目前,市場上應(yīng)用最廣的泡沫塑料有聚氨酯(PU)軟質(zhì)和硬質(zhì)泡沫塑料、聚苯乙烯(PS)泡沫塑料和聚乙烯(PE)泡沫塑料三大類。
聚氨酯泡沫在發(fā)泡過程中存在對人體有害的異氰酸酯殘留物,并且發(fā)泡材料無法回收利用。而聚苯乙烯(PS)發(fā)泡過程中通常會使用到氟氯烴化合物或丁烷,對環(huán)境有不利影響,產(chǎn)品降解困難且容易形成“白色污染”,聯(lián)合國環(huán)保組織已決定停止使用PS發(fā)泡產(chǎn)品。交聯(lián)聚乙烯泡沫塑料剛性較低,且最高使用溫度為80℃?;貜?fù)“發(fā)泡”查看更多
發(fā)泡PP在汽車中的應(yīng)用
對比以上三種泡沫塑料,聚丙烯發(fā)泡材料有很多優(yōu)點(diǎn):
1) 聚丙烯(PP)剛性優(yōu)于聚乙烯(PE);
2) 聚丙烯的玻璃化溫度低于室溫,抗沖擊性能優(yōu)于PS;
3) 聚丙烯有較高的熱變形溫度,可以在一些高溫領(lǐng)域中應(yīng)用;
4) 良好的低溫特性;
5) 能量吸收優(yōu)良;
6) 尺寸形狀恢復(fù)穩(wěn)定性好;
7) 質(zhì)量輕且能夠反復(fù)使用;
8) 具有良好的表面保護(hù)性和隔音性能。
因而,發(fā)泡聚丙烯是比較熱門的發(fā)泡材料。我們來看看發(fā)泡聚丙烯包括哪四類?
一.可發(fā)性聚丙烯(EPP)
可發(fā)性聚丙烯由于質(zhì)輕、耐熱性好、高沖擊能吸收能力和良好的回彈性,因而在汽車防沖撞領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):目前每輛汽車應(yīng)用的發(fā)泡聚丙烯量為4-6Kg,我國每年汽車用發(fā)泡聚丙烯用量高達(dá)6-9萬噸。
EPP珠粒
1.EPP的生產(chǎn)工藝流程
EPP的生產(chǎn)工藝流程
2.EPP制備工藝優(yōu)缺點(diǎn)
EPP的制備發(fā)泡劑通常采用熔體浸漬和固體浸漬2類:
熔體浸漬
優(yōu)點(diǎn):
1)浸漬速度快;
2)不需要超細(xì)切粒的工藝過程;
3)不受聚丙烯結(jié)晶度的影響;
4)成本較低。
缺點(diǎn):
1)工藝控制難度很大,既要保證聚丙烯熔體成很細(xì)的顆粒,而且還要保證相互不粘黏;
2)技術(shù)水平要求很高。回復(fù)“聚丙烯”查看更多
固體浸漬
優(yōu)點(diǎn):
1)在固體形態(tài)下浸漬,不需要克服顆粒相互粘黏難題;
2)可以保證EPP顆粒的完好形態(tài);
3)技術(shù)水平要求較低。
缺點(diǎn):
1)浸漬速度慢;
2)必須經(jīng)歷超細(xì)切粒的工藝過程;
3)受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;
4)制造成本高。
不管哪一種,EPP由于可以借助結(jié)晶的約束作用,發(fā)泡過程對于聚丙烯熔體強(qiáng)度要求較低。然而工藝路線長,造價高,技術(shù)含量相對較低,受原料結(jié)晶度的影響較大。EPP是減震、緩沖最佳的材料。
EPP應(yīng)用于汽車中
3.EPP國內(nèi)現(xiàn)狀
無論EPP還是模塑制品在國內(nèi)已經(jīng)都形成了一定的生產(chǎn)能力,但EPP在質(zhì)量與穩(wěn)定性方面都尚有欠缺,仍然以日本JSP公司為主流產(chǎn)品。
二.?dāng)D出發(fā)泡聚丙烯(XPP)
擠出發(fā)泡聚丙烯
1.XPP的生產(chǎn)工藝流程
XPP的生產(chǎn)工藝流程
2.XPP制備的主要優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1)直接采用基本原料,輔以發(fā)泡劑、阻燃劑等即可實(shí)施;
2)原料無需任何預(yù)處理;
3)是保溫的最佳材料
4)生產(chǎn)成本較低。
缺點(diǎn):
1)對聚丙烯熔體強(qiáng)度要求最高;
2)對技術(shù)要求較高。
XPP由于直接在熔體狀態(tài)下發(fā)泡,無法借助結(jié)晶的約束作用,因而發(fā)泡過程對于聚丙烯熔體強(qiáng)度的要求最高,且技術(shù)含量也相對較高。但工藝路線短,原料無需預(yù)處理,故而成本較低,是保溫的最佳材料。
3.XPP國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀
國內(nèi)尚未顯現(xiàn)出明顯工業(yè)化的跡象,僅有日本JSP公司以及韓國有穩(wěn)定的產(chǎn)品,也是5mm厚度以下的產(chǎn)品。像XPS那樣的厚板材幾乎沒有?;貜?fù)“發(fā)泡”查看更多
三.注塑發(fā)泡聚丙烯(IPP)
注塑發(fā)泡聚丙烯制品
1.IPP生產(chǎn)工藝流程
IPP生產(chǎn)工藝流程
2.IPP制備的主要優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1)可直接采用基本原料,輔以發(fā)泡劑、阻燃劑等即可實(shí)施;
2)原料無需任何預(yù)處理;
3)可以制備皮芯結(jié)構(gòu)的保溫制品;
4)生產(chǎn)成本低。
缺點(diǎn):
1)世界上目前對于高發(fā)泡倍率聚丙烯泡沫尚無相應(yīng)的注塑機(jī);
2)由于注塑流動性與熔體強(qiáng)度形成一對矛盾,因而對技術(shù)要求很高。
四.模壓發(fā)泡聚丙烯(MPP)
模壓發(fā)泡聚丙烯
1.MPP的生產(chǎn)工藝流程
MPP的生產(chǎn)工藝流程
2.MPP制備的主要優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1)在固態(tài)形態(tài)下浸漬,對聚丙烯熔體強(qiáng)度要求較低;
2)發(fā)泡過程易于控制;
3)產(chǎn)品泡孔精細(xì)、均勻,材料優(yōu)質(zhì);
4)技術(shù)水平要求較低。
缺點(diǎn):
1)浸漬速度慢;
2)必須經(jīng)歷壓成薄板的預(yù)工藝過程;
3)受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;
4)靠壓機(jī)進(jìn)行生產(chǎn),不僅不連續(xù),且效率極低,難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化;
5)應(yīng)用領(lǐng)域不明確;
6)制造成本最高。
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本文作者:華東理工大學(xué) 鄭安吶教授 艾邦高分子整理,轉(zhuǎn)載請注明出處
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