廣東專業超臨界二氧化碳發泡定制
發布時間：2021-12-15 01:22:48
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編者按：目前，塑料部件在國內汽車上占重量的10%左右，在國外汽車上達到了15%至20%。微孔發泡技術能使塑料部件的重量降低15%至30%，廣泛應用于儀表板、電機支架、座位板、空調風罩、門嵌飾板等內外飾。本文作者從專利角度對微孔發泡技術的重點申請人進行分析，以期為行業企業提供參考。標題：微孔發泡技術讓汽車駛向輕量化丙烯微孔發泡汽車非金屬部件的輕量化領域，微孔發泡材料是行業競相研究的主要課題之一。目前，塑料部件在國內汽車上占重量的10%左右，在國外汽車上達到了15%至20%。微孔發泡技術能使塑料部件的重量降低15%至30%，廣泛應用于儀表板、電機支架、座位板、空調風罩、門嵌飾板等內外飾。該技術在20世紀80年代初被麻省理工學院提出，通常指孔徑小于10μm、泡孔密度大于109個/cm3的發泡材料，這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔，相對于其他發泡材料具有更好的剛性，在汽車零件等工業領域廣泛應用。本文中，筆者將從專利角度對微孔發泡技術的重點申請人進行分析，以期為行業企業提供參考。外注重工藝技術保護筆者通過專利數據庫檢索后發現，截至目前，全球共有4000多件與微孔發泡相關的專利申請，其中國外有1700余件，美國、日本、德國三國的相關專利申請量居前三位；國內相關專利申請有2400多件，其中企業占1556件，其次是科研院所，從申請人分布地區來看，廣東、江蘇、浙江等地的專利申請量較高。Trexel公司的MuCell技術是目前為成熟、商品化為廣泛的微孔發泡技術，該技術來源于麻省理工學院在20世紀80年代提出的發明專利。Trexel公司在1995年通過專利權轉讓獲得這項技術的全球開發和商品化推廣，并在此基礎上開發出連續微孔成型技術--MuCell。MuCell技術的核心即采用超臨界流體為發泡劑，發泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔，通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結構。后來，Trexel公司基于MuCell技術提交相關專利申請共有33件，涉及微孔發泡工藝以及發泡設備結構的研發，旨在提高超臨界流體在聚合物中的溶解性以及控制超臨界流體的流量。為提高發泡劑超臨界流體的溶解性，Trexel公司通過加入液壓系統、設置旋轉擠壓系統以及在加熱工作缸內安裝旋轉的螺旋件等方法改進；在超臨界流體計量控制上，Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設置儲料缸控制發泡劑計量、螺桿上添加超臨界流體的計量泵等解決手段。基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%，減少材料消耗并縮短成型周期，成為汽車輕量化的優良解決方案。Demag Ergotech公司在微孔發泡技術方面也申請了較多專利，其早的相關專利申請是在1995年，申請的25件相關專利均為螺桿等機械結構的技術改進，其專利的商品化產品為Ergocell微孔發泡技術。該技術的核心是設置了氣體計量與混合模塊，使熔體/氣體混合物的均化過程獨立于塑化過程，獲得的制品具有較低的內應力，消除了翹曲和縮痕，較適用于汽車內飾。阿博格公司是全球領先的注塑機制造商，其在2015年公開了Profoam發泡技術，該技術工藝簡單，采用液體發泡劑，通過密封螺桿加料段來使料斗和塑化裝置之間形成壓力腔，從而使發泡劑在壓力下引入。該技術主要適用于纖維增強發泡材料，制得的發泡塑件多能減重30%。阿博格公司的專利申請量不多，主要涉及注塑機結構設計，其中具有顆粒鎖結構的注塑機是Profoam發泡工藝的關鍵技術。筆者認為，Trexel、Demag Ergotech等國外企業掌握了微孔發泡工藝的核心技術，國內企業在使用相關技術時必然面臨較高的專利許可費用。國內注重原料技術研發在國內專利申請人中，南京聚隆科技股份有限公司（下稱聚隆科技）和會通新材料股份有限公司（下稱會通新材料）的相關專利申請量多，這兩個申請人都是以微孔發泡材料的原料研發為主，涉及的技術均為通過原料選擇來提高發泡材料的熔體強度和流動性，以獲得泡孔均勻、外觀優良的微孔發泡產品。
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當前，作為制約人類生存和經濟發展的水資源受到更大程度的保護，水污染治理也得到了高度的重視。由于工業廢水中常含有多種有毒物質，對環境和人體有很大危害，因此要開發綜合利用，采取科學的凈化措施才可排放，化害為利。工業廢水中存在一定的有害污染物質。研究表明，造成水污染的污染物中，重金屬占據主導地位，一些重金屬對人體健康和生態環境構成了嚴重威脅。尤其是化工廢水中有些含有如氰、酚、砷、汞、鎘或鉛等有毒或劇毒的物質，以及無機酸、堿類等刺激性、腐蝕性的物質，在一定的濃度下對生物和微生物產生毒性影響。環境中的銅離子很容易通過食物鏈進入人體中，會引起頭痛、呼吸困難、引起血管內溶血、損傷神經系統，對人體健康造成嚴重的威脅。聚乙烯醇微孔發泡材料聚丙烯微孔發泡基于這些危害，發泡材料因特有的吸附過濾功能成為工業污水處理設備中的目標用材。在工業污水處理工程中，聚乙烯醇（PVA）是常用的高分子聚合物，其具有良好的水溶性、黏附性、機械性能和穩定性，廣泛應用于紡織、食品和醫藥等行業。近些年來，聚乙烯醇聚合物發泡材料多被用到工業污水和城市廢水處理的研究應用中。在有關公開的聚乙烯醇聚合物發泡材料用于污水處理的研究中，多以聚乙烯醇為原料，配以甲醛、淀粉、半纖維素、竹炭、聚丙烯酸、生物炭、海泡石、水滑石、坡縷石水等聚合物，再經發泡處理制備。不僅具有強吸水性，而且能夠通過吸附污漬實現凈化除污。可以有效處理工業廢水中的各種有害物質（生物毒性或致癌性），為社會倡導的高效、節能的處理水體污染措施找到了可行性方案。針對污水處理的實際需求，本文僅限于對幾種公開的聚乙烯醇聚合物發泡材料類型做有關介紹，如淀粉基、碳納米管改性的水凝膠、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖、生物炭等材質的聚乙烯醇聚合物發泡材料。淀粉基聚乙烯醇聚合物發泡材料適用于污水處理 。該類發泡材料主要由包含半纖維素和海泡石的材料制備而成。利用半纖維素增強、增韌的作用，以及海泡石優異的親水性能和力學性能，將半纖維素和海泡石穿插于聚乙烯醇與淀粉形成的水凝膠材料中，再經發泡處理而成。具有比表面積大，結構穩固，過濾分離和吸附效率好，同時具有優異的親水性能和力學性能，能吸附廢水中的懸浮顆粒和污漬，并有脫除異味和脫色的效果，適用于污水處理技術。 用碳納米管改性的聚乙烯醇聚合物發泡材料可以對工業污水中的重金屬進行吸附。發明思路是鑒于碳納米管具有管狀結構和大的比表面積，其高吸附能力和很高的表面活性，使它成為獨特的多功能吸附劑。該版本的聚乙烯醇聚合物發泡材料，是利用腐殖酸和海泡石的增強作用，將腐殖酸和海泡石均勻的穿插于聚乙烯醇、甲基丙烯酸和聚乙二醇形成的三維網狀水凝膠材料中，形成對重金屬離子吸附效率好、吸附量大，而且結構穩固、力學性能優異的水凝膠發泡材料。試驗表明，凈化去污能力好，不僅可以處理城市生活廢水和畜禽養殖廢水，同時還可以處理工業廢水，如電鍍、紡織、印染、化工、制藥等工業排放的廢水，特別是不易生物處理的廢水，并且可以回收廢水中的貴金屬、稀有金屬等。此外本發泡材料還是殺菌藥物的優良載體，適用于需要殺菌的場合。聚乙烯醇縮甲醛海綿 傳統的污水處理材料很多不可降解，容易對周圍環境造成污染。天然高分子材料對生物無毒，傳質性能好，但強度低，厭氧條件下易被微生物分解，壽命短。合成高分子材料強度高，化學穩定性好，但傳質性能差。因此，將天然高分子材料秸稈纖維和合成高分子材料聚乙烯醇聚合物發泡材料——聚乙烯醇縮甲醛（PVFM）發泡材料用來處理污水,既能有良好的傳質性能。又能擁有強度高、化學穩定性好的優點。該實驗中采用機械打泡法和化學發泡法制備的聚乙烯醇縮甲醛發泡材料孔分布良好,孔徑重復率性，對廢水的 COD 和氨氮都有較高的去除能力，穩定后COD去除效果可達90%以上，氨氮去除效果可達96%以上。因此也可作為污水處理的潛在方案。圖源：河北科技大學 聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發泡材料的制備進一步豐富了工業廢水處理中的解決方案。聚乙烯醇縮甲醛發泡材料具有豐富的開孔結構，較好的力學強度和耐磨性，以及生物相容性。被用作清潔材料、過濾材料、吸收劑和功能性的吸附材料。殼聚糖是含多種整合機的天然生物聚合物，能通過整合作用或離子交換除去廢水中的金屬離子和燃料等有害物質。通過這兩種材料制備的聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發泡材料含有一定量的氨基，且孔徑較大，接觸面積較大，克服了傳統吸附劑及殼聚糖對重金屬離子吸附速率較慢的缺點。實驗表明，聚乙烯醇縮甲醛殼聚糖聚合物發泡材料吸附金屬離子后可以在幾分鐘內快速解吸附，經過5次循環之后，對 Pb2+ 和 Cu2+仍然表現出相對良好的吸附能力。可見是一種能用于污水處理的理想吸附劑。該方法操作方便，吸附后處理簡單，豐富了為工業廢水處理提供依據和方法。圖源：高分子材料工程國家重點實驗室（四川大學） 我國大多數城鎮污水處理廠出水質標準不高，出水中仍含有較多的污染物質，進入水體后會造成水體富營養化，對環境造成一定的影響。填料的性能直接決定污染物去除率，傳統的填料或多或少存在著比表面積小、掛膜困難、生物量比較少且生物膜易脫落，處理效率不高等問題。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發泡材料，可以作為污水處理填料應用，比表面積大，掛膜快，具有良好的親水性親生物性，表面生物量大且種類豐富，污泥量少不堵塞，與傳統填料相比有著巨大優勢，在污水處理廠提標改造及改擴建領域具有重大意義。生物炭聚乙烯醇縮甲醛聚合物發泡材料 圖源：浙江工業大學相較于傳統的技術，如將聚合物吸附填料直接共混于樹脂中，或者直接用吸附性物質制成復合吸附劑，研究新型的聚乙烯醇聚合物發泡材料成為污水處理綠色發展的重要方向。國內外的聚乙烯醇發泡技術發展均比較成熟，并且得到了一定規模應用，對解決工業污水處理、建設環保型社會做了應有之義。目前，針對聚乙烯醇聚合物發泡材料在工業污水處理中的應用，各大專業院校和研究所以及污水處理公司都有研究，制作材料技術、裝備和價格也具有普惠性和實用性，但仍需要在今后的實際工業污水處理中對材料的性能進行規模化驗證和優化。
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聚丙烯( PP) 珠粒發泡材料具有優異的耐熱、隔音、抗沖擊以及耐化學腐蝕等性能，近年來被廣泛應用在包裝、建 筑、汽車等行業。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，所以 PP 珠 粒發泡的技術難度大，目前只有少數國家掌握了 PP 珠粒發泡的技術，因此 PP 珠粒發泡的研究受到了國內外的廣泛關 注。文中從制備工藝、發泡裝備、性能改進、表征方法等方面綜述了近年來國內外 PP 珠粒發泡的研究動態，并對該領域 今后的研究方向進行了展望。聚丙烯(PP)珠粒發泡材料具有質輕、抗沖緩震、 耐腐蝕、隔熱隔音等優良的特性，與傳統的直接成 型工藝相比，PP 珠粒發泡的優勢在于它的自由成 型性，發泡珠粒均勻的尺寸與穩定的發泡倍率使其非 常適合模塑成型，可以生產具有復雜幾何結構以及高 維尺寸精度的制品。 早實現工業化生產的珠粒發泡產品是聚苯乙烯 發泡珠粒(EPS)，其次是聚乙烯發泡珠粒(EPE)與聚 丙烯發泡珠粒(EPP)。其中，EPP 的熱穩定性要優 于 EPE，抗沖擊性能要優于 EPS，此外其耐老化、耐腐 蝕性也非常優異，是非常環保的材料，因此 EPP 被廣 泛應用于包裝、建筑、汽車等行業，特別是在汽車行業 的需求增長十分迅速。鑒于世界各國對 EPP 材料研究的重視，本文從 EPP 的生產工藝、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。聚丙烯微孔發泡 聚丙烯發泡珠粒制備聚丙烯發泡機理 PP 珠粒發泡的機理為過飽和氣體法。如 Fig. 1 所示，注入的發泡劑在高溫或高壓環境下溶解在聚合 物熔體中形成飽和的均相體系，然后通過快速卸壓或 者溫度驟升造成熱力學的不穩定來形成過飽和體系， 這個階段中 PP 基體與溶解在其中發泡劑發生相分 離，氣泡開始成核并大量生長，穩定后經冷卻定型成為 發泡珠粒。聚丙烯發泡珠粒的生產方法 目前工業化生產 EPP 的工藝有 2 種:一種是以日 本的 JSP 株式會社與 Kaneka 公司為代表的反應釜 法，反應釜法也是目前應用廣泛的 EPP 的工業化生 產工藝;另 一 種 是 以 德 國 Berstorff 公 司 與 BASF 公 司等為代表的擠出法工藝，相對于工藝成熟的反應 釜法而言，擠出法目前工業化并不廣泛。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，升高溫度并通入物理發泡劑使 釜內壓力升高，在一定的發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泡珠粒。根據反應釜 中分散介質的不同，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，PP 顆粒會堆積 在一起使發泡劑難以均勻溶解到每個顆粒中，所以為 了使發泡劑更好地溶解，釜內壓力一般需要在 10 MPa 以上;后者是先將 PP 顆粒分散在水中，發泡劑能均勻 溶解在 PP 顆粒中，所需壓力約2 ～ 6 MPa。反應釜法 的優點是工藝條件容易控制、發泡倍率高、泡孔結構 好、可二次發泡，缺點是間歇式生產導致成本較高。 日本 JSP 公司的專利介紹的生產工藝能夠生產 密度低于 0. 045 g /cm3 、平均泡孔直徑為 200 μm 的 EPP。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應釜中， 升溫到稍低于發泡的溫度，保溫一段時間后再升溫到 發泡溫度，繼續保溫一段時間，打開高壓釜放出分散體 到大氣中，放出物料的同時繼續通入氮氣使釜中壓力 保持在放出物料前的壓力。后將得到的發泡珠粒洗 滌、離心分離后在空氣中靜置老化，這是目前工業化 成熟的 EPP 生產工藝。改進生產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 泡 劑 用 Fig. 2 中的實驗設備制備了 EPP，該設備在反應釜下端加裝了一個排料口模，卸壓時 PP 通過排料口模進入 收集裝置中，實驗研究了發泡過程中的泡孔形態與熔 融、結晶行為以及口模長度對發泡倍率的影響。結果 表明，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區域焓值的減少， 增加飽和壓力會提高發泡珠粒的體積膨脹比，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。 國內武漢德冠新材科技有限公司開發出了實驗室 用商品化的釜壓發泡系統，發泡系統結構分反應釜 與收集釜，資料顯示能制備出發泡倍率8 ～ 60倍的發泡 珠粒。 如何拓寬 PP 的發泡溫度區間以及壓縮釜壓發泡 流程的時間也是研究的重點方向。丁杰等采用 CO2 作發泡劑，用 Fig． 3 中的無水法發泡裝置制備了 小泡孔直徑 為 9. 55 μm，泡 孔 密 度 小 于1． 5 × 109 cm － 3 的 EPP。其工藝改進在于在降溫到發泡溫度的 過程中保持釜內飽和壓力不變，恒溫一段時間后再放 出珠粒進行冷卻，其 PP 的發泡溫度區間約50 ℃，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泡劑能充分 溶解到 PP 顆粒中，所以其關鍵控制條件有反應釜的 溫度、壓力以及保壓時間等，適當地延長保壓時間與增 大壓力能有效促進發泡劑的溶解。目前反應釜法的工 藝已經比較成熟，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應 用，探索新的生產工藝條件和生產裝備來降低其成本 是今后研究所需解決的問題。擠出法: 擠出法生產 EPP 是在傳統擠出發泡 裝置后連接一個水下切粒裝置，如 Fig. 4 ［14］。PP 顆粒 與發泡劑等助劑經過擠出機均勻混合后在口模出口處 由于壓力驟降而發泡，發泡的材料通過水下切粒裝置被切割定型成尺寸均一的發泡珠粒。擠出法可連續生 產、效率高、珠粒尺寸均勻，缺點是生產過程中的工藝 參數難以控制，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，熔體強度又急劇下降，所以適宜的發泡溫度區間很窄(約為 4 ℃ )，擠 出法對 PP 的熔體強度要求較高，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用與發 展。 德國 Berstorff 公司研發的 Schaumex ○RBEADS 生 產線是目前比較成熟的擠出法生產發泡珠粒的工藝。 采用丁烷作發泡劑，高熔體強度聚丙烯(HMSPP)為原 料，可以生產發泡倍率約 60 倍，直徑為3 ～ 5 mm，密度 為15 ～ 100 kg /m3 的 EPP 。 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，從 而 改 進 EPP 的 性 能。Nofar ［18］等采用 5% 的超臨界 CO2 作發泡劑，用單螺桿擠 出發泡加入了納米粘土的均聚線性聚丙烯( LPP)，得 到了發泡倍率為 20 倍，泡孔密度為108 ～ 109 cm － 3 的發 泡材料。實驗表明，納米粘土的加入不但能夠顯著改 善 LPP 的熔體強度，降低其擠出發泡的工藝難度，還 能夠增加氣泡成核點，誘導發生異相成核，從而得到泡 孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP。與德國 Berstorff 公司的單階擠出系統相比，雙階 擠出系統能夠使 PP 與發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泡過程中各階段的 溫度，缺點是設備成本較高。Lee ［19］等采用 Fig. 6 中的 雙階擠出系統，用不同劑量的超臨界 CO2 (Wt = 1% ， 3% ，5% )作發泡劑擠出發泡非交聯的 HMSPP，研究表 明，擠出發泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關系，此外 終的泡孔密度與發泡倍率會隨著釋壓速率的增大而 增加。另外，隨著 CO2 注入量的增加，聚丙烯發泡材 料的體積膨脹比增加，但泡孔密度則是先增大后減小。擠出法生產 EPP 作為連續、高效的生產工藝，是 今后 EPP 生產的發展方向。目前需要解決的問題在 與開發適用于擠出發泡的低成本高熔體強度的 PP，此 外新型物理發泡劑超臨界 CO2 的應用也是今后的發 展方向，超臨界流體發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，得到微孔的 發泡材料。其中超臨界 CO2 的實現條件(t c = 30. 98 ℃ pc = 7. 4 MPa)是接近聚丙烯發泡條件的超臨界 流體發泡劑，此外其還具有無毒、不易燃、化學惰性等 優點，近年來受到了廣泛的關注，是替代傳統化 學發泡劑的選擇。聚丙烯發泡珠粒改性PP 泡沫材料由于使用場合的不同，對性能的要求 也不同，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、隔熱性能，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。改進 EPP 性能的方法有 2 種:一是改進生產工 藝，二是對 PP 原料進行改性。前者主要是通過改進 生產中的工藝流程、控制條件或者發泡裝備等來改進 EPP 的性能，這些手段可以有效地調節 EPP 的結構與 形態，有利于得到泡孔直徑更小、發泡倍率越大的產 品，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 產品的性能，PP 的改性方法主要 有化學交聯、物理共混、熔融支化等，通過對原料的改 性，不但能夠提高其熔體強度、降低其發泡難度、得到 更好的泡孔結構，同時也能有目的地改進 EPP 的力學 性能，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向。為了提高 EPP 的發泡倍率與彈性、改善其緩沖性 能，日本 Kaneka 公司改進了釜壓生產工藝。首先 在顆粒從反應釜中放出之前提高釜內的壓力，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，避免了顆粒在管道中粘 結，此外反應釜內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，顆粒表面與內 部充分冷卻凝固，提高珠粒的尺寸穩定性。此工藝可 以制備密度為 0． 11 ～ 0． 30g /cm3 ，發泡倍率為30 ～ 60， 閉孔含量為 90% ，泡孔尺寸為150 ～ 300 μm 的 EPP。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，納米碳酸鈣的比表面積大，在發泡過程在 能起到異相成核的作用，從而使 EPP 的泡孔密度增 大，泡孔直徑減小;但同時也會使 PP 的發泡溫度區間 變窄。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， 并用偶氮二甲酰胺(AC)作發泡劑發泡改性 PP。實驗 表明三者都能使聚丙烯出現接枝或者交聯結構從而增 強線性聚丙烯的熔體強度，對比而言，HDDA 改性的聚 丙烯發泡效果好，其泡孔的結構尺寸以及發泡倍率 都較好。
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近年來綜合性能優異、可回收易降解的聚丙烯發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。超臨界二氧化碳(CO2)發泡聚合物技術是制備聚丙烯微孔發泡材料的關鍵核心技術，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性突破，成功開發了高性能聚丙烯微孔發泡材料綠色制備過程的優化和強化技術。聚合物發泡有物理發泡劑和化學發泡劑兩大類。化學發泡劑存在化學殘留、發泡過程難控制和不易獲得高發泡倍率等缺點;物理發泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高，烷烴類發泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統的發泡劑，超臨界CO2發泡聚合物技術作為綠色制造技術，已被工信部列入我國優先發展的產業關鍵共性技術，而且CO2進入聚合物后會引起熔點、表面張力和黏度下降、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。聚丙烯微孔發泡聚丙烯是結晶聚合物，低溫固態發泡受結晶限制，很難制備高發泡倍率產品;高溫發泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔，可操作窗口窄。因此，大規模制造具有穩定均勻泡孔形貌和外形尺寸的高發泡倍率微孔材料難度大。為了攻克這一難題，趙玲團隊聯合無錫會通、中石化北化院、浙江新恒泰、鎮海煉化等單位，在合適物料體系、可控工藝過程和高效工業裝備等方面開展了超臨界CO2發泡聚丙烯的優化、強化和工程化等系列工作，形成了“適合超臨界CO2發泡的聚丙烯專用料”“分步/分段發泡新工藝”“優化構建流場結構實現高效規模制備”三大技術創新。趙玲介紹，在低于流動溫度的可變形區發泡，既可突破結晶的制約，又能保證發泡材料微孔結構和外形尺寸穩定成型。基于這一發泡機制，他們開發了兼具較寬發泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發泡專用料，以及能改善泡孔結構和表觀形態的新型功能助劑/添加劑。CO2變壓飽和提高了過程效率和發泡倍率，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設備體積;同時釜壓發泡、模壓發泡等高壓設備和聚合物預成型體的結構優化設計，保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場，實現了低密度聚丙烯微孔發泡材料的規模制造和柔性生產。利用上述創新技術，項目團隊建設了2套年產3萬立方米模壓發泡裝置，實現了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套、優化改造了3套年產4萬~6萬立方米的釜壓發泡裝置，生產效率提高25%，成品率提高到99%以上，發泡專用料已在鎮海煉化生產，2016~2018年新增產值3.31億元、利稅1.09億元。此外，該團隊已獲得授權發明專利8件、實用新型專利8件;相關研究成果發表了46篇SCI/EI收錄論文
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新型微孔發泡聚丙-烯-材料（簡稱MPP），大家都在找惠州東銘新能源材料股份有限公司，10多年行業經驗，口碑好，廣東地區實力生產廠家。惠州東銘新能源材料股份有限公司具備雄厚的研發實力、完善的產品認證體系(包括國內外)、全覆蓋的銷售網絡和有機硅材料上下游完整的產業鏈，能夠為新能源產業的客戶提供完善的解決方案！微孔發泡聚丙-烯-材料MPP的特點及優勢：聚丙烯微孔發泡 (1)同等發泡倍率(或表觀密度)下，由于泡孔尺寸較小，微孔發泡材料的機械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節約材料，更加降低制品重量和體積。(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，而片材表面不會穿孔，可應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，提高漫反射率。(4)微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內氣體的對流，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發泡材料具有依賴于泡孔結構的長期穩定的低導熱系數。(5)輕質高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用。(6)同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極-佳-的表面保護性能，可應用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領域。