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聚丙烯发泡材料的特点及应用

2021-07-09 来源:韶关机械信息网

聚丙烯发泡材料的特点及应用

树脂具有原料来源丰富、质量轻、性能/价格比优越以及优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易于回收等特点,是世界上应用最广、产量增长最快的树脂之一。PP发泡材料更是以其独特而优越的性能成为泡沫塑料行业中的热点。

泡沫塑料主要品种有聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚烯烃泡沫塑料三大类。PU发泡材料在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物,且发泡材料无法回收利用;PS发泡制品由于不易降解,难回收,对周围环境造成“白色污染”,联合国环保组织已决定2005年在全世界范围内停止生产和使用发泡PS。

而发泡PP制品因其良好的热稳定性(最高使用温度达130%)和高温下制品的尺寸稳定性,较高的韧性、拉伸强度和冲击强度,适宜和柔顺的表面,优异的微波适应性以及可降解性、环保性而倍受重视,成为PS的良好替代品。目前美国、日本、德国一些发达国家正在大力发展它,作为替代发泡PS的绿色包装材料。

PP发泡材料可广泛应用于包装、隔热材料和汽车等各个领域。

(1)包装材料

包装材料和加工方面的发展以及新型包装设计,都有推行“轻量化”的趋势,发泡塑料则更有助于塑料包装的轻量化。

现在微波炉和微波食品已进人人们的家庭生活,而交联发泡PP片材热成型的食品包装容器的耐热性高达130%(而发泡P5仅80%),可以在微波炉中使用,而且耐沸水,高温稳定性好,表面感觉舒适而且柔软;其热成型的盘子、碗等在低温下有足够高的冲击强度,可在较寒冷情况下使用,且手感柔软。

PP的化学结构决定了其降解性能优于PE及PS,故作一次性包装具有明显的优势。据不完全统计,我国目前每年消耗的一次性餐具约180亿个。作为替代发泡PS的纸制餐具由于消耗大量木材必将带来更大的环境危害。而PP在光、热和氧的作用下很容易降解,在PP制品的制造过程中,如不加入抗氧剂等添加剂,PP制品会在阳光下很容易老化降解碎化成粉状。利用PP这一固有的特性,采用发泡PP片材制作的一次性餐具是比较理想的环保餐具。

目前超级市场用各种果品、熟食品、半成品、净菜托盘等预计需100亿个。若这些一次性和托盘有一半采用交联PP发泡替化,则需要PP发泡片材150kt以上。此外,PP发泡片材也可用作计算机、照相机、玻璃器皿、精密制件以及易损件等物品的贴身包装。由于可直接回收、质地柔和不会损伤被包装物表面,PP发泡材料在电器包装领域可以取代PS发泡材料。

(2)隔热材料

发泡PP的热导率比发泡PE(聚乙烯)低,绝热性能好;发泡PE、PS能耐70~80℃的温度,而发泡PP能耐1200C高温。因此发泡PP将作为高级保温绝缘材料应用,可用来制造超过100℃条件下使用的隔热材料。国外广泛将其用于PS、PE发泡片材耐热性达不到要求的场合,如用于90~120℃热载体循环蓄电池的隔热材料、汽车顶棚材料、发动机和车间的隔热材料等。耐热性好的发泡PP作为空调保温管有着巨大的市场。发泡PP还可用作石油化工管道的保温材料、自来水管防冻保温套,以及热水管、暖房、贮槽的热绝缘材料等。

据报道,今后我国绝热材料的年增长率将在10%以上,预计到2010年用于隔热的泡沫塑料将达150kt。

(3)汽车零部件

PP除了具有高冲击吸收能力、良好的回弹性和高耐热性等优良性能,可回收再利用也是一个重要优势,在汽车等行业已成为人们优先考虑选用的替代材料。发泡PP近年来在汽车工业作为内装饰的应用日趋扩大,厚度为2~6mm、密度为0.6g/cm3发泡PP板(片)材可加工成地毯支撑材料、遮光板、隔音板、行李架、内装饰件、盖子、箱体等。

为了节省能量的消耗,现代汽车要求减轻质量,用更多的塑料替代其他材料无疑是今后的发展方向。采用发泡PP可使汽车的零部件轻量化。根据中国汽车工业的发展规则,到2010年,国产汽车的产量将达到500~600万辆。随着现代汽车轻量化、节能型的发展趋势,PP发泡材料在汽车行业中的应用将越来越多,高性能化产品的开发研制将引起更多厂商与研究人员的重视,发泡PP可望得到连续稳定的增长。

可以预见,积极开发推广应用PP发泡材料,对我国合成树脂工业的发展、扩大PP发泡材料的应用领域和市场消费及汽车、包装、食品、环保事业的发展都将具有极为重要的意义。其作为发泡PS的更新换代产品,具有广阔的市场前景,发泡PP的生产及开发一直是世界各国研究的热点。但由于PP的结晶化特性,发泡PP片材的生产技术难度较大,目前只有美国、日本、德国等国家能生产,而我国发泡PP的工业化生产仍处于空白。因此尽快研制开发出适应市场的发泡PP材料,实现其工业化生产,是当务之急。

来源:深圳包装网

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