發(fā)泡聚丙烯(EPP)是一種性能卓越的高結(jié)晶型聚丙烯發(fā)泡材料,以其獨特而優(yōu)越的性能成為目前增長最快的環(huán)保新型抗壓緩沖隔熱材料。
EPP制品具有十分優(yōu)異的抗震吸能性能、形變后回復(fù)率高、很好的耐熱性、耐化學(xué)品性、耐油性和隔熱性,另外,其質(zhì)量輕,可大幅度減輕物品的重量。EPP是一種綠色環(huán)保材料,可回收再利用,不會造成白色污染。
什么是發(fā)泡聚丙烯(EPP)
工業(yè)上用的聚丙烯塑料發(fā)泡材料(EPP),由固體和氣體兩個相組成,呈黑色、粉紅色或白色的顆粒狀,直徑大小一般在φ2~7mm之間。EPP顆粒的外壁是閉合的,內(nèi)部充滿了氣體。通常,其固相成分只占總重量的2%~10%,其余部分均為氣體。
EPP的生產(chǎn)流程
聚丙烯發(fā)泡珠粒(EPP)以PP為主要原料,采用物理發(fā)泡技術(shù)制成發(fā)泡珠粒。主要用來進(jìn)行模具燒結(jié)成型為各種各樣的形狀和尺寸,以供在不同場合使用。采用聚丙烯發(fā)泡珠粒及用聚丙烯發(fā)泡珠粒模具燒結(jié)成型的聚丙烯發(fā)泡產(chǎn)品。
1)首先通過特定的配比,得到顏色多樣化的PP顆粒。
2)通過發(fā)泡等處理,得到5-60倍的發(fā)泡PP顆粒,如下圖為60倍白色EPP。
3)制品制造廠通過將2中的顆粒用蒸汽加熱得到產(chǎn)品。
EPP具有哪些優(yōu)點?
聚丙烯(PP)剛性優(yōu)于聚乙烯(PE)
PP彎曲模量大約為1.52Gpa, PE僅為207MGpa,耐化學(xué)性與PE相似。以日本古河電氣公司的Ace型PP發(fā)泡材料為例其力學(xué)性能如拉伸強度和撕裂強度處于泡沫塑料的最高等級其壓縮強度低于硬質(zhì)PUR和發(fā)泡PS,但比軟質(zhì)PUR高,既具有中等的壓縮強度。
聚丙烯可以在高溫領(lǐng)域中應(yīng)用
發(fā)泡聚丙烯通常能耐130℃,這比聚乙烯泡沫的最高使用溫80℃高的多。發(fā)泡PP與發(fā)泡PE一樣是封閉式泡孔結(jié)構(gòu),因此,其熱導(dǎo)率不會因潮濕而受影響,且比發(fā)泡PE低,具有顯著的隔熱性,因此可用作高級保溫材料。
良好的低溫特性
EPP制品即使在-30℃時也表現(xiàn)出很好的性能。
能量吸收高
由于EPP制品具有特殊的泡孔結(jié)構(gòu),其通過泡孔中的氣體滯流和壓縮作用來吸收逸散能量,具有優(yōu)異的抗壓吸能性能。廣泛應(yīng)用于汽車保險杠能量處理系統(tǒng)及其他防沖撞吸能部件。
尺寸形狀恢復(fù)穩(wěn)定性好
EPP制品受多次連續(xù)撞擊和撓曲變形后會立即恢復(fù)原始形狀,而不產(chǎn)生變形,具有“記憶”能力。
適于反復(fù)使用
EPP制品柔韌性好,可反復(fù)使用,不易破碎。
質(zhì)量輕
EPP制品具有極輕的質(zhì)量,能大幅度降低重量,可被應(yīng)用于飛機、汽車等省重部件。
具有良好的表面保護(hù)性
EPP制品是半硬質(zhì)成形,具有適度的硬度、柔軟性、不會擦傷、碰傷與其接觸的物體,具有較好的表面保護(hù)性。
透水性小、浮力好
由于EPP的閉孔結(jié)構(gòu),其制品具有長期、極好的浮行性且透水性小、甚至至于鹽水中也不減弱其浮性。
耐油、耐化學(xué)品好
由于EPP的化學(xué)惰性,使得其制品耐油、耐化學(xué)藥劑性很好。
可重復(fù)利用的環(huán)保材料
易回收再利用,易分解,制品不含對人體有害的有毒成分,燃燒不產(chǎn)生有毒物質(zhì)。
密度可異性
可制成各部分密度不同的EPP制品。
穩(wěn)定性好,能在不同環(huán)境下使用
EPP制品有極好的耐久性,如抗紫外暴露、物理破壞、極端溫度(-30℃-130℃)磨損和其他惡劣環(huán)境。
隔音性能好
EPP制品具有高效的噪音隔離作用。
發(fā)泡聚丙烯(EPP)的應(yīng)用領(lǐng)域
EPP的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,不但符合我國所提倡的環(huán)保要求,而且在各方面性能上表現(xiàn)非常優(yōu)異,是越來越多傳統(tǒng)材料的取締品、升級品,主要可以應(yīng)用在工業(yè)、汽車、包裝、食品包裝、民用、建筑、熱絕緣等領(lǐng)域。
汽車領(lǐng)域
隨著汽車輕量化的發(fā)展,材料輕量化對于汽車減重有著舉足輕重的作用。EPP是封閉泡孔結(jié)構(gòu),能充分吸收逸散能量緩沖抗震;穩(wěn)定性極高,形變時迅速恢復(fù);隔熱防潮、降噪;質(zhì)量極輕且是環(huán)保材料,因此,發(fā)泡聚丙烯在汽車上的應(yīng)用逐年增多。
如汽車保險杠(吸能塊一般采用發(fā)泡聚丙烯或者是PP 類支架吸能結(jié)構(gòu),起到吸收撞擊能量的作用[3])、汽車側(cè)面防震芯、汽車車門防震芯、高級安全汽車座椅、工具箱、后備箱、扶手、底墊板、遮陽板、儀表盤等部位均使用發(fā)泡聚丙烯材料。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù):目前汽車上的平均塑料用量為100~130 kg/輛,其中應(yīng)用發(fā)泡聚丙烯4~6kg/輛。
根據(jù)使用部位的不同,為對應(yīng)不同的使用強度要求,目前汽車內(nèi)飾零件中使用的發(fā)泡聚丙烯材料多為10~45倍的高倍率發(fā)泡材料。
冷鏈包裝領(lǐng)域
EPP柔韌性極佳,不變形,密閉性好;耐油、耐化學(xué)試劑腐蝕、隔熱保溫;抗紫外暴露、極端溫度(-30℃-130℃)、無毒無害無味、無污染;不褪色、不掉色。常用于制造海鮮保鮮箱、車載冰箱、食物保鮮、保溫外賣箱、恒溫冷藏等領(lǐng)域。
周轉(zhuǎn)箱、工具盒領(lǐng)域
EPP受到?jīng)_撞或撓曲形變后立即恢復(fù)原型;隔熱耐寒,柔韌性極佳,抗紫外暴露、物理破壞、極端環(huán)境(-30℃-130℃);耐油、耐化學(xué)試劑腐蝕。質(zhì)量極輕,是周轉(zhuǎn)箱、工具盒的最佳材料。
兒童玩具領(lǐng)域
EPP是無毒無害可回收的環(huán)保材料,避免孩童啃食玩具導(dǎo)致中毒;其制品硬度適中,柔韌性好,不必?fù)?dān)心磕碰或刮傷,給孩子溫柔的保護(hù),防滑保溫和多變的玩樂體驗,是新興的兒童玩具材料。
民用生活領(lǐng)域
EPP制品種類極其豐富,有極好的抗震吸收性能,對撞擊產(chǎn)生的能量可充分吸收,起到出色的緩沖作用,是制作嬰兒座椅的首選;因其無毒害,易回收,成為越來越多倡導(dǎo)環(huán)保生活的家居日用品制造商的首選材料。
精密儀器襯墊領(lǐng)域
EPP可制成各部分密度不同的產(chǎn)品,表面光滑,充分保護(hù)與其接觸物體,且與之完全吻合;可制成固定支架或填充碎塊,包裝精密儀器和液晶設(shè)備。
發(fā)泡聚丙烯(EPP)的發(fā)展現(xiàn)狀
自20世紀(jì)90年代以來,我國泡沫塑料發(fā)展迅猛,市場主要出現(xiàn)3大類品種:聚氨酯軟質(zhì)和硬質(zhì)泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料,但這幾類材料各有弊端。
例如聚氨酯泡沫在發(fā)泡過程中會存在有害人體的異氰酸酯殘留物,發(fā)泡材料無法回收利用;而聚苯乙烯發(fā)泡過程中通常會使用氟氯烴化合物或丁烷,產(chǎn)品降解困難,制備和使用后均對環(huán)境產(chǎn)生污染;聚乙烯泡沫塑料剛性較低,最高使用溫度僅為 80 ℃,耐熱性差。
與傳統(tǒng)的發(fā)泡PS、PE相比,發(fā)泡PP以其優(yōu)良的耐熱性、機械強度和良好的環(huán)境適應(yīng)性等優(yōu)點而備受青睞,美國、日本和德國一些發(fā)達(dá)國家正大力發(fā)展發(fā)泡PP作為替代發(fā)泡PS的新型泡沫材料。
在汽車輕量化領(lǐng)域中,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。
現(xiàn)在一些發(fā)達(dá)國家正大力發(fā)展發(fā)泡PP材料并替代發(fā)泡聚苯乙烯成為綠色建筑材料,市場需求量大。我國PP泡沫材料的研究尚處于起步階段,發(fā)泡PP的工業(yè)化生產(chǎn)基本上處于空白且科研和工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)比較落后,產(chǎn)量明顯不足,因此有很大的市場空間和使用潛力。