泡沫塑料具有質輕、隔熱、緩沖、絕緣、防腐、價格低廉等優點,因此在日用品、包裝、工業、農業、交通運輸業、軍事工業、航天工業得到廣泛應用,我國20世紀90年代以來泡沫塑料的發展十分迅速,其中主要品種有聚氨酯(PU)軟質和硬質泡沫塑料、聚苯乙烯(PS)泡沫塑料和聚乙烯(PE)泡沫塑料三大類.但聚氨酯泡沫在發泡過程中存在對人體有害的異氰酸酯殘留物,并且發泡材料無法回收利用.而聚苯乙烯(PS)發泡過程中通常會使用到氟氯烴化合物或丁烷,對環境有不利影響,產品降解困難且容易形成"白色污染",聯合國環保組織已決定停止使用PS發泡產品.交聯聚乙烯泡沫塑料剛性較低,且最高使用溫度為80℃.
對比以上三種泡沫塑料,聚丙烯發泡材料有很多優點:
1) 聚丙烯(PP)剛性優于聚乙烯(PE),PP彎曲模量大約為,PE僅為207Mpa,耐化學性與PE相似.
2) 聚丙烯的玻璃化溫度低于室溫,抗沖擊性能優于PS,而且相比PS泡沫的難回收性,聚丙烯泡沫是一種環境友好的材料.
3) 聚丙烯有較高的熱變形溫度,可以在一些高溫領域中應用.發泡聚丙烯通常能耐130℃的高溫,比聚乙烯泡沫的最高使用溫度80℃高得多.封閉式泡孔結構使其熱導率不會因潮濕而受影響,因此可用作保溫材料.
4) 良好的低溫特性:制品即使在-30℃時也表現出很好的性能.
5) 能量吸收:由于PP發泡制品具有很好的吸收能量特性,具有優異的抗壓吸能性能.廣泛應用于汽車保險杠能量處理系統及-防沖撞吸能部件.
6) 尺寸形狀恢復穩定性:PP發泡制品受多次連續撞擊和撓曲變形后會很快恢復原始形狀,而不產生永久形變.
7) 質量輕且能夠反復使用:PP發泡制品的密度能夠達到很低水平,因此能大幅度降低重量,同時PP發泡制品柔韌性好,可反復使用,不易破碎;易回收再利用,易分解,制品不含對人體有毒有害的成分,燃燒不產生有毒物質.
8) 具有良好的表面保護性和隔音性能:PP發泡制品是半硬質成形,具有適度的硬度、柔軟性,不會擦傷、碰傷與其接觸的物體,具有較好的表面保護性.
聚丙烯樹脂具有質輕、原料來源豐富、性能價格比優越以及優良的耐熱性、耐化學腐蝕性、易于回收等特點,是世界上產量增長量最快的通用熱塑性樹脂,目前,我國PP樹脂已成為產量最大的樹脂品種.然而應用主要是編織產品和農用薄膜,PP樹脂行業面臨消費結構單一,需求不旺且產品檔次低的問題.各樹脂生產企業都在積極調整生產思路,開發生產適銷對路、高質量、高附加值的專用料,以使PP具有更大的應用價值和經濟效益.其中聚丙烯泡沫的研究開發也成了近年來的熱點,盡管聚丙烯發泡產品具有良好的性能和應用前景,但聚丙烯泡沫的開發難度很大,目前國內尚未有其相關的、可工業化的核心技術.目前一些發達國家正在大力發展并作為替代發泡聚苯乙烯的綠色包裝材料.
汽車領域:
用于汽車零部件的PP發泡材料近年來日趨重要.PP泡沫除具有高耐熱性、高沖擊能量吸收能力、良好回彈性和熱成型性外,可回收再生也是個重要因素.這使完全用PP制造零部件的方案得以實施,例如儀表盤中,用GMT或滑石增強PP制造托架,用PP泡沫作柔軟的彈性中間層,用軟質密封膜作外皮.采用這種方案,汽車的塑料零部件在汽車報廢后,經拆卸、清洗和重新造粒可重新用于較低級產品的用途如用作車輪拱板內襯.但由于成本很高且過程復雜,使得這種工藝受到-.如果用熱成型的方法制造出帶有光滑表層的發泡PP并與注塑的PP或ABS基層進行粘接,所有這些問題都會被解決了.擠出PP發泡片材可用于生產汽車門的隔水層或隔音板,豪華轎車后置發動機分隔間.用玻璃氈片增強的硬質PP泡沫板可用于生產汽車發動機護罩、承重的地板和備用胎外罩等.由于良好的熱焊接性,發泡PP可用于作汽車頂板;由于其熱加工性,交聯發泡PP將進一步應用在控制箱和防震板等構件中.發泡PP片材和PP、ABS等內層材料,pvc等表層材料靠粘合劑或加熱貼合,真空成型后可制作地毯支撐材料、遮陽板、隔音板、門襯和行李架等.發泡PP還可制造方向盤、行李倉內襯以及對空調蒸汽的阻隔板、側護板、門內板吸能保護墊、緩沖墊、頭枕、工具箱等.在這些需要較高工作溫度的領域,發泡PP比發泡PE更有優勢,因為后者只能在溫度低于80℃的場合.由于PP的高耐熱性,國外廣泛用于替代PS發泡片材耐熱性達不到要求的場合,如用于90℃～120℃熱載體循環蓄電池的隔熱材料、發動機室和車間的隔熱材料、暖器的保溫套,以及汽車內必須保溫的地方,如遮陽板、儀表上的保溫板及兩個車門間溫度易升高的地方.總之,在所有使用PE發泡材料時存在耐熱問題的部位,都可以使用發泡PP .
