發泡釜作為超臨界流體發泡技術的核心設備,其行業應用廣泛且不斷拓展,主要集中在以下領域:
- 鞋中底發泡:利用超臨界二氧化碳或氮氣的釜式發泡工藝,制備 TPU(如阿迪達斯 Boost、特步動力巢 X)、PEBA(如耐克 ZoomX、李寧?科技)等輕量化、高回彈材料,滿足運動鞋緩震、輕量化需求。
- 運動器材:用于滑雪板、護具等的緩沖層,利用發泡材料的吸能特性提升安全性。
- 輕量化部件:EPP(發泡聚丙烯)用于保險杠、座椅、后備箱內襯,減重同時兼顧強度;橡膠發泡材料(如 EPDM)用于汽車密封條、隔音墊,降低噪音和能耗。
- 新能源領域:動力電池隔熱緩沖材料,利用發泡陶瓷或橡膠的低導熱性保障電池安全。
- 外墻與管道保溫:釉面發泡陶瓷板用于建筑外墻,耐候性強且防火;超臨界發泡橡膠(如 EPDM/SiO?氣凝膠復合材料)用于冷鏈物流管道,熱導率低至 0.046 W/m?K。
- 工業設備:化工廠反應釜、熱電廠管道的保溫層,減少熱量損失,符合 “雙碳” 目標。
- 食品包裝:EPP 無菌發泡箱用于生鮮運輸,替代 EPS(聚苯乙烯)減少污染;超臨界萃取技術處理食品保鮮(如啤酒花萃取)。
- 精密儀器包裝:微孔發泡材料(如 TPU)提供緩沖,同時可 100% 回收,滿足環保需求。
- 電子元件保護:低硬度發泡硅膠用于手機、電腦內部緩沖,防靜電且耐高溫。
- 醫療耗材:醫用級 TPU 發泡材料用于假肢內襯、手術床墊,兼具舒適性與生物相容性。
- 輕量化結構:超臨界發泡 PEBA、橡膠復合材料用于飛機內飾、航天器緩沖層,減重同時保持強度。
- 特種防護:阻燃氯丁橡膠(CR)發泡材料用于軍艦隔音、防火,極限氧指數達 36.5%,總煙量減少 96.6%。
發泡釜通過精確控制溫度、壓力及超臨界流體(CO?/N?)擴散,實現:
- 綠色環保:替代化學發泡劑,無 VOC 殘留(如偶氮二甲酰胺),符合雙碳政策。
- 性能可控:泡孔尺寸可調(20 微米至毫米級),兼顧彈性(回彈率 70%~78%)與強度(抗壓強度提升 900%)。
- 工藝創新:外置循環泵技術解決板材受熱不均問題,縮短生產周期。
隨著超臨界技術成熟,發泡釜應用正從鞋材向高端領域延伸,如航空航天隔熱、智能穿戴柔性緩沖、3D
打印發泡耗材等。國內企業(如興迅新材料、青島科大團隊)通過自主研發打破國際壟斷,推動發泡材料向低碳、高值化發展,預計 2030
年全球市場規模近 1800 億美元。
綜上,發泡釜憑借綠色、高效的特性,成為高分子材料輕量化、功能化的核心裝備,深度融入國民經濟多領域,助力產業升級與 “雙碳” 目標實現。