微孔成型无卤高阻燃聚烯烃发泡板材关键技术的集成和产业化示范.docVIP

微孔成型聚烯烃发泡板材关键技术的集成和产业化示范 1. 立项背景和意义 1.1 立项背景 人类社会的进步与材料的使用密切相关，其中塑料是20世纪才发展起来的一类新材料，也是高分子材料中最大的一类。随着社会的发展，各行各业对塑料性能的要求也越来越高，如何在满足产品性能要求的同时降低成本的投入成了人们越来越关注的问题，与此同时塑料的大量利用也带来一些自然环境的破坏和资源的浪费，所以塑料的研发利用也正朝着环保，安全，质轻，性价比更高的方向发展。泡沫塑料正是在这样的要求下发展起来的，它是以树脂为基体而内部具有无数微孔性气体的塑料制品。由于材料中含有大量气孔，与未发泡塑料制品相比，它具有质量轻、成本低、导热率小、比强度高、隔音、能吸收大量冲击能量等优点，广泛应用于包装、运输、汽车、保温、建筑等材料。采用不同的树脂基体和发泡方法，可制成性能各异的泡沫塑料。常见的泡沫塑料主要包括聚氨酯(PU)，聚苯乙烯(PS)和聚烯烃三大类。其中聚苯乙烯发泡制品难降解、回收困难，是世界公认的“白色污染”，联合国环保组织已于2005年宣布在全世界范围内停止它的生产和使用。而以聚氨酯为材料的发泡塑料，由于在发泡过程中会产生有毒的异氰酸酯残留物、不能回收，也限制了它的发展。相对而言，聚烯烃发泡塑料存在很多优点，比如其具有优良的耐热性(最高使用温度可达130~200℃)，常温下较高的韧性，拉伸强度和冲击强度，优异的耐微波性和可降解性，以及从挤出发泡到热成型总的加工成本低于发泡PS等，引起了人们的高度重视。由于聚烯烃发泡材料的无与伦比的优点及在不同领域的应用，其市场发展空间相当的广阔。比如，交联聚乙烯发泡片材具有良好保温特性、弹性好、不透气、不腐烂、抗老化、质量轻、造价低，是用于塑料大棚保温被的最佳材料。在我国且不论温室棚菜生产这个农业支撑产业，单在利用大棚发展养殖业就有十分诱人的市场空间。据不完全统计，我国用于种养业的塑料大棚达6000万亩以上 ,并以每年10%的速度增长。若有5%的用户改用此种材料保温，每年就需300余万亩的大棚保温被，可创净利润近500万元，年交税额达到79万元。因此，在一些工业发达国家，聚烯烃发泡塑料的生产已经成为一种重要的行业，开发聚烯烃发泡材料以满足不同环境下的应用已经成为一个时代要求。 1.2立项意义 1．本项目的研究实现了以塑代木并与现代社会所倡导的环保、节能、高效、合理的利用资源的理念相一致，同时对缓解当前国际社会对塑料需求量与环境保护矛盾的压力有显著作用。 2．本项目关键技术的集成和示范，将形成生产聚烯烃发泡材料的理论和工艺指导文件，它可以推动塑胶行业企业实现产品的转型升级，通过项目的进一步孵化，吸引一批企业投资进入材料生产领域，从而推动地方经济发展。 3．聚烯烃发泡材料广泛应用于汽车零配件行业，在具有汽车零配件基地之称的瑞安具有很大的市场空间，可带动瑞安原材料和生产设备产业的整体发展。 4．可以为企业为主体的科技创新载体提供可资借鉴的经验，产学研联合开发，用研究成果的直接产业化创造的经济效益来激活发展民营研发机构，形成良性循环，增强区域技术创新能力和创新水平，促进我国科技事业更好更快发展。 2. 国内外研究的现状和发展趋势 1931年瑞典的Munters和Tandberg发明了泡沫聚苯乙烯并于1935年获得了美国专利。1940年前后德国的OttoBayer发明了聚氨酯泡沫塑料并在第二次世界大战中首先用于军用飞机上。1958年美国的DOW化学公司用挤出法生产出高发泡的聚乙烯，但是这种方法仅能生产薄的片材。20世纪60年代初又发明了聚乙烯的化学交联方法，提高聚乙烯的熔体强度。20世纪60年代中期日本的积水化学公司与东丽公司各自独立开发了辐射交联的方法生产聚乙烯泡沫。欧州大约从七十年代开始生产交联聚乙烯发泡材料,交联发泡聚丙烯1980年才实现工业化。据1999年的统计日本辐射交联聚乙烯泡沫塑料的产量已达15000吨。20世纪70年代联邦德国BASF公司又发明了注射成型聚烯烃泡沫塑料。 近年来，其它一些国家也开发出不同用途的聚丙烯发泡产品。意大利AMUT公司的挤出发泡PP片材是泡沫塑料产品的必威体育精装版进展。它应用Montell公司的高熔体强度聚丙烯(HMSPP)、PP均聚物VA及低臭氧消耗潜值(ODP)化学发泡剂，生产出具有细小且均匀分布微孔的聚丙烯发泡片材(FPP)，密度为0.6g/cm3，发泡PP用的HMSPP仅占12.5%，具有极大的经济和环境意义。 英国的Packaging Trays公司已经在旋转热成型机上热成型发泡PP片材。该公司采用化学交联剂生产的发泡PP片材密度为0.5g/cm3，主要用于汽车工业，制造地毯背衬材料、遮光板、门衬和行李架等。 JSP（株）开发出一种无交联高发泡聚乙烯板材，添加有永久防静电聚合物助剂，还具有缓冲性