浙江靠譜超臨界二氧化碳發(fā)泡廠家
發(fā)布時間：2022-03-27 01:24:04
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發(fā)泡塑料發(fā)泡塑料是通過物理或者化學(xué)的方式使塑料內(nèi)部產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)而得到的一類塑料。這種塑料具有質(zhì)輕、隔熱、緩沖、絕緣、防腐、價格低廉等優(yōu)點。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成發(fā)泡塑料，常見的發(fā)泡塑料有聚苯乙烯、聚氨酯、聚烯烴。三大發(fā)泡塑料對比聚丙烯微孔發(fā)泡發(fā)泡聚丙烯簡介發(fā)泡聚丙烯是以聚丙烯為基礎(chǔ)樹脂制備的發(fā)泡塑料。與常用發(fā)泡塑料相比，發(fā)泡聚丙烯具有諸多優(yōu)點。發(fā)泡聚丙烯原料由于普通聚丙烯較低的熔體強度無法保證氣泡增長時泡孔壁所承受的拉伸應(yīng)力，所以發(fā)泡用聚丙烯需要采用高熔體強度聚丙烯(HMSPP)。提高聚丙烯熔體強度的方法包括物理共混和化學(xué)改性兩類方法。目前生產(chǎn)高熔體強度聚丙烯原料的廠家有巴塞爾(Basell)、北歐化工(Borealis)、陶氏化學(xué)、韓國三星、埃克森美孚等，具備聚丙烯發(fā)泡技術(shù)的廠家有JSP和Kaneka以及BASF、Berstorff公司。國內(nèi)很多科研院所對發(fā)泡技術(shù)進(jìn)行了較多研究，部分廠家實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，如鎮(zhèn)海煉化、燕山石化樹脂研究所、武漢富蒂亞，但產(chǎn)品質(zhì)量與國外相比仍有較大差距。發(fā)泡聚丙烯制備工藝發(fā)泡聚丙烯主要有三種制備工藝：高熔體強度聚丙烯發(fā)泡、交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡、共混體系發(fā)泡工藝。發(fā)泡聚丙烯制備關(guān)鍵發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景，但技術(shù)開發(fā)難度大，聚丙烯發(fā)泡工藝關(guān)鍵技術(shù)在于通過調(diào)整過程溫度來控制聚丙烯發(fā)泡穩(wěn)定性和發(fā)泡倍率。發(fā)泡聚丙烯應(yīng)用領(lǐng)域1.食品包裝發(fā)泡聚丙烯具有良好的可降解性，耐油性好，這使得它在一次性包裝市場中比難降解的發(fā)泡聚苯乙烯餐具有明顯的優(yōu)勢。2.保溫隔熱發(fā)泡聚丙烯材料是一種新型的隔熱材料，耐溫能力強，通?？沙惺軠囟确秶?40～110℃，在短時間內(nèi)可承受130℃高溫。3.汽車行業(yè)發(fā)泡聚丙烯材料近年來在汽車行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨擴(kuò)大，可以大幅降低汽車重量，節(jié)省油耗。4.建筑領(lǐng)域防水保護(hù)材料、地板緩沖材料、外墻隔熱材料5.電子包裝6.緩沖包裝7.體育用品8.玩具發(fā)泡聚丙烯主要生產(chǎn)企業(yè)發(fā)泡聚丙烯產(chǎn)品具有良好的性能和應(yīng)用前景，但技術(shù)開發(fā)難度很大，目前國內(nèi)尚未有其相關(guān)的、可工業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)，核心技術(shù)主要掌握在JSP和ANEKA這兩家公司手中。
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核心技術(shù)優(yōu)勢：1、技術(shù)創(chuàng)新：·成套設(shè)備：自主研發(fā)的超臨界CO2微孔發(fā)泡成套裝備，將化學(xué)工程的技術(shù)手段應(yīng)用于聚合物加工?！みm用性好：工藝適用于多種聚合物材料的微孔發(fā)泡(PP、PA、TPU、TPAE、PVDF…)。·控制確：通過宏觀工藝參數(shù)(溫度、壓力)的確控制，實現(xiàn)了對泡孔結(jié)構(gòu)的確控制。2、性能優(yōu)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(chǎn)品 。·高性能：充分發(fā)揮多孔結(jié)構(gòu)作用能并配合材料的功能化改性，實現(xiàn)材料的高性能化 ?！ぽp量化：低密度(min) 30kg/m3 。重環(huán)保：純物理發(fā)泡，制程清潔環(huán)保，產(chǎn)品安全無毒。聚丙烯微孔發(fā)泡已實現(xiàn)量產(chǎn)的產(chǎn)品種類：1、M-PP：聚丙烯微孔發(fā)泡板材2、M-PVDF：聚偏氟乙烯微孔發(fā)泡板材3、M-PA12：尼龍12微孔發(fā)泡板材4、M-TPU：熱塑性聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡板材5、M-TPEE：熱塑性聚酯彈性體微孔發(fā)泡板材6、M-PEBA：熱塑性聚酰胺彈性體微孔發(fā)泡板材
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新材料研習(xí)社報道，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，輕量、舒適、綠色、環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向。汽車輕量化技術(shù)能夠減輕車身重量、降低油耗，是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施之一。目前，汽車零部件更多地采用塑料材料替代笨重、昂貴的金屬構(gòu)件，“以塑代鋼”成為解決汽車工業(yè)發(fā)展要求的佳方案，汽車塑料化程度已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計和制造水平的重要標(biāo)志。在當(dāng)前的車用塑料中，聚丙烯是用量、使用頻次、增長速度的品種。聚丙烯在汽車工業(yè)中用量迅速增長是因為其密度小、體積輕、設(shè)計空間廣，綠色環(huán)保、性能優(yōu)異及其制造成本低。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯在汽車外裝飾件的應(yīng)用特點是以塑代鋼，減輕汽車自重。聚丙烯是一種由丙烯聚合（均聚PP）或丙烯和乙烯共同聚合（共聚PP）而成的無臭、無毒、半透明的聚合物，其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。聚丙烯按甲基（-CH3）空間排布的位置可分為等規(guī)聚丙烯（Isotactic polypropylene）、無規(guī)聚丙烯（Atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯（Syndiotactic polypropylene）三種。聚丙烯具有優(yōu)良的柔韌性、耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性、介電性能，以及高強度的機(jī)械性能和高頻絕緣性，且不受濕度的影響，聚丙烯的種類及性能如圖2所示。目前，為了進(jìn)一步改善聚丙烯的性能，通常采用化學(xué)改性（共聚改性、交聯(lián)改性、接枝改性、添加成核劑等）或物理改性（添加有機(jī)或無機(jī)助劑等）改變高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)、晶體構(gòu)型或填充、共混、增強等來實現(xiàn)性能優(yōu)化。改性聚丙烯根據(jù)特點和功能可分為長玻纖增強聚丙烯材料、免噴涂聚丙烯材料、聚丙烯微發(fā)泡材料、高溶體強度聚丙烯、環(huán)保阻燃聚丙烯材料、抗菌聚丙烯、耐刮擦聚丙烯材料，及低氣味、低VOC聚丙烯材料等。01 聚丙烯的車用優(yōu)勢性能優(yōu)勢聚丙烯在強度、剛度、硬度、耐熱性上均優(yōu)于聚乙烯；能夠在100℃的溫度下正常使用，具有良好的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、較好的力學(xué)性能、較高的耐沖擊性、機(jī)械性質(zhì)強韌，化學(xué)穩(wěn)定性良好且不受濕度影響。聚丙烯外觀透明而輕，密度為0.89~0.91 g/cm3，是目前塑料中輕的品種之一。因此，采用聚丙烯替代傳統(tǒng)的金屬材料可以進(jìn)一步實現(xiàn)重量的降低。另外，由于近年聚丙烯改性技術(shù)的發(fā)展使聚丙烯在汽車工業(yè)的發(fā)展占據(jù)優(yōu)勢。保優(yōu)勢聚丙烯為無毒、無味、無臭的乳白色透明高結(jié)晶聚合物，屬于環(huán)保材質(zhì)。聚丙烯不僅可回收再利用，而且在聚丙烯主鏈上含有叔碳原子，在高溫和氧化作用下能夠產(chǎn)生分子鏈分解反應(yīng)，使聚丙烯具有降解特性，大大地降低了白色污染帶來的環(huán)境問題。成本優(yōu)勢聚丙烯的生產(chǎn)原料來源路徑多樣，主要有油、煤、甲醇、丙烯等。煤制聚丙烯是 目前聚丙烯中增長快的一種原料來源方式，如圖3所示。由于我國煤炭資源豐富，且煤炭的價格較為穩(wěn)定，煤制備聚丙烯成本浮動小。同時，聚丙烯容易加工成型，生產(chǎn)工藝簡單，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他塑料材料。02 車用聚丙烯的改性研究聚丙烯是汽車領(lǐng)域應(yīng)用的核心基材，但由于聚丙烯的性能缺陷，包括收縮率大、容易產(chǎn)生翹曲變形、低溫易脆斷等，決定其必須通過改性才能滿足車用部件的特殊需求。聚丙烯的改性原理是基于車用零件的具體要求，優(yōu)化基體樹脂的結(jié)構(gòu)和組成，采用化學(xué)或物理方法來進(jìn)行改性。長玻纖增強聚丙烯長玻纖增強聚丙烯是采用長度為 10~25 mm的玻璃纖維與基體樹脂進(jìn)行復(fù)合而形成的改性聚丙烯復(fù)合材料，與普通聚丙烯材料相比，通過玻璃纖維增強的聚丙烯的機(jī)械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高，能夠與ABS塑料的相關(guān)產(chǎn)品相媲美。長玻纖增強聚丙烯具有更好的耐熱性能，且成本遠(yuǎn)低于ABS塑料；另外，長玻纖增強聚丙烯的高溫耐疲勞強度甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強尼龍高出10%，同時兼具更優(yōu)異的抗翹曲特性。普通聚丙烯與長玻纖增強聚丙烯的性能對比如表1所示。發(fā)泡改性聚丙烯發(fā)泡改性聚丙烯是以聚丙烯材料為基體，通過物理或者化學(xué)的方式使塑料中間層密布尺寸十到幾十微米的封閉微孔結(jié)構(gòu)。發(fā)泡改性技術(shù)突破了傳統(tǒng)聚丙烯的諸多局限，可以減輕制品的質(zhì)量和成型周期；同時使制品具有內(nèi)應(yīng)力、翹曲小的特性，在注塑成型中更平整、筆直和穩(wěn)定；另一方面，由于微孔的支撐作用，使材料的抗沖擊性能和抗壓吸能性能更優(yōu)異，在受到多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后能夠很快恢復(fù)原始形狀。低氣味、低VOC聚丙烯低氣味、低 VOC 聚丙烯材料的研究是車用塑料發(fā)展的一個重要方向，尤其針對處于相對封閉空間的汽車內(nèi)飾用聚丙烯材料，對聚丙烯提出了綠色、環(huán)保的要求。低氣味、低 VOC 聚丙烯是通過在填料、加工助劑的選擇、成型及后處理工藝等各個環(huán)節(jié)上來優(yōu)化以減少小分子的產(chǎn)生，從而控制氣味的產(chǎn)生。
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摘要:采用不飽和聚酯對線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性。改性后的聚丙烯形成了一種微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中凝膠含量約為10%，且凝膠的交聯(lián)點之間平均相對分子質(zhì)量達(dá)到3.0×105。這種微交聯(lián)的聚丙烯和未改性的線型聚丙烯相比，具有相近的剪切黏度和熔體流動速率，但熔體彈性明顯增加，且有應(yīng)變硬化行為，其拉伸黏度是本體聚丙烯的10倍。因此，微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入改善了聚丙烯的發(fā)泡性能。以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑，在不加入成核劑的條件下，得到了泡孔密度為1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料。普通線型聚丙烯發(fā)泡的溫度區(qū)間只有4℃。因此，普通線型聚丙烯須經(jīng)過改性提高熔體強度，使氣泡核增長時泡孔結(jié)構(gòu)可以維持到結(jié)晶過程的發(fā)生。通常有4種方法提高聚丙烯的熔體強度:增加聚丙烯的相對分子質(zhì)量，拓寬相對分子質(zhì)量分布(或者引入超高分子量尾端)，引入長支鏈結(jié)構(gòu)以及形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。其中長支鏈的引入雖然改善了PP發(fā)泡性能，但是會引起線型聚丙烯成核速率降低，在制備高泡孔密度的泡沫時，必須加入納米成核劑。而Zha和Xing的研究結(jié)果顯示以超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑利用交聯(lián)聚烯烴制備發(fā)泡材料時，在沒有使用成核劑的條件下，均得到了高泡孔密度的泡沫材料。雖然交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入可以明顯改善聚丙烯的發(fā)泡性能，但同時也使得聚丙烯的剪切黏度大幅上升，引起加工困難，并由于三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在使得發(fā)泡塑料無法回收再利用，應(yīng)用上受到限制。近年來一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)在聚烯烴中可以引入“微交聯(lián)”結(jié)構(gòu)，在保持聚烯烴原有的剪切黏度下，提高聚烯烴的熔體彈性和拉伸黏度，并改善聚烯烴發(fā)泡性能。本文采用一種自制的不飽和聚酯對線型均聚聚丙烯進(jìn)行熔融接枝改性，在聚丙烯中引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且對形成的微交聯(lián)進(jìn)行了表征，同時測試了改性聚丙烯的流變行為。后利用超臨界二氧化碳在高壓釜內(nèi)對改性聚丙烯的發(fā)泡性能進(jìn)行了評價。聚丙烯微孔發(fā)泡實驗部分1.1 試劑與儀器線型均聚聚丙烯PP T36F:重均相對分子質(zhì)量(-Mw)=292050，相對分子質(zhì)量分布寬度(MWD)=4.2,熔體指數(shù)(MFI)=2.5，齊魯石化公司;不飽和聚酯(ULP):-Mn=1700～2500，自制;過氧化二異丙苯(DCP):純度99%，苯乙烯(St):純度99%:上海化學(xué)試劑廠;二氧化碳:純度99%，上海凌峰試劑廠。平板旋轉(zhuǎn)流變儀Thermo Hakke6.0和密煉機(jī)Haake Ｒheocord90型:Thermo Scientific公司(德國);ARES旋轉(zhuǎn)流變儀:TA Instrument 公司(美國);掃描電鏡:型-JSM-6360LV，日本電子公司(日本)。1.2 實驗過程聚丙烯的改性:不飽和聚酯的結(jié)構(gòu)參見Fig.1。聚丙烯改性按以下步驟進(jìn)行:稱取PP粒料100.0g、不飽和聚酯2.5g、過氧化二異丙苯0.1g和苯乙烯2.0g，混合，加入密煉機(jī)中，170℃，轉(zhuǎn)速30r/min的條件下，熔融反應(yīng)6.0min。然后停止攪拌，在氮氣氣氛下170℃熱處理15min。反應(yīng)過程大致如Fig.2。聚丙烯的發(fā)泡過程:將高壓釜用CO2沖洗后，放入5gPP樣品。關(guān)閉高壓釜，充入CO2使釜內(nèi)壓力達(dá)到6MPa。高壓釜在油浴中升溫至170℃，維持30min以保證聚丙烯熔融和CO2溶解在聚丙烯內(nèi)。緩慢調(diào)節(jié)壓力至所需要發(fā)泡壓力15MPa，保持30min后，迅速打開閥門泄壓，并將高壓釜放入冰水混合物中冷卻后取出發(fā)泡樣品。結(jié)果與討論2.1復(fù)數(shù)黏度2種PP樣品的復(fù)數(shù)黏度隨角頻率的變化見Fig.3。2條基本相重合的曲線表明引入的微交聯(lián)結(jié)構(gòu)并沒有引起改性PP黏度增加。為了比較2種PP剪切黏度的變化，通過Cross方程對兩曲線進(jìn)行擬合。從Tab.1中可以看到，交聯(lián)改性并沒有引起改性后聚丙烯零剪切黏度的急劇增加，且熔體指數(shù)略有下降，這主要是因為微交聯(lián)結(jié)構(gòu)交聯(lián)點間的平均相對分子質(zhì)量達(dá)到了3.0×105，遠(yuǎn)高于聚丙烯的臨界纏結(jié)相對分子質(zhì)量(5600)。但由于微交聯(lián)而形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得熔體松弛時間和熔體彈性增加，所以改性后PP的特征松弛時間卻增加為原來的7.4倍。而剪切變稀指數(shù)從0.55降為0.46，剪切變稀行為有所減弱。2.2儲能模量和損耗角根據(jù)線性粘彈性理論，在末端低頻率區(qū)域，只有長的松弛時間對熔體的低頻末端儲能模量有貢獻(xiàn)，所以儲能模量和末端角頻率有以下的關(guān)系:Fig.4(A)顯示，改性后PP的儲能模量為未改性PP的2倍，儲能模量曲線末端的斜率也從1.51下降到0.87，改性后PP的熔體彈性明顯增強。損耗角同樣對熔體彈性的改變很敏感。Fig.4(B)顯示，未改性PP損耗角的正切值曲線隨角頻率減小而迅速抬升，而改性后PP損耗角正切值在低頻末端區(qū)緩慢變化并趨于平緩。相同頻率下?lián)p耗角正切值越小，熔體彈性行為越明顯。Winter和Chambon的研究表明，在臨界凝膠點，損耗角正切值為一常數(shù)與角頻率無關(guān)，并符合以下比例關(guān)系:式中:n———松弛指數(shù)。Fig.4(B)中損耗角正切值與角頻率還存在一定的依賴關(guān)系，鄭強等在研究過氧化物交聯(lián)的低密度聚乙烯的體系中也發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象，并認(rèn)為是由于測試的非平衡態(tài)導(dǎo)致了這一情況的發(fā)生。2.3 法向應(yīng)力差聚合物熔體受到剪切作用時，由于法向應(yīng)力差的的作用，呈現(xiàn)彈性行為。通過比較法向應(yīng)力差，可知聚合物熔體彈性的大小。采用定剪切速率掃描法來測試改性前后PP熔體彈性行為的改變。由Fig.5可以看到，改性后PP的法相應(yīng)力差明顯提高，熔體彈性增強。2.4 瞬時拉伸黏度Fig.6是在應(yīng)變速率接近發(fā)泡時拉伸應(yīng)變速率0.1s－1時，2種PP的瞬時拉伸黏度隨應(yīng)變變化的曲線，圖中虛線是線型聚丙烯3ηo曲線。由于拉伸應(yīng)變速率較大，純PP的拉伸黏度曲線在還沒有進(jìn)入穩(wěn)態(tài)流動區(qū)域前就已經(jīng)斷裂，且沒有應(yīng)變硬化現(xiàn)象發(fā)生。而改性PP有明顯的應(yīng)變硬化行為，瞬時拉伸黏度向上抬起偏移了3η0曲線，大瞬時拉伸黏度是純PP的10倍，達(dá)到5.6×105Pa·s。交聯(lián)點之間的鏈段被拉伸是改性聚丙烯發(fā)生應(yīng)變硬化行為的原因。2.5 發(fā)泡行為應(yīng)變硬化行為對聚丙烯發(fā)泡性能有重要的影響。采用超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑，在反應(yīng)釜中考察了改性PP的發(fā)泡性能。工藝條件為溫度170℃、壓力15MPa。從Fig.7A中可以看到，純PP發(fā)泡后呈現(xiàn)大部分的未發(fā)泡區(qū)域和一些串孔的泡孔，基本沒有可見的泡孔結(jié)構(gòu)。說明純PP的熔體強度不夠，無法支持發(fā)泡時氣體擴(kuò)散引起的膨脹應(yīng)力，在泡孔沒有進(jìn)入固化和定型階段時，PP熔體氣泡壁已經(jīng)破裂。Fig.7B中顯示，改性PP發(fā)泡后，可以看到細(xì)密的氣泡孔布滿整個橫截面，泡孔呈現(xiàn)出多邊形的結(jié)構(gòu)。利用圖形分析軟件分析得到的泡孔大小和泡孔密度列在Tab.2。改性后微交聯(lián)PP的泡孔直徑在10μm右，泡孔密度達(dá)到1.1×109cm－3。微交聯(lián)使得改性PP具有應(yīng)變硬化行為，不僅增加了PP的熔體強度，同時熔體在承受拉伸應(yīng)力時，熔體形變變得均勻，使得熔體不容易斷裂，因此改性PP的發(fā)泡性能得到明顯改善。非常高的泡孔密度也說明發(fā)泡時有很高的成核速率，具體原因尚需更多的研究。利用不飽和聚酯對線型聚丙烯進(jìn)行了熔融接枝改性，得到一種具有微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚丙烯。這種微交聯(lián)的聚丙烯在顯著增加聚丙烯的熔體彈性以及拉伸黏度的同時，沒有使剪切黏度劇烈增加，使得在改善發(fā)泡性能的同時，保持了聚丙烯的加工性能。改性后的PP以超臨界CO2為發(fā)泡劑發(fā)泡，在不加入任何成核劑的條件下，可以得到發(fā)泡倍率25.6倍，泡孔密度1.1×109cm－3的微孔泡沫塑料。
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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，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。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的一個重要標(biāo)志，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能，提高了汽車的美觀舒適度。PP以密度小、性價比高、具有優(yōu)異的s耐熱性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性、剛性、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(yīng)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。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長、投資巨大、技術(shù)要求高，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛、更有效、更經(jīng)濟(jì)、更實用的改性。聚丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上，可以明顯減輕重量和成型的周期，大大降低機(jī)臺的鎖模力，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高，沒有縮水，尺寸穩(wěn)定，成型視窗大等特點，特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨具優(yōu)勢，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件。隨著汽車輕量化的發(fā)展，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車、工程機(jī)械車占20% ，客車、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ，但目前國內(nèi)行業(yè)實際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm 。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件，如車身門板、尾門、風(fēng)道等；擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% ，較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)50%的減重，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%，同時還能提高汽車的節(jié)能性，較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)30%的節(jié)能，并且能改善制品的翹曲變形性，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能，作為汽車車頂，可降低汽車的質(zhì)量，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化。福特微發(fā)泡發(fā)動機(jī)罩：采用MuCell微發(fā)泡注塑成型技術(shù)在零件成型過程中充入氣泡，形成極為細(xì)微的蜂巢狀結(jié)構(gòu)，既節(jié)約了塑材，又減輕了重量，而且不會影響零件的任何性能。目前已應(yīng)用車型有：C-MAX、Grand C-MAX、S-MAX、蒙迪歐和Galaxy等。綜上所述，聚丙烯微發(fā)泡材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但需要注意：1. 微發(fā)泡是經(jīng)全球各行業(yè)不同產(chǎn)品所驗證的技術(shù)、有廣范的市場、但在中國應(yīng)用尚新。2. 微發(fā)泡能提供更高品質(zhì) (減少變形,提升平面度,圓度和尺寸的穩(wěn)定性,沒有縮水印) 和更低成本 (重量,成型周期和成型噸位減少、更省料的產(chǎn)品設(shè)計)。3. 微發(fā)泡能創(chuàng)造新商機(jī)——高端應(yīng)用和節(jié)省成本。4. 并不是所有的制品都適合用微發(fā)泡技術(shù),需要配合尋找合適的制品。
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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、浙江石化、利和知信、中科煉化相繼投產(chǎn)，聚丙烯規(guī)模增加達(dá)到215萬噸/年，國內(nèi)聚丙烯市場正在走入產(chǎn)能過剩階段。2020年1-5月份，國內(nèi)聚丙烯市場運行情況如何呢？市場價格走勢新冠疫情影響下，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(fù)，供應(yīng)端有生產(chǎn)降負(fù)荷操作，兩者剪刀差作用下，市場供需端矛盾有所緩解。纖維料需求持續(xù)強勁，二季度末聚丙烯價格上漲。半年內(nèi)拉絲均價在7186.32元/噸，較去年同期下跌17.81%，低融共聚均價在7708.68元/噸，較去年同期下跌17.61%。聚丙烯微孔發(fā)泡裝置開工負(fù)荷及產(chǎn)量概況2-5月企業(yè)開工負(fù)荷穩(wěn)步回升，同時，上半年未進(jìn)入檢修集中期，對整體開工負(fù)荷恢復(fù)影響不大。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、3、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，環(huán)比增195.64%。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，隨著時間后移，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，阿曼石化30萬噸聚丙烯裝置于6月初試車，正式投產(chǎn)或于2020年3季度末。需求端變化、塑料制品產(chǎn)量變化年上半年來說，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，對國內(nèi)、國外市場需求的雙重打擊。中國外需市場恢復(fù)不足，國外需求仍有很大不確定性。國內(nèi)“地攤經(jīng)濟(jì)”將有可能帶動需求增加。2、下游主要行業(yè)開工情況 3、聚丙烯出口情況情影響下，出防護(hù)用品出口大幅增加外，多數(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)遜色。聚丙烯月出口數(shù)量或在2.5-3.3萬噸內(nèi)區(qū)間震蕩。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，多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)盈利水平較去年出現(xiàn)明顯的擴(kuò)大。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，其中在4月利潤持續(xù)2020年上半年的情況來看，油制PP的利潤均值1872.23元/噸，較去年同期上漲50.09%，值39元/噸附近，創(chuàng)6年來新低，但值接近4400元/噸。煤制PP的利潤均值1660.41元/噸，較去年同期下跌38.25%。PDH制PP利潤均值1251.81元/噸，較去年同期下跌32.55%。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，2020年外采甲醇制聚丙烯平均盈利水平1252.88元/噸，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，市場供需端壓力將集中在4季度展現(xiàn)。著國內(nèi)大煉化項目、PDH項目陸續(xù)上馬，國內(nèi)聚丙烯（PP）市場成為群雄角力之地。新建項目投產(chǎn)，PP產(chǎn)能仍將快速增長，預(yù)計到2023年我國PP產(chǎn)能將超過3500萬噸，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。