发泡聚丙烯制备与应用研究进展
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作者:王维
摘 要：发泡聚丙烯是一种新型材料，它是以高分子为基体，将大量气泡作为填料而生成的复合材料，因其具有质量轻、隔热效果好、缓冲能力强、绝缘、防腐、价格低廉等优点被广泛应用于生活中，是现代人生产生活的必备材料。发泡聚丙烯是21世纪最具潜力的新型发泡材料，为了使其更好的服务社会必须就其制备进行研究，通过分析了解拓宽其应用渠道，进一步发挥发泡聚丙烯对人类社会的服务价值。
关键词：发泡聚丙烯;制备;应用
泡沫塑料是现代工业、生活的必需品，随着社会的进步与发展，各行各业对塑料的性能提出了更多要求，期望通过分析研究制备出性能更佳的产品。同时，人们的环保意识愈来愈强，相较于传统塑料产品，大众更青睐于环保、安全、性价比高的材料。为了不断满足人类社会的需求，须在制备的同时注重细节化与碎片化的内容，提高发泡聚丙烯的性能质量，延伸其应用价值。
一、发泡聚丙烯的制备方法
制备发泡聚丙烯需要在聚合物基体中引入泡孔，为了使泡孔均匀且能满足后续制备使用通常会在聚合物基体中添加适量发泡剂，按照发泡剂的性质，发泡聚丙烯的制备方法可分为化学法和物理法两种。首先，物理法即物理发泡剂法，购买氯氟烃、烷烃等具有挥发性液体的发泡剂作为制备基础，氯氟烃、烷烃均属于简单的有机化合物，将其添加进聚合物基体中可提高聚合物的性能，后来经过研发又推出了以超临界二氧化碳、氮气、丁烷等物质为基准的物理发泡技术，其性能更甚于前者。其次，化学法又细化为两类，分别是放热型发泡剂与吸热性发泡剂，这两者本质上都与分解型发泡剂相关，在实际应用中能比物理法更为均匀的分散在树脂中，待对聚合物加热时发泡剂便会分解并逐渐释放出气体促使塑料聚合物发泡。放热型发泡剂的成分大多为偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰胺等，这两类物质据有较高稳定性;吸热型发泡剂多为柠檬酸钠和碳酸氢钠复合物，整体来说，化学发泡剂的使用更为广泛，是发泡聚丙烯制备较早的使用方法。
发泡聚丙烯的制备方法很多，选取较常见的方式进行阐述：在混练之前，先将聚丙烯树脂、发泡剂、防老剂、交联剂等物质调和放入稀释剂中，把所有物质均匀的搅拌开来呈糊状即可，对物质的调和要保证均匀性，然后干燥处理，去除稀释剂，获得调和后均匀的分散物。分散物调制好后将其放入两辊塑炼机中，使分散物与弹性体能混合搅拌，待两者成型之前准备压制成型和发泡工作，将适量的片材放入壓机的模框内，开机预热四五分钟所有即可对片材进行加压处理，在热度中使片材得以成型，将这种预成型片材放入柱塞式模具中，在放入之前应先将模具预热，便于两者更好的接触，放入模具后立刻将其置入压机内，并将压机的温度调至二百二十摄氏度左右。最后，合模施加压力，为保证底板和模框的封闭，待模具中的片材加热到一定程度后加入发泡剂分解，在常用的发泡剂中，目前应用较多的是偶氮二甲酰胺，这种发泡剂能很好的分散于聚合物中，即使温度变化也不会出现较大程度的性质改变，分解出的气体为氮气，伤害小、不易燃，发泡剂分解后，片材混合物在柱塞式模具内持续发泡并不断膨胀扩大将柱塞网上推，此时要密切注意混合物在机器内的压力，保证底板与模框的封闭性，避免气体外漏，让发泡剂的分解反应与过氧化物完全接触、完全反应。
二、发泡聚丙烯的应用研究
（一）食品容器包装
发泡聚丙烯的化学结构决定了它的应用性质，相较于普通塑料产品，它的降解性更好，如果在制备过程中适当改性可进一步提高它的耐油性，使其在一次性包装市场中发挥作用。若发泡聚丙烯的密度在0.15g/cm左右、厚度在0.15mm左右时，适合用其生产高刚性和良好绝缘性的餐具，这种餐具与一般的PS泡沫餐具更具可行性，有明显的应用优势;若发泡聚丙烯的密度在0.12g/cm左右、厚度在1.0～3.5mm左右时，适用于肉类、食品的包装材料和瓶用密封垫，譬如包装一些苹果酱、酸奶乳酪等低酸度食品，对食品产生的影响非常小。据不完全统计，当前我国超市中各种果品、熟食、半成品、蔬菜托盘等物品大约需要100亿个，假如这些餐具的生产一半采用发泡聚丙烯则需要生产发泡片材十五万吨以上。
（二）保温隔热产品
发泡聚丙烯的一大特征就是隔热耐温，其可承受的温度范围大约在零下四十摄氏度到一百一十摄氏度之间，有时也可承受一百三十摄氏度左右的温度，而这远远高于普通的PE泡沫，这来源于发泡聚丙烯的孔隙结构特征。目前已知的发泡材料基本都不能达到该水平，因此它被广泛用于耐热性达不到要求的各种场合，譬如空调、冰箱、电动机室、炼铁车间的隔热材料等。鉴于我国正在倡导企业转型升级，对绝热材料的使用会愈来愈高，年增长率大约在百分之十左右。
（三）汽车行业
发泡聚丙烯在汽车行业中被广泛应用于装饰材料，在车辆制造中需要大量塑料，其中EPP塑料大约有四五公斤重，若使用发泡聚丙烯则能大幅度降低重量，因为这类材料的固相成分大约只占总重量的百分之六左右，其余部分以气体居多，更便于装饰用。除此之外，还可以将其应用于车辆的保险杠芯材料，因其质量较轻的特点能减轻杠芯百分之四十左右的重量，同时比PU塑料泡沫的耐受性更高，PU塑料泡沫大约只能保持五次冲击，而发泡聚丙烯在大量实验中均能承受超过七次的冲击并且不会产生破损。另外，发泡聚丙烯的抗压性能优于PS塑料，这说明它本身的可回收利用价值高，在当前节能减排、保护生态环境的号召下使用发泡聚丙烯代替传统塑料已经成为趋势，在欧美发达国家，将发泡聚丙烯应用于车辆已成为普遍现象。
三、结语
在时代发展的洪流中，节能减排产品更适合当前的发展趋势，受各种条件制约，发泡聚丙烯材料已成为新型材料的典范，自其被研发后经过改性、调制、研究取得了很大进步，被广泛应用于人们的生产生活。但是由于发泡聚丙烯的结晶特性，在片材生产技术上存有难度，因此仍然需要进一步开发研究。
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