成都專業超臨界二氧化碳發泡定制
發布時間：2021-12-01 00:27:26
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發泡塑木復合材料是將塑料母粒、木粉、填料、發泡劑和各種助劑按一定比例混合，于成型過程中在復合材料內部引入泡孔而制成。發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、揮發性氣體的汽化或化學反應產生氣體的釋放等途徑實現。聚丙烯微孔發泡發泡塑木復合材料內部良好的泡孔結構有助于鈍化普通WPC中的裂紋尖端，阻止裂紋擴展，因而可以克服普通塑木復合材料脆性較大、抗沖擊強度較小和材料伸長率較低的缺點。另外，由于發泡塑木復合材料中含有大量泡孔，材料內部空隙較大，制備時所用樹脂量大大削減，相對節約了原料成本，也有效降低了材料的密度（約為未發泡塑木復合材料的50%，可達0.6～1.0g/cm3），材料的隔音、隔熱和緩沖效果也隨之提高。此外，因發泡材料自重輕，便于運輸、施工和安裝，有望成為物流包裝等行業所用木材及塑料的替代品。發泡塑木復合材料還是一種環保材料，原料來源廣（回收的二次纖維和廢舊塑料均可），制造成本低廉，其本身還可多次回收再利用，減少了塑料的使用量，降低了環境污染，也有益于保護森林資源。盡管目前國內一些包裝材料制造商及研究單位在努力研發發泡型純植物纖維緩沖包裝材料，但相比較而言，FW－PC因集合了木材與塑料兩者之長，因而仍在性能上更具優勢，如強度更高、耐水性能更好、價格更低廉、應用范圍更廣。聚丙烯（PP）價格適中，力學性能優異，耐熱溫度相對較高。PP基發泡材料的發泡體系性能和發泡機理的相關研究比較深入，制備工藝已基本成熟。我國研究人員對聚丙烯基發泡塑木復合材料的研究較多，采用的木質材料包括木粉、農作物廢料和竹粉等，例如注塑法得到的發泡塑木復合材料微孔結構及其增韌改性進行研究，采用自制的塑木粒料和發泡粒料（比例9：1）在注塑成型機上進行成型，制備出具有不同微孔結構的PP/木纖維復合材料。對材料綜合性能的測定結果表明：注射溫度為180℃、保壓壓力為10 ＭＰａ時，所得發泡塑木復合材料的微孔平均孔徑為53μｍ，微孔密度為2.8×106個/ｃｍ3，微孔為“蜂窩”狀形貌。與未發泡的塑木復合材料相比，密度降低22%，沖擊韌性提高60%。材料中的微孔改變了裂紋擴展方向，形成“臺階”、“分叉”，從而增加了裂紋的擴展路徑，同時可使周圍基體變形時容易產生強迫高彈形變。另經研究對木纖維/PP 復合微孔發泡材料制備工藝與材料性質之間的關系進行研究，采用化學發泡法，利用注塑成型制備得到孔徑更小的木纖維/PP復合微孔發泡材料。該項研究結果表明，添加木纖維使復合材料的力學性能顯著提高，且材料的沖擊強度和彎曲強度高于未發泡材料，但后者的拉伸強度要高于木纖維/PP 復合微孔發泡材料；復合微孔發泡材料的密度隨木纖維摻量的增加而增大，但小于未發泡材料的密度，而且當木纖維摻量提高時，泡孔直徑先減后增，木纖維摻量為5% 時，泡孔直徑小，為20.5μｍ。有研究顯示制備發泡塑木復合材料的主要原料選定為秸稈粉和PP，通過調整偶氮二甲酰胺（AC）發泡劑與乙烯－醋酸乙烯高聚物（EEVA）的比例、偶聯劑的種類和含量擠出工藝條件參數研究發泡工藝。結果表明：AC發泡劑含量為4份時，所得發泡材料密度小為0.95g/cm3，沖擊強度大為14.88KJ/m2；當EVA含量在12％時，材料的密度達到小，為0.84g/cm3，沖擊強度達到大，為11.4KJ/m2；偶聯劑（馬來酸酐接枝聚丙烯，MAH－ｇ－PP）為6份時，發泡材料的沖擊強度達到大，為11.56KJ/m2；制備發泡母粒時，擠出機螺桿溫度為150℃ 時，密度達到0.94g/cm3，沖擊強度達到12.04KJ/m2。以竹粉和PP為原料采用注塑法制備了發泡塑木復合材料。實驗以乙烯辛烯共聚物（POE）和馬來酸酐接枝POE（POE－ｇ－MAH）作為復合材料的增韌劑。結果顯示：添加POE和POE－ｇ－MAH會略微降低材料拉伸強度和彎曲強度，但可明顯提高材料的缺口沖擊強度，二者用量分別為15%和8%；采用8%POE－ｇ－MAH增韌的復合材料的缺口沖擊強度為8.55KJ/m2，提高了35.7%，可很好地應用于汽車內飾件。環境掃描電鏡（ESEM）測定結果顯示，增韌后的復合材料斷裂形式轉變為韌性斷裂。動態頻率掃描結果顯示，POOE對復合材料流變性能的影響較小，而POE－ｇ－MAH增韌的復合材料的儲能模量和復數黏度明顯增大。
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聚丙烯(PP)樹脂具有原料來源豐富、質量輕、性價比優越以及優良的耐熱性、耐化學腐蝕性、易于回收等特點，是世界上應用廣、產量增長快的樹脂之一。聚丙烯微孔發泡注塑發泡聚丙烯（Expanded Injection PP，EIPP）是減重注塑技術中新的技術。其主要原理是在注塑材料中添加發泡劑，當材料填滿型腔后，模具打開一定的距離（1～3mm），形成一個具有兩側致密表皮和微孔發泡芯部的產品。EIPP成型零件的優點1. 比普通同等壁厚零件減重約20% ，能大幅降低材料成本。2. 內應力和翹曲變形較小，尺寸穩定性高。3. 表面致密，可進行噴漆、涂層等處理。4. 絕熱、吸聲、緩沖性較好。EIPP技術的典型應用目前主要的應用是汽車內飾件，如門板。目前國內國外均有投產。影響EIPP成型質量主要因素PP配方用注塑的方法，想做出非常好的發泡效果，采用純PP原料是很困難的。由于PP的結晶性，適合發泡的窗口很窄，所以要做適當的改性。配方中需要適當添加各種組份，如增韌劑、填料、成核劑、穩定劑等等。既要增加PP材料的熔體強度，又要保證耐熱、耐候、耐氣熏、耐劃傷的基本要求，同時防止發粘、氣味和VOC等。模具設計EIPP 工藝由于需要在薄壁型腔內完成高速填充和發泡工藝，很容易出現表面缺陷，常見的問題包括：流痕、凹陷、銀紋、氣泡、拉斷等等。這些都需要精心的模具設計。通過改變熔體流動路徑，改變加強筋的位置，調整皮紋的樣式等多種方式，來獲得的注射效果。注塑工藝、穩定的注塑機臺對制品質量至關重要。一般來說，發泡劑需要自動稱量，自動輸送到螺桿。模具中的充氣量由壓力傳感器控制。壓力若控制不好，表面的發泡劑會在流動過程中自行發泡，造成表面銀紋。為保證材料注塑溫度的穩定，注塑機螺桿和模具熱流道經過溫控平衡。同樣地，模具溫度也必須控制嚴格。綜上所述，注塑發泡是一個系統工程，只有將配方、模具設計和注塑工藝等幾個方面要有機的結合起來，才能做出好的EIPP產品。
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核心技術優勢：1、技術創新：·成套設備：自主研發的超臨界CO2微孔發泡成套裝備，將化學工程的技術手段應用于聚合物加工。·適用性好：工藝適用于多種聚合物材料的微孔發泡(PP、PA、TPU、TPAE、PVDF…)。·控制確：通過宏觀工藝參數(溫度、壓力)的確控制，實現了對泡孔結構的確控制。2、性能優勢：·多類別：從彈性體到工程塑料的多種聚合物輕量化材料產品 。·高性能：充分發揮多孔結構作用能并配合材料的功能化改性，實現材料的高性能化 。·輕量化：低密度(min) 30kg/m3 。重環保：純物理發泡，制程清潔環保，產品安全無毒。聚丙烯微孔發泡已實現量產的產品種類：1、M-PP：聚丙烯微孔發泡板材2、M-PVDF：聚偏氟乙烯微孔發泡板材3、M-PA12：尼龍12微孔發泡板材4、M-TPU：熱塑性聚氨酯彈性體微孔發泡板材5、M-TPEE：熱塑性聚酯彈性體微孔發泡板材6、M-PEBA：熱塑性聚酰胺彈性體微孔發泡板材
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聚丙烯（PP）是輕的通用塑料，因其綜合性能優異，生產成本低，廣泛的用于家電、包裝、化工及汽車等領域，產量居于通用塑料的第2位；聚丙烯的缺點是低溫沖擊性能差、易老化，而且抗靜電性、耐候性和染色性差，因此材料界和產業界都很關注聚丙烯的改性。小編對聚丙烯幾個常見的改性方法進行簡單的介紹，希望能夠和同行進行交流，互有助益。聚丙烯微孔發泡一、聚丙烯 / 無機納米復合材料剛性和韌性是考察塑料性能的兩個重要指標，如何能夠使塑料同時具有良好的剛性和韌性是人們一直以來追求的目標，無機納米例子改性是解決這一矛盾的方法之一。大粒徑填料改性聚合物相比，無機納米粒子填充改性的聚合物具有更加優異的力學性能。為了使無機納米粒子盡可能均勻的分散在聚合物基體中，需要對無機納米粒子進行表面改性，經過表面改性的無機納米粒子能夠提高它與基體樹脂界面層的黏結強度，充分發揮剛性無機粒子對聚合物的增強增韌作用。納米級別的碳酸鈣為例，用納米碳酸鈣能同時增強增韌，且增韌效果比微米級碳酸鈣更好。同時研究發現，納米碳酸鈣的形態不同，復合材料的力學性能也大不一樣。立方形納米碳酸鈣有利于改善復合材料的沖擊性能，而纖維狀納米碳酸鈣則能明顯改善材料的拉伸性能，納米碳酸鈣能使PP球晶明顯的細化。二、聚丙烯微孔發泡材料聚丙烯材料進行微孔發泡改性的時候，它的強度不會降低，原因很有趣，因為該材料中含有比原來的缺陷或微細裂縫還小得多的孔徑，因為這種孔徑的存在，鈍化了塑料中原有裂縫的尖端，且不會降低塑料的強度。微孔發泡材料的韌性高、疲勞壽命長、比強度高、熱穩定性高、介電常數低。除此之外還有質輕、隔熱、吸震、隔音、價格低廉等特點。因此，在汽車、航天航空和其他各種運輸工具等領域微孔發泡聚丙烯得到了強力發展。三、成核劑改性聚丙烯材料PP是一種不完全結晶的通用塑料，它的結晶速度較慢，容易形成尺寸較大的球晶，導致制品的光澤度和透明改性差，制品的外觀缺乏美感，限制了其在透明包裝的日用品等領域的應用。利用成核劑改性聚丙烯，是一種制備透明度高，力學性能優異的聚丙烯材料的簡單有效的方法，因此在聚丙烯的改性當中被廣泛應用。PP透明成核劑目前常見的有滑石粉、二氧化硅、云母、芳基磷酸鹽類等，一般來講，添加量不大于0.8%效果比較好，具體的應用要依據現場情況具體分析。四、長玻纖增強聚丙烯材料長玻纖纖維增強聚丙烯復合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一，尤其是在汽車用塑料中，為了能夠更好的發揮纖維的增強作用，在塑料中纖維長度要大于Lc，既臨界長度，Lc取值與塑料的種類有直接關系。如果纖維的長度小于Lc，其增強效果與一般的粉末填料區別不大。例如，玻纖增強PP中，玻璃纖維的臨界長度為3.1mm，而在另外一種經過化學改性的PP中，Lc可能降到0.9mm以下。對于普通的短波纖增強塑料，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm，限制了制成品性能的提高。而在長玻纖增強塑料部件中，玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上，大大提高了制品的物理機械性能。由于長玻纖增強熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長，它的沖擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右；比強度（17.2%）更是比鋁材料（9.8%）都高，此外，這種材料的加工流動性好，制品外觀光亮、無塌坑等缺陷，制品的成型收縮率也小。