聚丙烯(PP)泡沫塑料具有良好的熱穩定性(最高使用溫度達
然而，PP具有較高的結晶傾向和柔軟的長鏈大分子結構，其軟化點和熔點很接近，使得PP的韌性差、熔體強度低導致其熱成型性、發泡性能很差。人們采用各種方法對PP進行改進，目前主要采用的方法有：直接使用高熔體強度PP、化學交聯、共混/填充改性。
1 聚丙烯泡沫塑料樹脂的研究
1.1 高熔體強度聚丙烯(HMSPP)樹脂
使聚丙烯具有良好的發泡性能最直接的方法是使用HMSPP作為發泡材料。比利時Montell公司最早開發出了這種HMSPP并已實現工業化，該公司生產的Profax-F814樹脂具有比普通線性PP高出9倍的熔體強度(見表1)。此外，Chisso Amefi-ca、?？松梨诘裙疽查_發了不同牌號的HMSPP產品。我國近年才開始這方面的研究，至今只有北京化工研究院和揚子石化研究院成功研制了HM-SPP，但是成本較高，不利于工業化。
表1 HMSPP與普通PP的性能比較
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性能 |
Profax-F814 |
普通 |
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MFR/(g/10min) |
2 |
3 |
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密度/g·cm-3 |
0.91 |
0.9 |
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拉伸屈服強度/MPa |
40 |
37 |
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彎曲模t/MPa |
2206 |
1700 |
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缺口沖擊強度(23t)/J·m-1 |
27 |
64 |
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熱變形溫度(0.45MPa)/℃ |
135 |
110 |
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塑化溫度/℃ |
-168 |
157 |
1.2 化學交聯提高PP樹脂熔體強度
由于我國高熔體強度PP的生產還是空白，為增力D熔體強度，國內在PP發泡方面的研究主要集中在化學交聯上。
二十一世紀初，George Kotzev用叔丁基過氧化物己烷和對苯二酚作交聯劑和交聯助劑，對LDPE/PP共混物進行交聯反應注射成型，制得的交聯發泡樣品的泡孔分布均勻、大部分是球形結構。研究表明，當對苯二酚含量過多或過少時，分子降解嚴重，黏度低，使泡孔合并增加，泡孔形狀不規則，且分布不均勻。
華北工學院李迎春等人以過氧化二異丙苯(DCP)為交聯劑，二乙烯基苯為助交聯劑，使PP樹脂在發泡之前交聯，利用壓制成型的方法制取了泡孔均勻、細密的板材。四川大學的孫洲渝用DCP與乙烯類化合物作為交聯劑和助交聯劑、雙氰胺改性偶氮二甲酰胺為發泡劑，制備了可發性微孔PP注射粒料。北京化工大學徐志娟等人介紹了一步法交聯PP擠出發泡成型技術。將混有發泡劑、交聯劑和其它助劑的PP在擠出機內進行塑化，使PP發生適度的交聯反應，通過工藝條件的控制，經擠出機擠出后在機頭口模出口處發泡，得到滿足一定要求的發泡制品，實現了一步法交聯PP擠出發泡成型。
1.3 普通PI'樹脂的共,lid填充改性
除了以上兩種獲得高熔體強度PP的途徑外，還可以通過共混或復合填充的方式來改善PP的發泡性能。目前共混改性當中研究較多的是PE/PP體系，PP和PE都為結晶度較高的聚合物。溫度升高時，邢熔點低先融化，PP后融化，使共混物的融程變寬，同時PE的熔體強度高于PP，因而可改進體系的熔體強度，發泡性能得到改善。
LeeP.C等利用PP和PE的結晶溫度顯著不同的特點，采用超臨界C02發泡技術對具有不均勻熔體的PP/LDPE共混體系發泡制得具有開孔結構的泡沫塑料。SusanE等在對HDPE/PP體系的發泡和力學性能研究中發現，HDPE(30%)分散在PP中會降低體系中PP的球晶尺寸并破壞PP結晶的規整性。此體系用CO2飽和后，在
青島大學高分子材料研究所采用反應型螺桿擠出機，以不飽和烯烴作為交聯助劑，一步法實現PP與LDPE的共混、接枝與交聯，制得了具有高熔體強度的發泡用聚丙烯。
PP/木粉復合體系作為木材的優良替代品，已受到越來越多的重視，而發泡的PP/木粉復合材料比未發泡的密度更小，更接近于真實的木材。Avn-drzejK等對木粉(30%)填充的PP材料的注射成型發泡進行了報道，研究了包括發泡劑種類對泡孑L-直徑和其多分散性的影響；發泡對制品表面粗糙度的影響以及不同熔體指數PP的影響等。
南京航空航天大學的楊繼年”等人對短纖維(碳纖維和玻璃纖維)混雜增強PP復合泡沫材料力學性能進行了研究。加入混雜短纖維能有效增加PP的熔體強度，獲得孔徑較小且均一的類球形閉孔PP泡沫塑料。提高了材料的強度和模量，且增強效果高于單一纖維。加入纖維的總量一定時，短纖維的質量比控制了PP的發泡效果和纖維的分布狀況，進而控制了材料的力學性能。當纖維總含量為15%且SGF：SCF為1：1時，材料的抗彎強度和抗壓強度最高；為3：1時，材料的沖擊韌性和壓縮模量達到最大值。
2 聚丙烯泡沫塑料的應用
2.1汽車零部件
PP發泡材料的一個特別重要的應用領域是汽車工業領域，如制造汽車保險杠、汽車車門防震芯、儀表盤等。而且由于PP與其它材料的共混性好、性價比高以及質量輕等因素，PP發泡材料在汽車市場的需求增長很快，許多著名汽車制造商都看好PP部件。美國已開始生產用于汽車保險杠的PP珠粒發泡材料。日本StyrenPaper公司生產的非交聯發泡保險杠已被豐田公司采用，該保險杠具有良好的耐熱性、尺寸穩定性，以及吸收沖擊能量大、質輕、易回收的特性。法國標致公司已為其306型車配備了PP保險杠系統。采用pp'發泡材料制作的保險杠芯材比PU保險杠芯材輕40%-50%，且吸能性高；兩者的耐沖擊力保持相等，但PU受5次沖擊后被破壞，而PP受7次沖擊后無破損。根據中國汽車工業的發展規劃，2010年國產汽車的產量將達到500萬-600萬輛。隨著現代汽車輕量化、節能型的發展趨勢，發泡PP可望得到連續穩定的增長。
2.2 隔熱材料
發泡PE能耐70
2.3 包裝材料
包裝用PP發泡片材比實芯片材輕50%以上，并具有實芯片材的大部分機械性能，可直接回收、質地柔軟不會損傷被包裝物表面，可用做電器、計算機、照相機等物品的包裝材料，以及玻璃器皿、精密制件、易損件的貼身包裝。又由于PP發泡材料的可降解性能優于PE、PS發泡材料，在陽光下15d左右可老化降解，碎化成粉粒狀，故可用作一次性餐具。這一領域的應用近年來在美國、日本等發達國家的市場上已出現并有進一步發展的趨勢。在我國，一次性餐具若有一半采用PP發泡材料代替，則需要PP發泡材料15萬t以上。
2.4 在其它方面的應用
中心發泡、表面光滑的PP結構發泡板(簡稱CD板)用作建筑模板，不吸水，不黏水泥，透氣性好，深得國外建筑部門的喜愛，可以反復使用50次，壽命是膠合板的10倍，使用后可以回收，沒有廢棄物，不會對環境造成污染，稱得上是“綠色產品”。澳大利亞曾專門生產CD板為其奧運會場館建設提供模板。PP結構低發泡板材還可用作塑料野營房的門板、墻板和屋面板等。亦可加工成隔音材料、絕熱材料以及工具的柄，還可用來制造船漿、防傾板、及輕便轉向舵，最近制鞋行業采用低發泡PP代替PU作涼鞋、拖鞋的鞋底及鞋面材料。
3 結語
聚丙烯泡沫塑料所具有的獨特力學性能和優異的耐熱性，使它具有廣闊的應用前景和實用價值，在生產汽車零部件、隔熱材料、包裝材料等方面顯示出巨大的市場和應用前景，可彌補PU、PS等發泡材料的不足。隨著科技的不斷發展，聚丙烯泡沫塑料制品將會廣泛應用于人類生活的各個方面。
