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目前，市场上应用最广的泡沫塑料有聚氨酯(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。

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，产品降解困难且容易形成“白色污染”，联合国环保组织已决定停止使用PS发泡产品。交联聚乙烯泡沫塑料刚性较低，且最高使用温度为80℃。

图 发泡PP在汽车中的应用

对比以上三种泡沫塑料，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）；

2) 聚丙烯的玻璃化温度低于室温，抗冲击性能优于PS；

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；

4) 良好的低温特性；

5) 能量吸收优良；

6) 尺寸形状恢复稳定性好；

7) 质量轻且能够反复使用；

8) 具有良好的表面保护性和隔音性能。

因而，发泡聚丙烯是比较热门的发泡材料。我们来看看发泡聚丙烯包括哪四类？

一、可发性聚丙烯（EPP）

可发性聚丙烯由于质轻、耐热性好、高冲击能吸收能力和良好的回弹性，因而在汽车防冲撞领域得到广泛应用。据统计数据：目前每辆汽车应用的发泡聚丙烯量为4-6Kg，我国每年汽车用发泡聚丙烯用量高达6-9万吨。

图 EPP珠粒

1.EPP的生产工艺流程

图 EPP的生产工艺流程

2.EPP制备工艺优缺点

EPP的制备发泡剂通常采用熔体浸渍和固体浸渍2类：

熔体浸渍

优点：

1）浸渍速度快；

2）不需要超细切粒的工艺过程；

3）不受聚丙烯结晶度的影响；

4）成本较低。

缺点：

1）工艺控制难度很大，既要保证聚丙烯熔体成很细的颗粒，而且还要保证相互不粘黏；

2）技术水平要求很高。回复“聚丙烯”查看更多

固体浸渍

优点：

1）在固体形态下浸渍，不需要克服颗粒相互粘黏难题；

2）可以保证EPP颗粒的完好形态；

3）技术水平要求较低。

缺点：

1）浸渍速度慢；

2）必须经历超细切粒的工艺过程；

3）受聚丙烯结晶度的影响很大；

4）制造成本高。

不管哪一种，EPP由于可以借助结晶的约束作用，发泡过程对于聚丙烯熔体强度要求较低。然而工艺路线长，造价高，技术含量相对较低，受原料结晶度的影响较大。EPP是减震、缓冲最佳的材料。

图 EPP应用于汽车中

3.EPP国内现状

无论EPP还是模塑制品在国内已经都形成了一定的生产能力，但EPP在质量与稳定性方面都尚有欠缺，仍然以日本JSP公司为主流产品。

二．挤出发泡聚丙烯（XPP）

图 挤出发泡聚丙烯

1.XPP的生产工艺流程

图 XPP的生产工艺流程

2.XPP制备的主要优缺点

优点：

1）直接采用基本原料，辅以发泡剂、阻燃剂等即可实施；

2）原料无需任何预处理；

3）是保温的最佳材料

4）生产成本较低。

缺点：

1）对聚丙烯熔体强度要求最高；

2）对技术要求较高。

XPP由于直接在熔体状态下发泡，无法借助结晶的约束作用，因而发泡过程对于聚丙烯熔体强度的要求最高，且技术含量也相对较高。但工艺路线短，原料无需预处理，故而成本较低，是保温的最佳材料。

3.XPP国内生产现状

国内尚未显现出明显工业化的迹象，仅有日本JSP公司以及韩国有稳定的产品，也是5mm厚度以下的产品。像XPS那样的厚板材几乎没有。

三．注塑发泡聚丙烯（IPP）

图 注塑发泡聚丙烯制品

1.IPP生产工艺流程

图 IPP生产工艺流程

2.IPP制备的主要优缺点

优点：

1）可直接采用基本原料，辅以发泡剂、阻燃剂等即可实施；

2）原料无需任何预处理；

3）可以制备皮芯结构的保温制品；

4）生产成本低。

缺点：

1）世界上目前对于高发泡倍率聚丙烯泡沫尚无相应的注塑机；

2）由于注塑流动性与熔体强度形成一对矛盾，因而对技术要求很高。

四．模压发泡聚丙烯（MPP）

图 模压发泡聚丙烯

1.MPP的生产工艺流程

图 MPP的生产工艺流程

2.MPP制备的主要优缺点

优点：

1）在固态形态下浸渍，对聚丙烯熔体强度要求较低；

2）发泡过程易于控制；

3）产品泡孔精细、均匀，材料优质；

4）技术水平要求较低。

缺点：

1）浸渍速度慢；

2）必须经历压成薄板的预工艺过程；

3）受聚丙烯结晶度的影响很大；

4）靠压机进行生产，不仅不连续，且效率极低，难以实现工业化；

5）应用领域不明确；

6）制造成本最高。

本文作者：华东理工大学 郑安呐教授 艾邦高分子整理，转载请注明出处。

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