发泡聚丙烯

用于日用品、包装、工业、农业、交通运输业、军事工业、航天工业的产品

发泡聚丙烯是用于日用品、包装、工业、农业、交通运输业、军事工业、航天工业的产品。

产品危害

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℃。

材料优点

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），PP弯曲模量大约为1.52Gpa，PE仅为207Mpa，耐化学性与PE相似。

2、聚丙烯的玻璃化温度低于室温，抗冲击性能优于PS，而且相比PS泡沫的难回收性，聚丙烯泡沫是一种环境友好的材料。

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。发泡聚丙烯通常能耐130℃的高温，比聚乙烯泡沫的最高使用温度80℃高得多。封闭式泡孔结构使其热导率不会因潮湿而受影响，因此可用作保温材料。

4、良好的低温特性：制品即使在-30℃时也表现出很好的性能。

5、能量吸收：由于PP发泡制品具有很好的吸收能量特性，具有优异的抗压吸能性能。广泛应用于汽车保险杠能量处理系统及其他防冲撞吸能部件。

6、尺寸形状恢复稳定性：PP发泡制品受多次连续撞击和挠曲变形后会很快恢复原始形状，而不产生永久形变。

7、质量轻且能够反复使用：PP发泡制品的密度能够达到很低水平，因此能大幅度降低重量，同时PP发泡制品柔韧性好，可反复使用，不易破碎；易回收再利用，易分解，制品不含对人体有毒有害的成分，燃烧不产生有毒物质。

8、具有良好的表面保护性和隔音性能：PP发泡制品是半硬质成形，具有适度的硬度、柔软性，不会擦伤、碰伤与其接触的物体，具有较好的表面保护性。

聚丙烯树脂具有质轻、原料来源丰富、性能价格比优越以及优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易于回收等特点，是世界上产量增长量最快的通用热塑性树脂，我国PP树脂已成为产量最大的树脂品种。然而应用主要是编织产品和农用薄膜，PP树脂行业面临消费结构单一，需求不旺且产品档次低的问题。各树脂生产企业都在积极调整生产思路，开发生产适销对路、高质量、高附加值的专用料，以使PP具有更大的应用价值和经济效益。其中聚丙烯泡沫的研究开发也成了近年来的热点，尽管聚丙烯发泡产品具有良好的性能和应用前景，但聚丙烯泡沫的开发难度很大，国内尚未有其相关的、可工业化的核心技术。一些发达国家正在大力发展并作为替代发泡聚苯乙烯的绿色包装材料。

EPP发泡粒子大都是通过间歇式发泡来实现的,由于生产工艺较复杂,成本较高,当然售价也较高, 国内市场EPP制件的价格在12万人民币/吨左右, 而欧洲市场EPP制件的价格在2万欧元/吨左右。EPP制件的模压加工与EPS类似(工艺已经成熟), 尽管如此高的价格, EPP的市场还在逐步扩大。随着中国EPP市场需求的不断扩大, JSP公司计划在广东省东莞兴建新的EPP生产基地。

制备方法

原料

聚丙烯PP树脂、发泡剂、防老剂、稀释剂（如丙酮）、交联剂、助交联剂

设备

挤出机、成型口模、冷却定型装置、牵引装置、切割装置、卷取装置

步骤

方法一

一、在混炼之前，把聚丙烯树脂、发泡剂、防老剂、交联剂、助交联剂放在稀释剂（如丙酮）中，搅拌至成浆状，干燥，除去丙酮，得均匀的分散物。二、把分散物放进两辊塑炼机与弹性体混合。三、在压制成型与发泡过程前，把片材放入压机的模框内，预热4分钟，然后加热加压（约4Mpa），使片材预成型。四、将预成型片材放入柱塞式模具（已预热至190℃）内，并马上把预热过的柱塞式模具放入已加热至220-230℃的压机内。五、合模施加压力，保证底板和模框封闭，加热至发泡剂分解时，混合物在柱塞式模具内发泡并将柱塞往上推，保持这个温度与压力2min，使得发泡剂的分解反应以及过氧化物的交联反应完全。

方法二

在两块镀铬钢板间封入预成型片材，直接放入压机（已加热至216℃）内使其发泡，加热加压约几分钟使发泡剂分解，完成树脂的部分交联，而后急速开启压机，释放压力，发泡片材弹出模具外，同时完成三向发泡。

关键

聚丙烯发泡的关键：

一、聚合物/发泡剂必须形成均相溶液，并且要保证足够高的挤出机机头压力来抑制发泡体系在挤出口模附近提前发泡;

二、发泡体系要经过成型机头进行快速的成核和增长，这一过程中要保证诱发更大的过饱和压力和更快的过饱和压力降，以尽可能地同时形成大量的气泡核;

三、增长时，增长气泡的稳定和控制最终制品发泡倍率关键在于适合的机头温度；

四、在定型固化过程，冷却速率很影响最终制品的密度和性能，所以需要合理的冷却速率。

五、如果选择物理发泡剂，那么物理发泡剂的注入和计量及工艺参数（温度和压力等）对最终发泡聚丙烯材料的泡体结构与密度及力学性能与热性能等会产生重大的影响。

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