聚丙烯发泡最新研究进展

PP 来发泡，因为
聚丙烯是结晶性塑料，熔点为164-170℃，达到熔点后粘度迅速下降，此时发泡会发生气体逃逸，PP 熔体无法包裹住气泡，从而导致泡孔塌陷，无法得到良好的发泡发泡制品。

要得到高质量的聚丙烯发泡制品，必须对聚丙烯进行改性，提高其熔体强度。

2国内外聚丙烯发泡材料的研究现状
聚丙烯泡沫塑料市场前景广阔，可作为隔热材料应用于冰箱、空调、太阳能隔热层上；可作为缓冲材料应用于汽车内饰和汽车保险杠；可作为包装材料应用于家电、精密机械设备的减震包装上；作为降解材料可应用于一次性餐盒，这种餐盒在阳光照射15天后可降解粉化成粒状。

国外许多国家在20世纪70年代就开始研究聚丙烯发泡材料，目前国外只有少数几个国家能生产聚丙烯发泡，如美国、日本、德国、
意大利等
借鉴了Iniferter 法引发活性自由基聚合的反
应原理，以“双二五”和Iniferter 四乙基秋兰姆（TETD ）为引发剂在线性PP 体系中实现了链引发、链转移和链终止功能，采用这种方法在挤出机中实现了活性自由基聚合反应。

研究发现聚丙烯长支链的含量可以通过控制螺杆转速来调节。

挤出制备长支链型高熔体强度聚丙烯（LCB-HMSPP ）熔体弹性较好，熔体强度明显提高，具有明显的应变硬化特征。

2.1.2定向聚合法
定向聚合是制备LCB-HMSPP 最直接有效的方法。

Zhibin
Ye
等人研究了不同交联组分用量对体系拉伸粘度
的影响，研究发现体系中交联组分含量在0.3％时，体系表现出显著的应变硬化特征。

因此，也可尝试在线性聚丙烯中掺混少量交联组分制备高熔体强度聚丙烯。

2.1.4高能射线辐照法
指PP 原料加入辐照敏化剂，在电子束或者钴源的作用下交联或支化，从而提高熔体强度。

B
Krause ½ÌÊÚ£¬Í¨¹ýµÍ¼ÁÁ¿·øÕÕ·½·¨ÑÐÖÆ
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其发泡工艺流程如下：先将PP 原料与各种助剂混合造粒，然后压制成片、采用低剂量辐照使聚丙烯交联，最后放人烘箱中加热发泡，得到发泡PP 片材。

熊茂林
等人采用SR213（丙烯酸酯类双官能度单
体）对线性聚丙烯进行改性，经过小剂量
60Co-
DCP 主交联剂，以偶氮二甲酰
胺（AC ）为发泡剂，通过一阶交联挤出发泡工艺，制备了泡孔直径为
40
m 和
1000
等采用DCP 和三官能团单体
TMPTMA ，采用滑石粉为成核剂，通过反应挤出制备长支链聚丙烯，制备了闭孔的聚丙烯发泡材料。

杨淑静等
采用电子束辐照的办法使聚丙烯部分交联，将辐照
后的片材在烘箱中发泡，控制发泡温度和发泡时间，制备了密度约为0.10g/cm 3的闭孔发泡片材，230℃下发泡，发泡片材力学强度保持较好，泡孔均匀。

2.2.2物理共混共混发泡法
物理共混改性发泡是在PP 树脂中掺混其它塑料、橡胶或热塑性弹性体、填料等以达到改善PP 发泡性能的一种方法。

其中研究比较多的是PP 与PE 共混发泡，
杨淑静
等人研究了长支链支化对聚丙烯发泡行
为的影响，通过线性聚丙烯与支化聚丙烯共混得到不同支化组分的共混物，采用化学发泡剂偶氮二甲酰胺作为发泡剂，线性聚丙烯本身并不表现拉伸硬化行为，但是当共混支化聚丙烯含量超过2％，体系已经表现为明显的拉伸硬化现象，随着支化聚丙烯含量的增加，体系拉伸硬化现象更明显，当支化聚丙烯含量达到50％时，发泡倍率显著提高，开孔率明显降低，泡孔尺寸均一性大大，此时体系的发泡能力与纯长支链支化聚丙烯的发泡能力相当，即在长支链支化聚丙烯中添加线性聚丙烯，线性聚丙烯的含量低于50％时，不影响长支链聚丙烯的发泡行为。

此外，
人们还研究了
等人以自行研制的高熔体强度聚丙烯为原料，采
用超临界CO 2为发泡剂，采用同向双螺杆挤出机挤出发泡，制备了泡孔孔径小而均匀，泡孔密度高的聚丙烯发泡制品。

研究发现发泡剂的注入量应控制在一定范围内发泡倍率较高，注入量过高会导致并孔或泡孔破裂；控制发泡温度在聚丙烯熔点以上5℃最有利于发泡，发泡倍率较高；高的机头压力有
利于气泡成核。

WANRUDEE KAEWMESRI 等人研究了高熔体强度聚丙烯（HMSPP ）的发泡行为，发泡材料的发泡倍率能达到12-14倍，泡孔密度为107–109cells/cm 3，
研究发现
等人，探讨了聚丙烯挤出发泡的机理，发
现以丁烷气为发泡剂，聚丙烯挤出发泡，发泡倍率主要影响因素有两个：发泡剂气体的逃逸和聚合物的结晶作用。

Hani E.
Naguib
等人研究了在有限粘性
流体中气泡的动态生长过程，从动量传递和质量传递出发，推导的泡孔生长的数学模型，用以指导某些聚合物的发泡过程，取得了成功。

王喜顺
等人就近年来PP 挤出发泡体系中的关
键技术－发泡体系的性能和发泡机理做了较全面的综述。

阐述了PP 的熔体粘弹性、结晶行为、成核剂的添加对PP 挤出发
-放热型化学发泡剂。

他们将碳酸氢钠、柠檬酸钠等无机吸热型发泡剂和AC等有机放热型发泡剂按一定配比共混，通过控制吸放热发泡剂的比例来控制发泡体系的放热，他们制备了一种吸放热平衡型化学发泡剂，这种发泡剂分解放热被有效控制，降低了塑料熔体中泡孔的破裂和塌陷，有利于制备具有均匀闭孔结构的PP 发泡材料
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