发泡聚丙烯项目可行性报告

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1、发泡聚丙烯工程介绍1.概述泡沫塑料具有质轻、隔热、缓冲、绝缘、防腐、价格低廉等优点，因此在日用品、包装、工业、农业、交通运输业、军事工业、航天工业得到广泛应用，我国 20 世纪 90 年月以来泡沫塑料的进展格外快速，其中主要品种有聚氨酯(PU) 软质和硬质泡沫塑料、聚苯乙烯(PS)泡沫塑料和聚乙烯(PE)泡沫塑料三大类。但聚氨酯泡沫在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物，并且发泡材料无法回收利用。而聚苯乙烯PS发泡过程中通常会使用到氟氯烃化合物或丁烷， 对环境有不利影响，产品降解困难且简洁形成“白色污染”，联合国环保组织已打算停顿使用 PS 发泡产品。交联聚乙烯泡沫塑料刚性较低，且最高使用

2、温度为80。比照以上三种泡沫塑料，聚丙烯发泡材料有很多优点：1) 聚丙烯PP刚性优于聚乙烯PE，PP 弯曲模量大约为 1.52Gpa，PE 仅为207Mpa，耐化学性与 PE 相像。2) 聚丙烯的玻璃化温度低于室温，抗冲击性能优于 PS，而且相比 PS 泡沫的难回收性，聚丙烯泡沫是一种环境友好的材料。3) 聚丙烯有较高的热变形温度，可以在一些高温领域中应用。发泡聚丙烯通常能耐 130的高温，比聚乙烯泡沫的最高使用温度 80高得多。封闭式泡孔构造使其热导率不会因潮湿而受影响，因此可用作保温材料。4) 良好的低温特性：制品即使在-30时也表现出很好的性能。5) 能量吸取：由于 PP 发泡制品具有很

3、好的吸取能量特性，具有优异的抗压吸能性能。广泛应用于汽车保险杠能量处理系统及其他防冲撞吸能部件。6) 尺寸外形恢复稳定性：PP 发泡制品受屡次连续撞击和挠曲变形后会很快恢复原始外形，而不产生永久形变。7) 质量轻且能够反复使用：PP 发泡制品的密度能够到达很低水平，因此能大幅度降低重量，同时 PP 发泡制品柔韧性好，可反复使用，不易裂开；易回收再利用，易分解，制品不含对人体有毒有害的成分，燃烧不产生有毒物质。8) 具有良好的外表保护性和隔音性能：PP 发泡制品是半硬质成形，具有适度的硬度、松软性，不会擦伤、碰伤与其接触的物体，具有较好的外表保护性。聚丙烯树脂具有质轻、原料来源丰富、性能价格比优

4、越以及优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易于回收等特点，是世界上产量增长量最快的通用热塑性树脂， 目前，我国 PP 树脂已成为产量最大的树脂品种。然而应用主要是编织产品和农用薄膜，PP 树脂行业面临消费构造单一，需求不旺且产品档次低的问题。各树脂生产企业都在乐观调整生产思路，开发生产适销对路、高质量、高附加值的专用料，以使 PP 具有更大的应用价值和经济效益。其中聚丙烯泡沫的争论开发也成了近年来的热点，尽管聚丙烯发泡产品具有良好的性能和应用前景，但聚丙烯泡沫的开发难度很大，目前国内尚未有其相关的、可工业化的核心技术。目前一些兴盛国家正在大力进展并作为替代发泡聚苯乙烯的绿色包装材料。2 产品应用领域分

5、析目前, 聚丙烯发泡材料已广泛应用于汽车 , 建筑, 食品包装材料, 家用电器等领域, 参见表 1, 其中聚丙烯发泡颗粒EPP和发泡片材是最典型和用量最大的品种之一。表 1 PP 发泡材料的应用领域应用 关键性能领域实例制品照片缓 能量吸取冲 性、外表柔包计算机、高级医疗器具、周密仪器、声像材料、照相机、玻璃陶瓷、工艺品、各种家用电器包装用的角垫、衬垫、鞍垫、封装物、装 软装箱插入物、掩盖片、衬料食 卫生无毒、品 耐食用油、 盘、碟、碗、盒、盆、饮料杯、瓶用密封垫、包 化学稳定肉品包装、微波炉餐具、一次性餐具装 性、耐热性热 低热导率、绝 耐热性缘轻质、热成汽 型性、能量车 吸取性、耐热性、吸

6、音热水管、暖房、贮存室的绝缘，太阳能水加热器、空调保温管，高温蓄电池的隔热材料， 发动机室和车间的隔热材料，暖器保温套、汽车顶棚，冷却器的隔热材料，液态气体的保温材头枕、仪表板、门衬、方向盘、轮胎罩、行李仓内衬、座位靠背装饰、遮阳板、保险杠芯材、空调阻隔板、地毯支撑材料、顶板、侧护板、门内板吸能保护垫、缓冲垫、消音内插件、后置发动机分隔间、发动机护罩低热导率、 密封剂支持物、伸缩缝填料、密封条、固化建 低水蒸汽透 毯、铺地材料、屋顶衬料、建筑模板、合成筑 过性、吸音 木材体育休闲工业应用漂移性、低吸水性、能 救生衣、滑水带、冲浪板、游泳抢救品、水量吸取性池罩、体操毯、壁垫和运动垫、野营毯可压缩

7、性、耐油性、漂 垫圈、封油环、防震垫、浮筒、油栅、环状浮性浮袋、护舷材、体操垫2.1 聚丙烯发泡片材:（1） 包装领域与发泡 PS 和发泡 PE 片材相比，发泡 PP 可在微波炉中使用，且耐沸水，热成型的盘子在低温下有足够高的冲击强度，可在深冷环境中使用，外表感觉舒适而且松软。如密度 0.10.5g/cm3、厚度 13.5mm 的发泡 PP 片材可以用于食品或肉品包装，还可以用于制作薄壳制品、各种器皿盘、碟、碗、盒等；密度0.50.7g/cm3、厚度 0.51.5mm 的发泡 PP 片材是生产具有高刚性和良好隔热性的餐具如：盘、碗、饮料杯等的原材料；密度 0.20.5g/cm3、厚度 1.0

8、3.5mm 的发泡 PP 板用于生产肉类包装材料、餐具、或加工成盆、碟，用于货柜中苹果酱、乳酸酪等低酸度食品的包装。为了削减使用对人体有害的 PS 树脂， 兴盛国家大多改用聚烯烃类树脂制作各种餐盒。以前承受的是透亮 PP 片材或挤出 PP 单层发泡片材制作。1999 年 5 月起正式承受 PP 单层发泡片材制作可在微波炉中加热的各式餐具和容器，由于安全性好和不简洁受到热的影响，从 1998 年开头广泛应用于制造食品包装容器。美国、奥地利、丹麦等地相继建成发泡PP 制品生产线，用于生产食品包装盒和微波炉用托盘和容器。PP 发泡盘有代替EPS 模塑盘的趋势，由于用户感兴趣的是 PP 发泡片材可以从

9、卷取辊上直接加到成型罐装封口装置上，而且盘可以做得较陡，所以占货架较少，很受商家欢送。此外，可回收利用的发泡 PP 模塑托盘对于水果和其它农产品的处理和运输很便利。（2） 汽车领域：用于汽车零部件的 PP 发泡材料近年来日趋重要。PP 泡沫除具有高耐热性、高冲击能量吸取力气、良好回弹性和热成型性外，可回收再生也是个重要因素。这使完全用 PP 制造零部件的方案得以实施，例如仪表盘中，用 GMT 或滑石增 强 PP 制造托架，用 PP 泡沫作松软的弹性中间层，用软质密封膜作外皮。承受这种方案，汽车的塑料零部件在汽车报废后，经拆卸、清洗和重造粒可重用于较低级产品的用途如用作车轮拱板内衬。但由于本钱很

10、高且过程简洁，使得这种工艺受到限制。假设用热成型的方法制造出带有光滑表层的发泡 PP 并与注塑的 PP 或 ABS 基层进展粘接，全部这些问题都会被解决了。挤出 PP 发泡片材可用于生产汽车门的隔水层或隔音板，豪华轿车后置发动机分隔间。用玻璃毡片增加的硬质 PP 泡沫板可用于生产汽车发动机护罩、承重的地板和备用胎外罩等。由于良好的热焊接性，发泡 PP 可用于作汽车顶板；由于其热加工性，交联发泡PP 将进一步应用在把握箱和防震板等构件中。发泡 PP 片材和 PP、ABS 等内层材料，PVC 等表层材料靠粘合剂或加热贴合，真空成型后可制作地毯支撑材料、遮阳板、隔音板、门衬和行李架等。发泡 PP 还

11、可制造方向盘、行李仓内衬以及对空调蒸汽的阻隔板、侧护板、门内板吸能保护垫、缓冲垫、头枕、工具箱等。在这些需要较高工作温度的领域，发泡 PP 比发泡 PE 更有优势，由于后者只能在温度低于 80的场合。由于 PP 的高耐热性，国外广泛用于替代 PS 发泡片材 耐热性达不到要求的场合，如用于 90120热载体循环蓄电池的隔热材料、发动机室和车间的隔热材料、暖器的保温套，以及汽车内必需保温的地方，如遮阳板、仪表上的保温板及两个车门间温度易上升的地方。总之，在全部使用 PE 发泡材料时存在耐热问题的部位，都可以使用发泡 PP 。（3） 建筑领域：中心发泡、外表光滑的 PP 发泡板，简称 CD 板，其外

12、表无需刨削加工，可用加工木材的工具和加工方法来加工，具有可焊接、不吸水、不腐烂、不霉变， 外表可以复合织物、金属片、薄膜、木纹片或膜，可用回收料来加工等特点。用CD 板作建筑模板，不吸水，不粘水泥，透气性好，深得国外建筑部门的宠爱。如澳大利亚为了迎接奥运会，特地引进 1 台注塑量为 80kg 的低压注塑机用来生产 CD 板，为奥运会场馆建设供给模板。用作模板的 CD 板，可以用 100%的回收塑料制造，价格完全可以和胶合板竞争，而且 CD 板可以反复使用 50 次，寿命是胶合板的 10 倍。更贵重的是，使用 50 次后仍可以回收，没有废弃物，不会对环境造成污染，称得上是“绿色产品”。低发泡 P

13、P 板材可用作塑料野营房的门板、墙板和屋面板等。3.2 聚丙烯发泡珠粒 EPP:聚丙烯预发泡珠粒模塑制品的应用格外广泛，这是由于其优良的耐热性、卫生性、隔热性和良好的环境效应等，可在包装、汽车、建筑等领域发挥重要作用。随着加工技术和制品争论开发的不断进步，其应用空间将会更加广泛，形成巨大的市场规模。(1) 缓冲包装缓冲包装要求最重要的性能是能量吸取性。PP 泡沫模塑制品可用来承受高载荷，其对重复冲击的防护力气比可发泡性聚苯乙烯PS模塑制品或发泡聚 氨酯PUR更优越。所以，EPP 模塑制品可用于计算机、高级医疗器具、周密仪器、声像材料、照相机、玻璃陶瓷、工艺品、各种家用电器等的防震缓冲包装， 以

14、免在运输过程中患病损伤及破坏。由于可直接回收，质地松软不会损伤被包装物外表的优点，在电器包装领域中有取代 PS 发泡材料的趋势。德国 Hotec Folien 公司认为，PP 发泡盘有代替聚苯乙烯模塑盘的趋势，可回收利用的 EPP 模塑托盘对水果和其它农产品的处理和运输很便利。(2) 热绝缘材料发泡 PP 的热导率比发泡 PE 低，热绝热性好，因此将作为高级保温材料应用。发泡 PP 可作为太阳能水加热器上的铜管和橡胶软管的保温材料，这些保温管是用来连接太阳热收集器、热水池和其它装置的，管道中的热水温度有时可达100，而屋顶四周的温度有时可达 120。此外，蒸汽管的保温材料开头使用发泡 PP。发

15、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。由于发泡 PP 的高耐热性，国外广泛将其用于 PS 发泡片材耐热性达不到要求的场合，如用于如 90-120热载体循环蓄电池的隔热材料、发动机室和车间的隔热材料、暖气管的保温套。总之，几乎在全部使用发泡 PS、发泡 PE 时存在耐热问题的部位，都可以使用发泡 PP 材料。据报道，今后我国绝热材料的年增长率将在 10以上，估量到 2023 年用于隔热的泡沫塑料将达 15 万吨，这对于国家提倡的节能降耗，可持续进展战略具有重要意义。(3) 汽车零部件聚丙烯珠粒模塑制品具有耐热性、高冲击能吸取力气和良好

16、的回弹性而且能够回收再生，可用于制造各种汽车零部件，例如，门内板吸能保护垫，缓冲垫， 头枕，工具箱等。由于 PP 价格低廉且性能优越，所以汽车内外饰件的进展将以PP 为主，现在市场上使用的 PP 零件占市场份额的 42，且以每年 8的速度增长，特别集中的汽车内饰方面。汽车保险杠，现代汽车保险杠是用合成树脂包覆PUR 或 PS 泡沫塑料芯材制得的。泡沫芯材是影响汽车保险杠性能的重要材料， 通常要求芯材有良好的能量吸取性和耐冲击性，同时要求芯材比较轻。现在已开头用聚烯烃发泡材料作汽车保险杠的芯材，美国已开头生产用于汽车保险杠的PP 珠粒发泡材料；日本 JSP 公司生产的非交联发泡保险杠已被丰田公司

17、承受， 这种保险杠承受 EPP 发泡珠粒生产，具有良好的耐热性、尺寸稳定性，以及吸取冲击能量大、质轻、易回收的特性。法国标致公司已为其 306 型车配备了 EPP 保险杠系统。承受 PP 发泡塑料制作的保险杠芯材比 PUR 保险杠芯材轻 40 50，且吸能性高；两者的耐冲击力保持相等。在其它零部件方面，发泡倍率为1030 倍的高发泡 PP 材料可用作汽车减震器等的芯材，还可制造汽车中的消音和热绝缘材料等用的内插件等，到 2023 年，国产汽车的产量将到达 500600 万辆。以兴盛国家每辆车用塑料 100130kg 计算，每辆车用 PP 材料可达 20kg 左右。可以预见，随着发泡 PP 的开

18、发，其在汽车上的应用将是一个重要的进展领域。3. 现有的生产技术分析目前国际上使用的聚丙烯发泡工艺主要有间歇式和连续式工艺。间歇式发泡生产的聚丙烯发泡材料(EPP)是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料， 以其独特而优越的性能成为目前增长最快的环保型抗压缓冲隔热材料。EPP 制品具有格外优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性,另外，其质量轻,可大幅度减轻物品重量。EPP 还是一种环保材料，不仅可回收再利用，而且可以自然降解，不会造成白色污染。自 1982 年 EPP 被制造以来(JSP 专利), 其应用领域也在不断扩展。依据使用用途不同, EPP 产品

19、的密度可用工艺参数来把握, 一般在 20-150kg/m3。目前 EPP 发泡粒子大都是通过间歇式发泡来实现的,由于生产工艺较简洁,本钱较高,固然售价也较高, 国内市场 EPP 制件的价格在 12 万人民币/吨左右, 而欧洲市场 EPP 制件的价格在 2 万欧元/吨左右。EPP 制件的模压加工与 EPS 类似(工艺已经成熟), 尽管如此高的价格, EPP 的市场还在逐步扩大。日本的 JSP 公司去年(2023 财政年度)生产并销售了超过 10 万吨的 EPP 发泡粒子及模压制品, 主要用于汽车的保险杠杠芯材料等方面。在中国, JSP 公司于 2023 年在无锡建立了年产 3000 吨的 EPP

20、 粒子的生产基地, 并已完成二、三期工程的扩建。随着中国 EPP 市场需求的不断扩大, JSP 公司打算在广东省东莞兴建的 EPP 生产基地。国内发泡聚丙烯制品生产厂家如上海众通汽车配件、上海伊比伊隔热制品、佛山市南海海洋包装材料厂和天津润生包装材料等均承受购置的聚丙烯预发泡粒子， 通过二次发泡和模塑工艺生产汽车零部件和工业品的包装, 大都用于高档产品市场。而连续式聚丙烯发泡工艺的重大突破在 90 年月, 1994 年Basell公司推出高熔体强度的聚丙烯并成功用于连续化的聚丙烯发泡工艺, 随后 Borealis 推出挤动身泡专用的高熔体强度聚丙烯树脂, 目前,世界上已商品化的最先进的聚丙烯的

21、发泡技术(制备泡沫密度 100kg/m3 以下的聚丙烯泡沫塑料)是利用高熔体强度聚丙烯经丙烷或丁烷发泡来实现的。但是由于高熔体强度聚丙烯树脂的价格较高且使用易燃的发泡剂, 设备须经特别的防爆处理, 因此聚丙烯发泡材料的本钱较高, 从而限制了其使用范围, 尽管如此, 该工艺生产的聚丙烯发泡材料的市场仍以超过 20%的速度增长。德国的 Berstorff公司利用该工艺成功推出 EPP 发泡粒子及片材的生产技术, 目前广东及深圳的发泡聚丙烯制品生产厂家购置他们的进口产品作为上游的原料。目前国内市场上对于 PP 发泡制品的需求格外旺盛，据初步估量，每年仅PP 发泡片材和 PP 发泡珠粒的需求量到达 4

22、0 万吨，供远小于市场需求。4 开展的技术路线及创点从 2023 年开头争论聚丙烯发泡材料制备技术，目前在宁波材料所正建设国内第一条聚合物微发泡连续化挤出的中试生产线，承受了先进的超临界流体技术和直接挤出技术，拟为聚合物发泡成型争论和工业技术开发供给 100 吨/年规模的示范生产线。本工程承受了直接挤出法制备聚丙烯发泡片材和聚丙烯珠粒, 技术方面属于国际领先水平, 在发泡剂及原材料两方面均有重大突破。表 2 总结了一般聚丙烯泡沫塑料与市场上销售的 EPP 的性能与形态比较。5. 本技术的优势1） 产业政策优势。 本技术符合国家乐观提倡的“节能减排”的产业政策, 具有节约资源, 可循环利用及环保

23、等显著优势。2） 工业生产优势。本工程承受常规聚丙烯原料和国内生产的设备，其中主要原料聚丙烯为通用的聚丙烯，来源广泛，价格较低；主要生产设备需要进展特别设计和配套，目前均能够在国内进展加工制造。 3价格优势。本技术在前期争论阶段起就格外留意产品的生产本钱问题，在多年的争论积存根底上，通过独创性的承受工艺方法，承受直接挤动身泡工艺， 具有较高的生产效率，因而产品生产本钱把握在较低的范围水平，较低的产品综合生产本钱及良好的发泡材料的综合性能是本工程能够与国外同类产品进展竞 争的最大优势,表 3 列出了我们的技术与目前国际上先进的产业化技术的比较。4技术开发优势。本工程还具备研发其它发泡聚丙烯制品的力气，进一步拓宽聚丙烯发泡材料的应用领域。表 2 一般聚丙烯泡沫塑料与市场上销售的 EPP 的性能与形态比较EPP Beads (市场购置)PP Foam (本技术)Foam Density: 30 Kg/m3Foam Density: 50 Kg/m3比较工程表 3 与国外产业化技术的比较日本 JSP德国 Berstorff宁波材料所技术工艺挤出浸渍直接挤出直接挤出原料/发泡剂专用 PP/CO2HMSPP/丁烷一般 PP/CO2生产效率中等高高环境影响低中低综合本钱高高低产品密度(kg/m3)20-10020-10030-100*：浸渍为承受反响釜渗透饱和；HMSPP 为高熔体强度聚丙烯