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发泡聚丙烯制备与应用研究进展发泡聚丙烯（Expanded Polypropylene，EPP）是一种具有优良性能和广泛应用的发泡塑料材料。
它具有轻质、耐冲击、吸能性好、绝缘性好、耐化学腐蚀等优点，因此在汽车、电子产品、包装、建筑材料等领域得到了广泛的应用。
随着新材料技术的不断发展，发泡聚丙烯的制备与应用研究也在不断深入，取得了一系列重要进展。
本文将对发泡聚丙烯制备与应用研究的进展进行综述。
一、发泡聚丙烯的制备方法目前，发泡聚丙烯的制备方法主要包括物理发泡法、化学发泡法和物理-化学发泡法三种。
1. 物理发泡法物理发泡法是利用物理手段将高压气体注入聚丙烯中，通过降压释放气体使聚丙烯发生发泡的过程。
该方法简单易行，可以在常温下进行，但需要专门的制备设备，成本较高。
物理-化学发泡法是将物理发泡法与化学发泡法相结合，利用高压气体和发泡剂共同作用，使聚丙烯发生发泡的过程。
该方法综合了物理发泡法和化学发泡法的优点，可以实现发泡均匀和稳定，是目前发泡聚丙烯制备的主要方法之一。
1. 汽车领域汽车领域是发泡聚丙烯的重要应用领域之一，主要用于汽车内饰、汽车座椅、汽车保险杠等部件。
随着汽车轻量化和安全性能要求的不断提高，发泡聚丙烯因其轻质、耐冲击、吸能性好等优点受到了汽车制造商的青睐。
近年来，随着汽车产业的快速发展，发泡聚丙烯在汽车领域的应用也在不断扩大，成为了汽车轻量化的重要材料之一。
2. 电子产品领域电子产品领域是发泡聚丙烯的另一个重要应用领域，主要用于电子产品包装、电子产品保护材料等。
发泡聚丙烯因其绝缘性好、抗震性能好等特点，可以有效地保护电子产品不受外界环境的影响，具有良好的应用前景。
3. 包装领域发泡聚丙烯在包装领域的应用也非常广泛，主要用于食品包装、物流包装等。
由于其轻质、耐冲击、隔热等特点，可以有效地保护包装物品不受损坏，同时具有环保、可回收利用的特点，受到了包装行业的重视。
4. 建筑材料领域在建筑材料领域，发泡聚丙烯主要用于保温材料、隔热材料等。
聚丙烯发泡材料研究进展作者：袁超来源：《卷宗》2016年第08期摘要：综述了聚丙烯（PP）发泡材料相对于传统泡沫塑料的优异性能，指出PP发泡的关键在于高熔体强度聚丙烯（HMSPP）原料、设备以及生产配方，同时简略介绍了HMSPP的制备技术、发泡工艺、常用的设备以及国内外主要生产厂商。
对国内科研工作者而言，聚丙烯发泡材料是具有广阔市场前景的挑战课题。
关键词：聚丙烯；高熔体强度聚丙烯；设备；加压发泡1 聚丙烯发泡材料简介泡沫塑料是塑料中含有大量气孔的材料，其由于具有质轻、绝热、隔音、低成本、热导率小、比强度高等优点，而广泛应用于包装、运输、汽车、建筑等材料中。
常见的泡沫塑料主要包括聚氨酯（PU）、聚苯乙烯（PS）和聚烯烃三大类。
其中，聚苯乙烯发泡制品因难以降解回收，被公认为“白色污染”，已于2005年被联合国环保组织宣布停止生产和使用；而聚氨酯的发泡材料，因在发泡过程产生有毒的异氰酸酯残留物，也难以达到现代工业对环保的要求[1]。
相对而言，聚烯烃，尤其聚丙烯（PP）发泡材料在使用性能、生产成本以及环境的影响方面具有独特的优势，如良好的热稳定性（最高耐热温度130℃），优异的耐化学腐蚀性和可降解性，较高的韧性、拉伸强度和冲击强度，以及较低的加工成本，而逐渐成为人们关注的焦点[2]。
PP发泡材料开发的历史较短，国外许多国家从20世纪70年代开始研究聚丙烯发泡材料，但是由于传统的PP发泡工艺性能较差，特别是发泡PP片材的生产技术难度较大，使其难以获得高质量的泡沫塑料制品，因而直到1980年PP发泡才实现工业化[3]。
传统PP的发泡工艺性能很差，这是因为普通的聚丙烯为柔软的长链大分子结构，结晶度和结晶倾向较高，达到熔点后粘度迅速下降（熔体粘度较低、熔体强度不足），此时发泡会发生气体逃逸，PP熔体无法包裹气泡，进而导致泡孔塌陷[4]。
多年的研究表明，提供高熔体强度的聚丙烯（HMSPP）是制备聚丙烯发泡材料的关键技术。
天津大学硕士学位论文辐射交联发泡聚丙烯材料的制备与应用：硕士研究生：：学号：导师：：：申请学位：：学科：：所在单位：：答辩日期：：天津大学授予学位单位：Dissertation Submitted to Tian Jin University for theDegree of MasterDISSERTATION TEMPLATE FOR MASTER DEGREE OF ENGINEERINGINSHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITYCandidate：Student ID:Supervisor：Academic Degree Applied for：Speciality：Affiliation：Date of Defence：Degree-Conferring-Institution：、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。
特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。
同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。
（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日辐射交联发泡聚丙烯材料的制备与应用摘要随着水性聚氨酯合成与改性工艺的不断进步，水性聚氨酯的应用也得到了极大地提升，反过来由于水性聚氨酯涂料的优异性能以及其极好的应用前景近些年来有关于水性聚氨酯的合成与改性研究也是如火如荼。
聚丙烯发泡的研究进展文/ 郭 喆 揣成智 刘 卉摘 要：聚丙烯(PP)树脂具有原料来源丰富、质量轻、性价比高、耐热性好、耐化学腐蚀性、易于回收等特点，是世界上应用最广、产量增长最快的树脂之一。
PP发泡材料是国外80年代中期开发的一种性能优越，用以取代传统泡沫材料的新型泡沫材料。
本文介绍了发泡PP的性能、发泡工艺、发泡技术以及国内外的发展现状。
关健词：聚丙烯发泡 性 能 发泡工艺 发泡技术 国内外的发展现状Abstract: The Polypropylene (PP) is one of the most generally used resins in the world. And it's also one of the resins that the yields increase the fastest. Because the PP resin has so many excellent characteristics such as abundant resource, low density, high performance price ratio, heat-resistant corrupt-proof and easy recycle. Furthermore, the PP foam is becoming the focus in plastics foam fi e ld for its particular and excellent performance. In this article,performance, foaming process, foaming technology, development situation at home and abroad of polypropylene foam are introduced.Key words: Polypropylene foam Performance Foaming process Foaming technology Development situation at home and abroadThe Progresses of Studies on Polypropylene Foam编者按：塑料制品广泛应用于日常生活，给人们带来便利，但是其却是生活中细菌传染的途径之一。
发泡聚丙烯制备与应用研究进展发泡聚丙烯是一种轻质、耐热、隔热、隔音、节能、环保的新型材料，广泛应用于建筑、交通、包装、家具等领域。
随着人们对材料性能和环保要求的提高，发泡聚丙烯的应用前景越来越广阔。
本文将就发泡聚丙烯制备与应用的研究进展进行讨论。
一、发泡聚丙烯的制备技术1. 挤出发泡法挤出发泡法是一种常见的发泡聚丙烯制备技术，通过挤出机将聚丙烯塑料颗粒加热融化，然后在挤出头中注入膨胀剂和发泡剂，经过模具形成发泡聚丙烯制品。
这种制备技术可以生产连续和大批量的产品，生产效率高，适用于生产管材、板材等产品。
2. 发泡成型法发泡成型法是在聚丙烯颗粒中直接添加膨胀剂和发泡剂，然后在模具中进行加热和成型，形成发泡聚丙烯制品。
这种制备技术适用于生产较为复杂的产品，成型精度高，适用于生产包装箱、保温杯等产品。
二、发泡聚丙烯的应用研究进展1. 建筑领域发泡聚丙烯具有优异的隔热、隔音、抗震、节能等性能，被广泛应用于建筑材料。
发泡聚丙烯保温板用于建筑外墙保温，可以有效提高建筑物的保温性能，减少能耗。
发泡聚丙烯用于地坪、屋顶、管道等部位的保温和隔热，能够提高建筑物的使用寿命，降低维护成本。
2. 交通领域发泡聚丙烯具有轻质、强度高、耐腐蚀等优点，适用于汽车、飞机、轮船等交通工具的内饰、座椅、保温材料等部位。
发泡聚丙烯汽车内饰件重量轻、成本低、吸音性能好，被广泛应用于汽车制造行业。
3. 包装领域发泡聚丙烯具有良好的缓冲、吸震、防潮、防震等性能，被广泛应用于包装行业。
发泡聚丙烯泡沫箱可以有效保护易碎物品，减少运输过程中的损坏。
发泡聚丙烯包装材料还广泛应用于食品、医药、电子等行业，能够保证产品的质量和安全。
4. 家具领域发泡聚丙烯具有轻质、环保、防水、防潮等优点，被广泛应用于家具制造行业。
发泡聚丙烯软垫、床垫、地毯等产品具有优异的弹性和舒适性，受到消费者的青睐。
三、发泡聚丙烯制备与应用面临的挑战与发展趋势1. 技术挑战发泡聚丙烯的制备技术目前仍存在一些问题，如挤出发泡过程中易产生气泡和缺陷，成型精度有限；发泡成型过程中易产生收缩、变形等问题。
发泡聚丙烯制备与应用研究进展【摘要】本文主要介绍了发泡聚丙烯制备与应用的研究进展。
首先讨论了发泡聚丙烯的制备方法，包括物理发泡和化学发泡两种主要方法。
接着分析了发泡聚丙烯在包装、建筑材料和汽车工业中的应用现状，以及其在各领域的广泛应用。
同时对发泡聚丙烯的性能及改性研究进行了探讨。
最后对发泡聚丙烯制备技术的不断创新和未来发展前景进行了总结，指出发泡聚丙烯在各行业中具有重要的应用价值和发展潜力。
通过本文的介绍，读者可以更加深入地了解发泡聚丙烯的制备方法、应用领域以及其在未来的发展趋势，为相关研究和应用提供参考。
【关键词】发泡聚丙烯、制备方法、包装行业、建筑材料、汽车工业、性能研究、改性、广泛应用、创新、未来发展前景1. 引言1.1 发泡聚丙烯制备与应用研究进展发泡聚丙烯是一种广泛应用的聚合材料，其制备与应用研究不断取得新的进展。
发泡聚丙烯以其低密度、高强度、保温隔热等优异性能，在包装、建筑、汽车工业等领域得到广泛应用。
本文将对发泡聚丙烯的制备方法、在不同领域的应用、性能及改性研究等进行综述，探讨发泡聚丙烯在各领域的广泛应用、制备技术的不断创新以及未来的发展前景。
通过对发泡聚丙烯的研究进展进行系统梳理，有助于更好地了解和推动发泡聚丙烯在各个领域的应用，促进其在未来的发展和创新。
2. 正文2.1 发泡聚丙烯的制备方法发泡聚丙烯的制备方法有多种，主要包括物理发泡方法和化学发泡方法。
物理发泡方法是通过在高温和高压下将发泡剂溶解在聚丙烯中，然后急剧降压或升温使发泡剂汽化形成气泡，从而实现发泡的过程。
物理发泡方法制备的发泡聚丙烯具有细腻均匀的气孔结构和优异的抗拉强度，适用于一些对材料性能要求较高的领域，如汽车工业和建筑材料领域。
化学发泡方法是通过在聚丙烯中添加发泡剂和交联剂，经过加热或化学反应使聚丙烯发生体积膨胀，形成气泡的过程。
化学发泡方法制备的发泡聚丙烯具有气孔大小可调、发泡均匀度高等优点，适用于一些对材料密度要求较低的领域，如包装行业。
化学微发泡聚丙烯材料研究进展摘要：微发泡材料具有重量轻、耗材少、缓冲性能优异、比强度高等优点，但在实际使用中存在发泡质量差、表面质量差、机械强度低等质量问题，限制了微发泡材料在工业领域的进一步推广应用。
因此，相关研究者和从业者针对发泡质量、机械强度和表面质量三个关键指标，在基体材料体系、发泡剂体系、增强体系、成型工艺等方面做了大量的研究工作。
从发泡质量、机械强度和表面质量三个方面介绍了化学微发泡聚丙烯的研究进展。
最后，对化学微发泡聚丙烯的未来研究方向进行了展望。
关键词:化学微发泡；聚丙烯；发泡质量；表面质量；机械强度1发泡质量发泡质量反映在泡孔直径、泡孔密度和泡孔均匀性上。
发泡质量的提高主要从两个方面进行优化:发泡配方(交联剂、发泡剂、成核剂、树脂等。
)和注塑工艺。
1.1交联剂曹喜伟通过交联剂和辅助交联剂的复配，制备了复合交联剂CuB-1，提高了回收聚丙烯材料的熔体强度，解决了PP熔体强度低、气壁承受不住气体压力破裂导致气体逸出、发泡质量差的问题。
同时发现发泡剂用量、挤出温度和口模平直度的长短都会影响发泡质量。
1.2发泡剂和成核剂在一定浓度范围内，随着发泡改性剂含量的增加，参与接枝反应的改性剂浓度增加，PP的接枝度增加，PP的熔体强度增加，泡孔数量增加，发泡片材的密度降低。
随着成核剂超细碳酸钙或滑石粉含量的增加，泡孔密度逐渐增大，而泡沫密度逐渐减小，但泡孔破碎率会随着成核剂的增加和成核剂效率的提高而增大。
1.3和树脂EPDM的引入提高了体系的粘弹性效应和拉伸强度，即PP的熔体强度提高，较高强度的熔体可以有效包裹气体防止气体逸出，从而抑制泡孔变形，提高发泡质量。
其次，EPDM的加入降低了PP材料的结晶度，提高了起始结晶温度，避免了PP熔体的过早结晶，改善了气体在溶液中的扩散，从而提高了发泡质量。
最后，EPDM的加入可以拓宽PP复合材料的发泡温度范围。
1.4添加剂AF纤维的加入使泡芯在不同位置的应力不同，改变了泡芯的位置，从而阻止和抑制了泡孔的生长，诱发了泡孔的变形。
发泡聚丙烯制备与应用研究进展李 超，游 峰，王大威，刘治田＊，蔡 雄，覃卉婷（武汉工程大学材料科学与工程学院，武汉 ４３００７３） 摘要：发泡材料作为一种新型材料，以高分子为基体，大量气泡存在于其内部，被看作以气体为填料的一种复合材料。
发泡材料质量轻，比强度高且具备缓冲、吸声、保温等功能，在建筑、汽车、包装、航空航天和家电等领域应用广泛。
聚丙烯具有优异的热学、力学和化学稳定性，是制备发泡材料所需要的聚合物基体，聚丙烯发泡材料成为继聚苯乙烯、聚乙烯发泡材料之后２１世纪最具潜力的新型发泡材料。
备方法发泡形态改性方法和应用现状并简要展望了这类材料的发展前景，将为发泡聚丙烯材料的应用和发展提供理论基础。
关键词：聚丙烯；发泡；改性引言随着社会的发展和进步，各行各业对塑料性能的要求也越来越高，人们越来越青睐于环保、安全、质轻、性价比高的材料。
聚合物发泡材料是一种以树脂为基体，在材料内部有大量气泡，可以看作以气体为填充材料的固／气复合材料［１］。
常见的泡沫材料主要包括聚苯乙烯（ＰＳ）、聚氨酯（ＰＵ）和聚烯烃（ＰＯ）三大类［２］。
Ｄｕｐｏｎｔ公司从１９４１年，将其发明的“ｓｐｏｎｇｙ”专利技术的乙烯泡沫用作制作具有保温、隔热作用的材料。
此后，聚合物泡沫材料取得了很大的发展和进步，聚乙烯（ＰＥ）、ＰＳ、ＰＵ泡沫等已经应用到我们生活和生产的各个领域。
其中，ＰＳ发泡制品使用量大，降解、回收困难，对我们赖以生存的环境造成了严重的破坏，是世界公认的“白色污染”，联合国环保组织早在２００６年已决定，在全球范围内禁止生产和使用ＰＳ发泡材料［３］。
ＰＵ泡沫片材在发泡过程中会产生对人体有害的异氰酸酯残留物，且使用之后无法回收利用。
相比来说，聚烯烃，尤其是ＰＰ发泡材料（Ｅｘｐａｎｄｅｄ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ，ＥＰＰ）有很多优点，其独特而优越的性能成为目前增长最快的新型材料。
ＥＰＰ材料质量轻，使用温度高，降解性能好，具有十分优异的化学、力学和热性能［４，５］。
发泡聚丙烯制备与应用研究进展李 超，游 峰，王大威，刘治田＊，蔡 雄，覃卉婷（武汉工程大学材料科学与工程学院，武汉 ４３００７３） 摘要：发泡材料作为一种新型材料，以高分子为基体，大量气泡存在于其内部，被看作以气体为填料的一种复合材料。
发泡材料质量轻，比强度高且具备缓冲、吸声、保温等功能，在建筑、汽车、包装、航空航天和家电等领域应用广泛。
聚丙烯具有优异的热学、力学和化学稳定性，是制备发泡材料所需要的聚合物基体，聚丙烯发泡材料成为继聚苯乙烯、聚乙烯发泡材料之后２１世纪最具潜力的新型发泡材料。
本文总结了发泡聚丙烯的制备方法，发泡形态，改性方法和应用现状，并简要展望了这类材料的发展前景，将为发泡聚丙烯材料的应用和发展提供理论基础。
关键词：聚丙烯；发泡；改性引言随着社会的发展和进步，各行各业对塑料性能的要求也越来越高，人们越来越青睐于环保、安全、质轻、性价比高的材料。
聚合物发泡材料是一种以树脂为基体，在材料内部有大量气泡，可以看作以气体为填充材料的固／气复合材料［１］。
常见的泡沫材料主要包括聚苯乙烯（ＰＳ）、聚氨酯（ＰＵ）和聚烯烃（ＰＯ）三大类［２］。
Ｄｕｐｏｎｔ公司从１９４１年，将其发明的“ｓｐｏｎｇｙ”专利技术的乙烯泡沫用作制作具有保温、隔热作用的材料。
此后，聚合物泡沫材料取得了很大的发展和进步，聚乙烯（ＰＥ）、ＰＳ、ＰＵ泡沫等已经应用到我们生活和生产的各个领域。
其中，ＰＳ发泡制品使用量大，降解、回收困难，对我们赖以生存的环境造成了严重的破坏，是世界公认的“白色污染”，联合国环保组织早在２００６年已决定，在全球范围内禁止生产和使用ＰＳ发泡材料［３］。
ＰＵ泡沫片材在发泡过程中会产生对人体有害的异氰酸酯残留物，且使用之后无法回收利用。
相比来说，聚烯烃，尤其是ＰＰ发泡材料（Ｅｘｐａｎｄｅｄ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ，ＥＰＰ）有很多优点，其独特而优越的性能成为目前增长最快的新型材料。
ＥＰＰ材料质量轻，使用温度高，降解性能好，具有十分优异的化学、力学和热性能［４，５］。
然而，由于通用的ＰＰ韧性差、熔体强度低，发泡性能差，很难利用普通ＰＰ进行发泡制备发泡材料，限制了其在热成型和发泡材料领域的应用。
原因是ＰＰ是长链结构，链柔软而具有结晶倾向，其软化点与熔点很接近，适用于挤出发泡的加工温度窗口非常窄。
在熔点以下，体系粘度大，泡孔难以形成，但当加工温度高于ＰＰ的熔点时，ＰＰ的粘度低，造成其熔体强度低，结果是形成的气体难以被包围在熔体中。
同时，在冷却阶段，ＰＰ结晶放热量大，体系粘度偏低，使得形成的气泡可能进一步被破坏［６，７］。
因此，需对ＰＰ进行改性，以提高其熔体强度，达到发泡所需的相关要求。
１ 发泡聚丙烯研究现状１．１ 发泡聚丙烯的制备方法制备聚合物发泡材料，通常要在聚合物基体中引入泡孔，常规的方法是加入发泡剂。
根据发泡剂的１０．１４０２８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３－３７２６．２０１５．０５．００４收稿：２０１４－１０－０８；修回：２０１４－１２－２２；基金项目：国家自然科学基金；湖北省自然科学基金；武汉市科技攻关计划；湖北省教育厅重点项目；武汉市软科学研究计划；作者简介：李超，研究生，研究方向为功能高分子材料，Ｅ－ｍａｉｌ：１２６９８０２６２３＠ｑｑ．ｃｏｍ；＊通讯联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ａｂｌｅ．ｚｔｌｉｕ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ．１０．１４０２８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３－３７２６．２０１５．０５．００４不同，发泡ＰＰ的制备方法可以分为化学发泡剂发泡和物理发泡剂发泡。
物理发泡常用氯氟烃、烷烃等挥发性液体作为发泡剂，后来开发了以超临界ＣＯ２、Ｎ２、丁烷和戊烷等为发泡剂的物理发泡技术。
化学发泡剂包括放热型发泡剂和吸热型发泡剂。
其中，前者大多为有机型，如偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰胺基脲等，后者主要有柠檬酸钠和碳酸氢钠复合物［８］。
使用化学发泡剂与ＰＰ共混进行发泡，是ＰＰ发泡材料行业应用较早制备方法。
化学发泡剂又称为分解型发泡剂，能够均匀地分散在树脂中，对熔体加热时，发泡剂会分解并能释放出气体，使塑料发泡。
发泡剂一般分为无机发泡剂和有机发泡剂，无机化泡剂在聚合物熔体中分散不均匀，产生的气体容易透过膜壁散逸，分解放出气体的温度范围比较难以控制，可以被用作助发泡剂；有机发泡剂在发泡过程会产生气体，如ＮＨ３和Ｎ２等，主要分为偶氮化合物、磺酰肼类化合物以及亚硝基化合物三类。
常用的发泡剂中，应用最多的是偶氮二甲酰胺（ＡＣ发泡剂）。
图１给出了干燥的ＡＣ发泡剂在空气中热分解的机理［９］。
图１ ＡＣ发泡剂的热分解机理Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ＡＣ现主要采用有机发泡剂，它非常容易分散在聚合物中，分解温度范围易于控制，分解产生的气体主要是Ｎ２，不易燃，不液化，扩散速率小，从泡沫体中逸出困难。
郭喆等［１０］以ＰＰ为基体，使用ＡＣ发泡剂，采用化学交联法，研究了发泡剂用量对泡孔结构的影响。
实验结果表明，当ＡＣ含量为２份时，ＰＰ发泡板材的综合性能较优，其发泡结构如图２所示。
图２ 不同ＡＣ发泡剂用量的ＰＰ泡孔形态ＳＥＭ图Ｆｉｇｕｒｅ ２ ＳＥＭ ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ ｏｆ ＰＰ ｃｅｌｌ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＡＣ ｃｏｎｔｅｎｔｓＲｅｐｒｉｎｔｅｄ ｗｉｔｈ ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｒｅｆ［１０］有的发泡材料的空隙是通过某物质的物理形态的变化，由物质相态的转化而起作用，这种物质称作物理发泡剂，如戊烷等。
在某设定的压力下，将发泡剂注入聚合物熔体中，经过挤出机挤出时，因压力下降，液体气化，致使在熔体中形成泡孔。
由于戊烷和其它烃类发泡剂非常易燃，并且也易于与ＰＰ相容，因此在熔体中必须加入成核剂或矿物质作为泡孔的成核中心。
１９９３年，Ｇｏｅｌ和Ｂｅｃｋｍａｎ提出以超临界ＣＯ２为发泡剂的微孔泡沫成型方法［１１］。
中国科学院宁波材料所在ＰＰ发泡技术方面取得重大的进展，其研发的超临界流体发泡通用大品种ＰＰ项目，实现了低密度以及高发泡倍率的ＰＰ发泡材料的长时间稳定量产，且有较好的生产重复性。
１０．１４０２８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３－３７２６．２０１５．０５．００４另外，一些研究人员利用结晶聚合物的结晶特性，将发泡过程限制在无定形区，得到了局部纳孔材料。
Ｂａｏ等［１２］用注塑方法制得带有串晶结构的高度取向等规ＰＰ，然后以此为发泡模板，在适宜的发泡温度和ＣＯ２压力下，利用固相发泡法，制备了如图３所示的发泡材料，图中的泡孔沿着串晶取向方向成核、生长。
这种制备方法的关键就是如何调控工艺参数，将泡孔成核和生长限制在串晶包围的无定形区。
图３ 串晶结构发泡ＰＰ的纳米微孔ＳＥＭ图Ｆｉｇｕｒｅ ３ ＳＥＭ ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈ ｏｆ ｎａｎｏｃｅｌｌｕｌａｒ ｆｏａｍ ｏｆ ＰＰ ｗｉｔｈ ａ ｓｈｉｓｈ－ｋｅｂａｂ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅＲｅｐｒｉｎｔｅｄ ｗｉｔｈ ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｒｅｆ［１２］１．２ 聚合物发泡材料的结构形态描述聚合物发泡材料的分类方法较多，按泡孔结构的不同，可将聚合物发泡材料分为开孔发泡材料和闭孔发泡材料；按软硬程度的不同，可分为软质发泡材料、半硬质发泡材料和硬质发泡材料；按密度不同可分为低发泡、中发泡和高发泡三种类型［１３，１４］。
聚合物发泡材料的泡孔结构与形状由最终发泡材料的密度以及发泡材料形成与稳定过程中微孔结构所受外部作用力的大小而决定［１５］。
泡孔形态分析在发泡材料中是常用的表征之一，例如，刘卉等［１６］对比了纯ＰＰ与自制ＨＭＳＰＰ模压发泡后的泡孔的扫描电镜照片。
由图４可以看出，未经改性（左图）的纯ＰＰ发泡后，制品表观密度高达０．６９ｇ／ｃｍ３，外表不光滑、泡孔尺寸不均匀，有气体散失现象；而改性后的ＰＰ发泡后，制品表观密度降至０．１５ｇ／ｃｍ３，外表光滑，表面无开孔，泡孔细密均匀，孔与孔之间不连通，为独立的闭孔结构，孔壁较薄，发泡倍率高。
图４ ＰＰ和ＨＭＳＰＰ发泡后的ＳＥＭ图Ｆｉｇｕｒｅ ４ ＳＥＭ ｏｆ ｃｅｌｌ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ｆｏａｍｅｄ ＰＰ ａｎｄ ＨＭＳＰＰＲｅｐｒｉｎｔｅｄ ｗｉｔｈ ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｒｅｆ［１６］１．３ 聚丙烯的改性方法为了制备具有优异发泡性能的ＰＰ，通常需要对常规ＰＰ进行改性，提高其熔体强度。
熔体强度是指聚合物熔体在断裂之前所能承受的最大应力。
提高ＰＰ熔体强度的方法有很多，大致分为物理改性和化学改性两种方法。
前者即ＰＰ与其它非晶或低结晶树脂、弹性体等共混，以提高熔程与熔体强度；后者主要方法是提高ＰＰ分子量及其分布或引入支链结构。
目前，具体改性方法有直接使用高熔体强度ＰＰ、化学交联和接枝ＰＰ、共混改性等［１７］。
普通ＰＰ的熔体强度太低，气泡生长过程总破裂，制备高熔体强度聚丙烯（ＨＭＳＰＰ）是改善其热成型性能和发泡性能的关键和前提。
与普通ＰＰ相比，ＨＭＳＰＰ熔体强度高，有长支链结构，克服了ＰＰ应变软化的缺点，大大提高了其粘度。
因此，近年来ＨＭＳＰＰ的研制引起了国内外学者的广泛关注，成为塑料领域中科学家研究的热点之一。
在通过本体聚合方法制备ＨＭＳＰＰ的过程中，通过加入共聚单体，如１，７－辛二烯和１，９－癸二烯等与丙烯进行聚合，在线型的ＰＰ长链上接枝支链，生成支化结构，从而提高ＰＰ的熔体强度，在做熔体拉伸实验时，发现该材料存在明显的应变硬化现象，加工温度范围较没有支链的ＰＰ扩宽［１８］。
这种方法操作简单、经济、产品性能稳定性好。
制备高熔体强度ＰＰ的技术，在国外较为先进，上世纪９０年代初期实现了工业、产业化生产，目前我国还是处于实验研发阶段，距产业化生产要有很长的路要走。
比利时Ｍｏｎｔｅｌｌ公司上世纪９０年代，推出了Ｐｒｏｆａｘ－Ｆ８１４树脂，这种材料是含有长支链结构，专门用于发泡材料的ＰＰ树脂，在聚合过程中引发产生长支链，其熔体黏度增加，气体的扩散速度减缓，孔壁抵抗气体压力的能力增强，所得的泡沫塑料泡孔均为闭孔，这种均聚物的熔体强度是具有相似流动特性的传统均聚物的９倍［１９］。
Ｐｒｏｆａｘ－Ｆ８１４与传统Ｍａｒｌｅｘ ＨＮＺ－０２０性能比较如表１所示。
表１ Ｐｒｏｆａｘ－Ｆ８１４与传统Ｍａｒｌｅｘ ＨＮＺ－０２０机械性能对比Ｔａｂｌｅ １ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ＰｒｏｆａｘＰＦ８１４ａｎｄ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ＰＰ（Ｍａｒｌｅｘ ＨＮＺ－０２０）物理性能测试方法Ｍａｒｌｅｘ ＨＮＺ－０２０Ｐｒｏｆａｘ－Ｆ８１４熔融指数／（ｇ·１０ｍｉｎ－１）ＡＳＴＭＤ－１２３８ ２ ３密度／（ｇ·ｃｍ－３）ＡＳＴＭＤ－１５０５／７９２ ０．９１ ０．９０屈服强度／（ＭＰａ）ＡＳＴＭＤ－６３８ ４０ ３７弯曲模量／（ＭＰａ）ＡＳＴＭＤ－７９０Ｂ２２０６ １７００切口冲击强度／（Ｊ·ｍ－１）ＡＳＴＭＤ－２５６ ２７ ６４热变形温度／（℃）ＡＳＴＭＤ－６４８ １３５ １１０熔点／（℃）ＤＳＣ（Ｐｅｋｉｎ－Ｅｌｍｅｒ）１６８ １５７ 德国的ＢＡＳＦ与Ｈｏｅｃｈｓｔ公司正在开发这种规格的树脂。
