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国际发泡技术(上海)展览会 FOAM EXPO China

2024年11月12-14日 上海浦东新国际博览中心W3馆

国际发泡技术(上海)展览会 FOAM EXPO China

2024年11月12~14日 上海浦东新国际博览中心W3馆

展会新闻

FOAM行业创新 | IMPFC技术,让泡沫粒子制件颜值更高!

可发性聚丙烯( Expanded polypropylene,简称EPP )是一种基于聚丙烯发泡而成的超轻、闭孔热塑性泡沫粒子,呈黑色、粉红色或白色,直径大小一般在φ2~7mm之间。EPP珠粒由固体和气体两个相组成,通常,其固相成分只占总重量的2%~10%,其余部分均为气体,最低密度范围为20-200 kg/m3。具体来讲,在抵达同样吸能效果的环境下,EPP的重量比聚氨酯泡沫轻。因此,由EPP珠粒制成的泡沫制件质轻,耐热性好、具备良好的缓冲性能以及优异的机械性能,并且100%可降解、可回收。所有这些优点使EPP成为众多领域应用最为广泛的材料之一,深入我们生活的方方面面:

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在汽车领域,EPP是实现零部件轻量化的最优方案,汽车保险杠、汽车A柱饰件、汽车侧面防震芯、汽车车门防震芯、高级安全汽车座椅、工具箱、后备箱、扶手、底垫板、遮阳板、仪表盘等部件均可使用发泡聚丙烯材料。统计数据:目前汽车上的平均塑料用量为100~130kg/辆,其中应用发泡聚丙烯4~6kg/辆,可实现汽车减重高达10%。

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在包装领域,由EPP制成的可重复使用包装运输容器具有保温、耐热、耐腐蚀、绝缘、适用寿命长等特点,不含挥发性有机化合物,不含对臭氧层有害的物质或重金属的单一材料包装,加热后即可消解,100%环保。不论是精密电子元器件,亦或是水果、冻肉、冰淇淋等食品的运输,均可使用发泡聚丙烯泡沫。根据巴斯夫压力水平测试,EPP可定期实现100次或更多的运输周期,大大节省了材料,降低了包装成本。

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此外,EPP抗震吸能性能优异,也较多用于制作儿童安全座椅,代替传统的硬塑料和聚苯乙烯组件,甚至成为越来越多地成为环保家居日用品的首选材料。

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图源:Avionaut

Karwala公司与KNOF工业公司合作开发的儿童座椅。这算市场上最轻的儿童安全座椅,在0-13公斤范围内运送儿童,重量仅2.5公斤,重量比目前市面上的产品低40%。

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图源:网络   EPP板凳,拍摄于CHINAPLAS现场

尽管应用是如此广泛,但我们却很少能感知到。为什么会这样呢?因为在过去,大多数采用模具和直接颗粒成型技术的EPP泡沫制件的表面并不美观,常常被隐藏在钢、金属、海绵、泡沫、纺织品和皮革等材料背后。多年来,人们一直试图通过在成型设备内部增加纹理来提高标准化生产的泡沫粒子部件的表面质量。遗憾的是,这通常会导致较高的废品率。注塑成型暂时被认为是合理工艺,但其制品在质轻、能量吸收和绝缘方面表现并不理想。

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传统EPP制品表面,图源:Kurtz Ersa

为了让粒子泡沫制件的表面更好看,亦可选择在制件成型后使用激光加工技术,或者进行覆膜处理,从而得到不同样式的纹理。但后加工也意味着增加额外的能耗,同时也使得EPP的可回收性受到影响。

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图源:Kurtz Ersa

在这样的背景下,T.Michel GmbH联合业内多家顶级材料、设备制造商推出了“模内泡沫粒子涂层”(IMPFC)技术,即在成型的同时进行喷涂。这个过程应用了kurtz Ersa的THERMO SELECT工艺,可以单独调节模具的温度区,从而实现高质量的制件表面,并且收缩性非常低。这意味着,生产出的模制件可立即进行二次成型。这也使得同时进行的喷涂成为了可能。喷涂的涂料会选择与泡沫粒子相同结构的聚合物,比如EPP对应喷涂PP, 由于是单层结构的复合,生产出来的泡沫制件实现了100%可回收。

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来自Nordson的工业级喷枪,将涂料分散成均匀而微细的雾滴,实现精准、高效地施涂于模具内层。涂层最大厚度可达1.4 mm,涂层的使用使模制件实现了颜色和纹理的自由选择,更为其表面的性能的增加或者改变提供了巨大想象空间,比如PP涂层可为EPP泡沫带来良好的抗紫外线性能。

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图源:T.Michel GmbH

涂层最大厚度可达1.4 mm。与注塑成型相比,IMPFC技术生产出来的模制件重量减轻了60%以上。通过这种方法,包括EPP在内的泡沫粒子制成的模制件将具有更加广阔的前景。

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图源:T.Michel GmbH

比如,EPP泡沫制件,在未来将不再隐藏在其他材料背后,或者包裹在其他材料里面,而是光明正大地展示自身的魅力。并且,随着近年来电动汽车的需求不断增长以及消费者由传统汽车转向电动汽车的利好趋势(据国际能源署称,2030年全球电动汽车销量预计将达到1.25亿辆。到 2030 年,预计中国汽车销量的 70% 左右将是电动汽车),将为EPP市场创造可观的机会。汽车将成为EPP最大的应用市场。在除了实现现有的汽车零件及其组合件的改造升级外,EPP还将应用到更多新开发部件中,包括但不限于:

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图源:BASF

未来,凭借其具有的其他任何材料组合无法满足的广泛积极特性:成本低、机械性能优异、成型性好、对环境友好等,EPP将继续在材料轻量化、隔热、吸能等方面发挥重要作用。

IMPFC技术的EPP原料制造商是当前全球3大EPP原料厂商(另外两家分别是JSP和巴斯夫)之一的Kaneka。Kaneka作为一家综合性化学制造企业,在化成品、功能性树脂、发泡树脂、食品、医药品、医疗器械、电子材料、太阳能电池、合成纤维等涉及人们衣、食、住、医的广泛范围内开展业务。Kaneka的 Eperan-PP比起聚乙烯泡沫,有更好的耐热性及更加精确的尺寸,除了作为汽车保险杆的缓冲材料之外,也可用于家电产品、精密仪器的缓冲包装材料,以及其他汽车零部件 。近年来国内也涌现了一批EPP原料生产企业,包括无锡会通轻质材料股份有限公司,中广核俊尔新材料有限公司,山东昊智新型材料科技有限公司,苏州德龙复合材料有限公司,苏州祥侯新材料科技有限公司,乐天工程塑料(嘉兴)有限公司,武汉德冠新材料科技有限公司等。2022年12月7-9日, 来自国内外的众多材料厂商将携其新品亮相国际发泡技术(深圳)展览会(FOAM EXPO China),将他们的创新解决方案直接、高效、精准地展现在来自亚太地区乃至欧洲、非洲、南美和北美的潜在客户面前。12月,我们期待与您不见不散!

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