄贴妻。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)來改性聚丙烯蝙斜， 并用偶氮二甲酰胺(AC)作發(fā)泡劑發(fā)泡改性 PP名惩。實驗 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 強線性聚丙烯的熔體強度，對比而言孕荠，HDDA 改性的聚 丙烯發(fā)泡效果好娩鹉，其泡孔的結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)泡倍率 都較好。

紹興靠譜超臨界二氧化碳發(fā)泡定制

發(fā)泡材料品種眾多稚伍，大多數(shù)熱塑性塑料和熱固性塑料都能加工成發(fā)泡材料弯予。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料、橡膠个曙、彈性體)為基礎(chǔ)而其內(nèi)部具有無數(shù)氣泡的微孔材料锈嫩，也可以視為以氣體為填料的復(fù)合材料。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝垦搬。一呼寸、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，所以對模壓發(fā)泡并沒有規(guī)范的縮寫命名猴贰。直到近年來聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來后对雪，被冠以“M”，定義為“MPP”米绕。近年來涌現(xiàn)出MPP瑟捣，幾乎是我國獨創(chuàng)的一種發(fā)泡PP馋艺。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)的不同迈套，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)泡劑捐祠，而是采用超臨界CO2，因而發(fā)泡倍率可以高達20多倍交汤，且非常環(huán)保雏赦。具體的制造方法是，先采用混煉芙扎、壓延星岗、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板，然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機中的模具中戒洼，合上模具俏橘。加熱壓機的上下模板，將PP板材的溫度上升至PP的熔點附近圈浇，與此同時從不同方位向模具中注入超臨界CO2寥掐，在充分浸漬PP板材后，將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度磷蜀，迅速釋放壓機的壓力召耘，讓PP板材充分發(fā)泡并降溫，即得到MPP發(fā)泡板材褐隆。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)品泡孔精細污它、均勻;材料力學(xué)性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會燃燒。但不足點也是比較明確的庶弃，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)衫贬，不僅不連續(xù)，且效率較低歇攻，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固惯。二、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝缴守，即在高壓釜中葬毫，在一定時間內(nèi)，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斧散，然后冷卻體系溫度至室溫供常，即得到可發(fā)性珠粒。使用時鸡捐，先在一定的發(fā)泡溫度下栈暇，利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預(yù)發(fā)泡一下，得到綠豆大小預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒箍镜。在制備制品時源祈，將預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱煎源、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香缺，形成預(yù)定形狀的發(fā)泡材料手销，即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型。由于都是采用物理發(fā)泡劑图张，因而發(fā)泡倍率較大锋拖。三、擠出發(fā)泡成型將塑料與發(fā)泡劑(物理或化學(xué))分別加入擠出機的不同位置祸轮，高壓下在擠出機中熔融形成均勻的溶液兽埃，然后在口模處突然泄壓、發(fā)泡适袜、冷卻柄错，制成板材、片材甚至管材等苦酱。在擠出發(fā)泡過程中售貌，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疫萤、發(fā)泡颂跨、冷卻、形成發(fā)泡材料扯饶，不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力毫捣，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)變硬化的性能帝际，因此發(fā)泡難度較大。四饶辙、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)泡材料蹲诀，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。當今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品弃揽，甚至于發(fā)泡并非是主要目的脯爪，而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形，特別是在托盤矿微，支架等大型制品的注塑中痕慢。聚賽龍公司通過配方的優(yōu)化設(shè)計、精準的加工工藝涌矢、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材掖举，使其在高表面要求、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢娜庇，使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件塔次。