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FOAM EXPO “充电站” | 近几年热门的发泡聚丙烯材料是如何生产的？
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。
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。
内容来源：聚烯烃人
素材来源 | 华东理工大学 郑安呐教授 艾邦高分子
