實(shí)現(xiàn)聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制造

近年來(lái)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”十办，是聚合物泡沫材料中增長(zhǎng)速度最快的品種。超臨界二氧化碳 (CO 2 ) 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)超棺，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)性突破向族，成功開(kāi)發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過(guò)程的優(yōu)化和強(qiáng)化技術(shù)。

 聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類棠绘〖啵化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留再扭、發(fā)泡過(guò)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)較高夜矗，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全泛范。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑，超臨界CO 2 發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)紊撕，已被工信部列入我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)罢荡，而且 CO 2 進(jìn)入聚合物后會(huì)引起熔點(diǎn)、表面張力和黏度下降对扶、結(jié)晶行為改變等一系列變化区赵，可以制備微孔甚至納米泡孔材料。

 聚丙烯是結(jié)晶聚合物浪南，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制笼才，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(wú)法保持完整泡孔，可操作窗口窄络凿。因此骡送，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。

 據(jù)介紹絮记，在低于流動(dòng)溫度的可變形區(qū)發(fā)泡各谚，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)定成型到千〔常基于這一發(fā)泡機(jī)制，他們開(kāi)發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強(qiáng)的 CO 2 溶解擴(kuò)散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料憔四，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/ 添加劑膀息。CO 2 變壓飽和提高了過(guò)程效率和發(fā)泡倍率，氣泡成核和生長(zhǎng)的分段實(shí)施減小了高壓設(shè)備體積 ; 同時(shí)釜壓發(fā)泡了赵、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)潜支，保證了均勻的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)柿汛，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)冗酿。

 超臨界 CO 2 模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強(qiáng)，除聚丙烯外络断，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)裁替，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料貌笨，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾弱判、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域，還可滿足兒童玩具锥惋、食品昌腰、醫(yī)療开伏、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求。由于微孔賦予了聚丙烯獨(dú)特的性能遭商，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域固灵，如新能源汽車動(dòng)力電池墊片、5G 通信微波中繼天線罩劫流、高檔汽車音響振膜巫玻、防彈衣背板等。