协会简介 
季刊来源：广东省技术推广站
一、项目简介 塑料产业应用不断扩大，需求持续增加，导致塑料工业快速增长。然而，全球范围面临能源和环境挑战，促使人们寻找低能耗、低成本、高效率、对环境友好的生产和加工塑料产品的新方法。为了减少聚合物材料的用量，在聚合物内倒入泡孔的微孔发泡技术，获得了广泛的关注。 微孔发泡塑料，是为了满足工业上降低塑料产品成本，而不降低其力学性质的要求，其设计思想有两点： （1）当发泡塑料中泡孔尺寸小于材料内部的缺陷时，泡孔的存在将不会降低材料的强度 （2）由于微孔的存在使材料中原有的尖端裂纹钝化，有利于组织裂纹在应力作用下扩展，从而，改善塑料的力学性能。 微孔聚合物质量轻 比强度高 隔热隔音性能优异 能够吸收冲击能等优势，注定其在工业上可以大有作为。根据泡孔形态及泡孔大小的不同，发泡聚合物有不同的用途。其中，闭孔发泡材料，可以用于包装 隔热 隔音 缓冲 交通工具 家具等；开孔发泡材料可以用来吸附 过滤 膜和人造谷歌等。 此外，研究表明，微孔聚合物还具备一些原材料所不具备的独特的机械特性，比如较高的冲击强度 较高的韧性 较高的硬度 重量比和较高的疲劳寿命等，使其在航空航天 汽车工业和体育器材等领域，有潜在的应用前景。 微孔聚合物的主要应用： 1 射频电信电缆，可以降低信号衰减； 2 管材 板材设备，可以节省材料15%-30%； 3 其它绝热 绝缘 防震 降噪音等包装材料。另外，在传统泡沫塑料物理发泡中，大量使用对臭氧层有害的氯氟烃和易燃的碳氢化合物等作为物理发酵剂，而交大本项目技术制造微孔聚合物，采用无公害 易回收的气体作为发泡剂，而交大本项目技术制造微孔聚合物，采用无公害 易回收的气体作为发泡剂，符合当前绿色环保科技的要求，因而微孔聚合物也被称为“二十一世纪的新型材料” 二、微孔发泡塑料的技术特点 微孔聚合物结构特征为：泡孔密度10 9-1015cells/cm3,泡孔尺寸0.1-10微米，相对密度为0.05-0.95.由于微孔聚合物泡孔直径小，可用于制造截面小于1mm的薄壁制件，如微电子线路绝缘层，导线包皮和内存条密封层等，因而扩大了传统泡沫塑料的应用范围。 与常规发泡塑料相比，微孔发泡塑料具有以下特点： （一）常规发泡塑料中的泡孔大，不可能发泡成很薄的膜或片，而微孔发泡塑料则可实现此目的，若微孔尺寸能小至0.1微米，则可发泡成具有良好物理性能的片材或薄膜，同样也能发泡成很细的超微孔纤维。 （二）微孔发泡塑料的性能主要取决于泡孔密度和气泡直径。与未发泡塑料相比，其密度可降低5%-95%，冲击强度可提高1-2倍，韧性和疲劳寿命分别提高四倍，强度质量比是其3-5倍，并具有良好的热稳定性 良好的隔音性能 很低的导电系数和热导率等。 （三）由于微孔尺寸极小，微孔发泡塑料从外观看类似不发泡塑料，但有着良好的物理性能。常规发泡塑料即使是不加任何填料也是不透明的。对于微孔发泡塑料，当泡孔直径为0.1-1.0微米 泡孔密度达到10 12-1015个/cm3时，称为极微孔发泡塑料。这两种微孔发泡塑料的泡孔直径已小于可见光的波长，故可制成透明的材料。 （四）微孔发泡塑料是环保型产品，因为生产中一般采用二氧化碳 氮气等取代烃类或氟烃类发泡剂。而且生产同样的塑料制品，采用微孔发泡成型技术所用的材料较少，消耗的能量较低。 （五）微孔发泡塑料成型工艺对于制品成型具有突出优点： 1 减轻质量，节约大量塑料原料。如微孔注射发泡工艺不同于其他的注射发泡成型或气体辅助注射成型技术，他可在0.25mm薄制品上最大可能控制质量的减轻。一般，可节约塑料原料15%-35%。 2 缩短生产循环周期。如在许多微孔注射发泡成型应用中，生产周期可以缩短到50%。生产周期的缩短由以下5个因素决定：a模具内部气压有助于减少模具装夹和保压时间b气泡成核和增长是吸热反应c需冷却的物质明显减少d气泡的均布有助于提高制品尺寸的稳定性和缩短生命周期e低粘度降低了聚合物分子的剪切热，相应的冷却时间也被缩短。熔体年度可减小60%。粘度减低有助于降低注射成型的压力的合模力。已经证明这种微孔发泡注射成型技术的注射压力可降低60%。由于熔体年度降低，加工温度可以大幅度降低。显然，降低注射成型压力可导致较低的合模力 较低的模压残余应力和较小的弯曲变形。结合这些特性及控制压力的降低可以使和模力降低到原来的80%。 3 节省能源。每一个制品，应用微孔发泡成型技术可减少能源约36%。例如，在相同的调间下注射一个制品，采用普通方法需要能量298W，而采用微孔发泡注射成型技术耗能190W。能量节省36%的主要原因，是材料年度降低和制品加工时由于质量减轻使所需塑料原料大为减少。同样，在小模板的注塑机上，安装较大规模也可节省能源。例如，200T锁模力无拉杆的注塑机上，安装较小模板的注塑机上，安装较大模具也可节省能源。例如：200T锁模力无拉杆的注塑机上，使用500T的锁模力注塑机的模具，成功注射制品是很普通的事。更典型的是，用30KW的电机可驱动200T锁模力的注塑机，而500T锁模力的注塑机，只需45KW的电机便可驱动，这意味着最大耗能，可下降33%。因此，原来用大吨位注射剂注塑的制品，都可以改用，微孔发泡成型工艺的小吨位注射剂来注塑生产。 三、应用前景 微孔发泡塑料的应用领域非常广泛，如可用于节约塑料原料的食品包装材料和要求降低成本的包装；由于比强度高 隔音效果好 可用于轻质高强隔音的飞机和汽车部件；由于疲劳寿命长 韧性好 冲击强度高 能量吸收大，可用于安全头盔 体育器械和减震抗冲机械；由于材料的热导率低，可用于保温隔热材料 织物用的保温纤维；由于导电常数低，可用作电器绝缘材料；可用于各种家电产品和信息工程用品；开孔结构的微孔发泡塑料则适用于分离 吸收材料 催化剂载体 药物缓释材料等。因此，微孔发泡塑料具有十分广阔的市场前景和应用价值。但要在塑料中形成如此大量均匀细密的泡孔，其技术难度相当大。
