泡沫塑料具有质轻、隔热、缓冲、绝缘、防腐、价格低廉等优点,因此在日用品、包装、工业、农业、交通运输业、军事工业、航天工业得到广泛应用,我国20世纪90年代以来泡沫塑料的发展十分迅速,其中主要品种有聚氨酯(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.但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℃.
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,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-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,目前,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,目前国内尚未有其相关的、可工业化的核心技术.目前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.
汽车领域:
用于汽车零部件的PP发泡材料近年来日趋重要.PP泡沫除具有高耐热性、高冲击能量吸收能力、良好回弹性和热成型性外,可回收再生也是个重要因素.这使完全用PP制造零部件的方案得以实施,例如仪表盘中,用GMT或滑石增强PP制造托架,用PP泡沫作柔软的弹性中间层,用软质密封膜作外皮.采用这种方案,汽车的塑料零部件在汽车报废后,经拆卸、清洗和重新造粒可重新用于较低级产品的用途如用作车轮拱板内衬.但由于成本很高且过程复杂,使得这种工艺受到-.如果用热成型的方法制造出带有光滑表层的发泡PP并与注塑的PP或ABS基层进行粘接,所有这些问题都会被解决了.挤出PP发泡片材可用于生产汽车门的隔水层或隔音板,豪华轿车后置发动机分隔间.用玻璃毡片增强的硬质PP泡沫板可用于生产汽车发动机护罩、承重的地板和备用胎外罩等.由于良好的热焊接性,发泡PP可用于作汽车顶板;由于其热加工性,交联发泡PP将进一步应用在控制箱和防震板等构件中.发泡PP片材和PP、ABS等内层材料,pvc等表层材料靠粘合剂或加热贴合,真空成型后可制作地毯支撑材料、遮阳板、隔音板、门衬和行李架等.发泡PP还可制造方向盘、行李仓内衬以及对空调蒸汽的阻隔板、侧护板、门内板吸能保护垫、缓冲垫、头枕、工具箱等.在这些需要较高工作温度的领域,发泡PP比发泡PE更有优势,因为后者只能在温度低于80℃的场合.由于PP的高耐热性,国外广泛用于替代PS发泡片材耐热性达不到要求的场合,如用于90℃～120℃热载体循环蓄电池的隔热材料、发动机室和车间的隔热材料、暖器的保温套,以及汽车内必须保温的地方,如遮阳板、仪表上的保温板及两个车门间温度易升高的地方.总之,在所有使用PE发泡材料时存在耐热问题的部位,都可以使用发泡PP .
