聚丙烯发泡发泡材料及其在体育器材中的运用
摘要：
聚丙烯发泡材料具有质量轻、隔音、吸收冲击能量大等优点，在体育器材中得到了广泛的应用。本文综述了发泡聚丙烯（EPP）发泡的原理、工艺、国内外进展状况，对其在体育中的应用做些简单的介绍，并对化学交联及共混改性进行PP发泡的研究进行评论，指出下一步的开发方向。
关键字：聚丙烯；发泡材料；体育器材；应用
发泡塑料作为一种新型的材料，与纯塑料相比，它们具有密度小、比强度高、能量吸收能力强、隔音隔热性能好等一系列优点[1] 主要品种有聚氨酯(PUR)软、硬质泡沫塑料，聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)挤出发泡三大类。其中，发泡聚丙烯(EPP)是继聚苯乙烯泡沫塑料之后JSP 公司开发的一种新型材料，与传统发泡材料相比，其具有优良的耐热性、力学性能、适宜和柔顺的表面，优异的微波适应性以及良好的环境适应性等优点，而且，由于聚丙烯分子上存在一个甲基，其化学性质决
定了发泡聚丙烯本身的降解性能将明显优于其它发泡材料，因此，在日本、美国和德国等国家得到了大力发展。从1982年EPP首次应用于汽车保险杠以来，该材料目前已广泛应用，随后EPP应用于汽车、包装、体育用品以及日用和结构材料等各个领域。本文分别对聚丙烯发泡材料的开发研究进展及其在体育器材中的应用做简要介绍。,
1. 聚丙烯发泡材料的开发研究进展
聚丙烯结晶型聚合物，在结晶熔点以下几乎不流动，结晶熔点以上则熔体粘度急剧变小，所以在聚丙烯发泡过程中所产生的气体很难被熔体包住。此外，聚丙烯从熔融态转变为结晶态会放出大量的热量，由熔体转变为固体所需时间较长，加之聚丙烯透气率高，发泡气体易逃逸，故适于聚烯发泡的温度区间窄，发泡过程较难控制[2]发泡聚丙烯（EPP）发泡的原理、国内外研究的工艺进展状况做些相应的介绍。，因此，发泡聚丙烯的工业化开发颇有难度。目前，国外少数国家如美国、意大利、德国PP发泡材料的生产已实现了工业化。我国近几年才开始PP发泡材料方面的研究，至今还没有开发出稳定高发泡PP的成熟技术，工业化生产在我国还在起步阶段。下面将就
1.1聚丙烯发泡机理及发泡剂
1.1.1发泡机理
物理发泡是将一种挥发性的液体在一定压力下将其注入聚合物熔体中，当熔体经过机头时，压力下降，液体汽化，形成泡沫。一般需要设置专用的发泡剂计量、加压和注入系统，发泡剂通常是在PP完全熔融的挤出机相应的位置处直接加入。气体发泡剂在熔体中相容性差，需要使用混合效果极好的排气系统。另外,熔体压力和挤出过程中压力降的大小亦影响物理发泡过程。因此今后物理发泡剂的研制目标是开发一些不太稳定的挥发性化合物做发泡剂，同时要解决这些发泡剂和树脂相容性的问题及其从气泡中扩散速度快、易使气泡塌陷等问题。所以该技术对设备和工艺条件的精确控制要求很高。
目前开发较为成功的是CO2超临界流体发泡技术。该技术现正由美国的Trexel、Microcellular Pastics Technology、Axiomatics公司和日本的Sekisui Plastics of Tokyo公司等进行商业化推广[3]。 PP化学发泡是加入化学发泡剂在一定温度下分解放出气体进行发泡。PP发泡工艺控制比较困难，由于聚丙烯树脂为结晶聚合物，结晶度较高，在升温达到结晶熔融温度后，聚合物熔体粘度迅速下降，使发泡过程中产生的气体很难保持住；聚丙烯树脂热容较大，树脂从熔融状态转变到结晶态要放出大量的热，也使聚丙烯树脂的熔体强度下降，这些都使发泡的气体易于逃逸。因此增强熔体强度，选择合适的主发泡剂、助发泡剂及成核剂是化学发泡的关键。
1.1.2发泡剂类型
PP发泡分为物理发泡和化学发泡。常用的物理发泡剂包括戊烷、丁烷、CO2或N2等；化学发泡剂包括放热型发泡剂和吸热型发泡剂。放热型发泡剂大多为有机发泡剂，如偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰胺基脲等，吸热型发泡剂一般是柠檬酸、碳酸氢钠、碳酸钠的混合物。其中最为典型的是德国Boehringer Ingelgeim
公司生产的Hydrocerol发泡剂。经剖析其成分主要是柠檬酸，碳酸氢钠[4]
。
1.2 发泡聚丙烯材料研发进展
与非结晶的PS相比，结晶PP的发泡温度范围窄，发泡难度大。在熔点以下，体系黏度大，气泡难以生成，而在熔点以上，体系黏度迅速下降，熔体强度低，导致气体在体系中逃逸难以形成封闭的气泡。同时，在冷却阶段，由于PP结晶放热量大，体系黏度变低，使得形成的气泡可能进一步被破坏。
人们采用了各种方法来改进PP的这种缺点，所有的方法都具有相同的目的，即提高体系在发泡时的熔体强度。目前主要采用的方法有：直接使用高熔体强度PP、化学交联和接枝、共混改性[5]。
1.2.1基于高熔体强度聚丙烯的研究
使聚丙烯具有良好的发泡性能最直接也是最简单的方法就是采用高熔体强度的支化PP 树脂（HMSPP）作为发泡材料或主要组分。支化PP树脂具有比普通PP更高的熔体强度，它最先由比利时的Montell 公司开发出来并实现工业化，该公司生产的Pro-faxPF-814树脂具有比普通线性PP高出9倍的熔体强度（与普通PP的性能对比见表１）。此后，其它一些国家和公司（如韩国的三星综合化学公司、Chisso America 等）也相继开发出了大量的HMSPP产品，目前已在这些地区广泛应用。郦华兴[6]等对国外PP材料挤出发泡的研究进行了报道。对比了线性PP和支化PP的挤出物理发泡性能。在相同的实验条件下，两种材料的发泡特性体现出巨大的差异：线性PP发泡时，即使采用水急冷，气泡的开孔率仍然很高，且泡孔彼此相连，而支化PP的气泡合并现象很少。由此可见熔体强度对发泡性能的影响十分明显。
除了直接采用高熔体强度的PP外，为降低成本，可以利用其对普通PP进行共混改性，以达到增加体系熔体强度的目的。刘振龙[8]等以质量分数为10%～15%HMSPP分别与均聚和共聚PP进行共混。采用均聚PP为树脂基体的材料具有较高的刚性，但是发泡倍率以及材料韧性不及以共聚PP体系，这主要是均聚PP较高的结晶度决定的。当在以 HMSPP/均聚PP体系中加入第三组分弹性体乙烯辛烯共聚物（POE）后，可以增加发泡倍率，改善发泡材料的韧性。此外，文章对三种不同的化学发泡剂的发泡效果进行了对比，它们分别是HP-20P、EP1755和RA。其中HP-20P、EP1755为吸热型发泡剂，一旦受热停止，发泡剂就会停止分解，材料的形态体现为较小的泡孔。而RA属于放热型发泡剂，在没有吸热的情况下仍可能继续分解，导致气泡孔径的增大。
1.2.2基于化学交联提高聚丙烯熔体强度的研究
由于我国高熔体强度PP的生产还是空白，为增加熔体强度，国内在PP发泡方面的研究主要集中于PP的化学交联上。王兰[9]等以过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂，二乙烯基苯为助交联剂研究了发泡PP 挤出型材的性能受各组分以及工艺条件的影响，通过设计正交配方实验方案，发现按照用量对制品拉伸强度影响最大的因素分别为：AC发泡剂、交联剂、成核剂以及发泡助剂PbSt。徐志娟[10]等利用发泡剂(AC）、交联剂(DCP)研究了PP在挤出发泡过程中工艺条件的影响，发现挤出机头的设计对制品的发泡形态有重要影响，如果机头口模设计不合理，导致螺杆和机头之间出现压力损失，很容易引起熔体的提前发泡，导致熔体在离开机头后爆炸式膨胀而引起熔体破裂。同时，螺杆的转速也对制品质量有很大影响，转速太低，机头处的背压低，容易发生提前发泡，而当其转速过高时，则会产生熔体滑移现象，导致熔体流动的不稳
定性，最终产生熔体破裂。从温度方面考虑，一方面温度越高，气体在熔体中的溶解度越低，容易导致提前发泡，另一方面，温度越高，熔体强度会降低，不利于泡孔的形成，因此机头温度应尽可能低。
李迎春[11]等以过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂，二乙烯基苯为助交联剂，AC为发泡剂对PP模压板材的发泡进行了报道。他们首先对交联过程进行了研究，发现交联剂和交联助剂的用量直接影响泡沫制品的性能，用量太小，熔体强度不够，用量太大则会产生凝胶化，影响材料加工。在发泡剂的用量与制品性能图上，存在一个最优值，制品的冲击强度首先随发泡剂用量的增加而增加，达到最大值后，性能反而随之下降，这通常是由于发泡剂含量太大，气体体积增加导致气孔破裂引起的。同时，模压时间、压力以及温度都对制品的发泡性能有很大影响：模压时间的长短决定了发泡剂的分解时间，时间太短，发泡剂不能完全分解，而时间如果太长又会导致PP的降解，而模压力和模温则直接关系到熔体的黏度，压力小、气泡的孔径大，会导致气体的逃逸；压力太大的话，外压释放时，熔体无法承受内部气体的高压也会导致气泡的破裂。
方少明[12]采用AC发泡剂，交联剂DPC以及一些偶联剂、发泡成核剂和助发泡剂，对CaCO3 交联PP 复合体系的注射成型进行了研究。大量CaCO3(80%)的加入一方面提高了熔体的黏度，有利于气泡的稳定，另一方面针状的CaCO3粒子能有效的阻止裂纹的发展，降低材料对缺口冲击的敏感性。
除了采用常规的交联剂对PP分子进行交联以提高熔体强度外，还可以对PP主链进行接枝。G．J．Nam[13]通过反应挤出接枝，对线性PP和接枝PP的流变学性能和挤出发泡进行了比较，发现长链接枝可以大大提高PP的零剪切粘度、抗熔垂性和拉伸变硬性。反映在发泡性能上，就使得材料具有更好的泡孔形态和尺寸，以及更高的发泡倍率。黎勇[14]等对接枝改性PP的发泡进行了研究，采用过氧化物作为引发剂、线性不饱和聚酯作为支链，在双螺杆挤出机上进行反应挤出，红外分析表明，接枝率可达89.3%。接枝能改善PP的流变性能，降低结晶度，使熔体强度对温度的敏感性下降，从而拓宽了材料的发泡温度范围。1.2.3基于辐射交联提高聚丙烯熔体强度的研究
随着核能的和平利用，使通过辐射交联来提高PP熔体强度的方法变为可能，与化学交联法相比，辐射法节能、工艺简单、条件容易控制，是目前唯一已工业化的方法，也是高分子材料绿色化技术的一种发展趋势。
据报道[15]，美国Scheve 和日本Yoshii等人在无氧条件下通过辐射得到了高熔体强度的PP。我国北京化工研究院也通过辐照交联支化方法成功研制出高熔体强度的PP，它具有比普通PP高50%以上的熔体强度，发泡倍率可达20倍以上。高键明[16]等采用辐射方法对PP交联改性，并对其发泡性能进行了研究，发现在辐射交联过程中，多官能团敏化剂的种类、浓度、辐射剂量以及辐照后的热处理都对交联度有较大影响，总的来说当敏化剂为1,6-已二醇二丙烯酸酯（HDDA），含量为0.3%、辐射剂量为0.4kGy 时具有最好的交联效果，并且当体系凝胶含量在30%-45%之间时具有最高的发泡倍率（15倍以上）。熊茂林[17]等在PP中加入1.0%的二官能团单体SR231作为辐射敏化剂，在氮气环境中采用1kGy剂量的Co-γ射线辐照，结果PP 熔体强度显著提高，且凝胶含量适中。必须注意的是，化学交联或辐射交联受条件影响大，控制不当时，很容易导致分子链的降解或者是出现过度凝胶化，这可能带来材料力学或性能降低的问题。
1.2.4基于对普通PP进行共混/填充改性的研究
除了以上两种获得高熔体强度 PP的途径外，还可以通过共混或复合填充的方式来改善 PP的发泡性能。
目前共混改性当中研究较多的是 PE/PP 体系，PP和PE都为结晶度较高的聚合物，两者不相容，PE含量较少时会作为分散相分散于PP基体中。温度升高时，PE熔点低先融化，PP后融化，使共混物的融程变宽，同时PE的熔体强度高于PP，因而可改进体系的熔体强度。SusanE[18]等在对HDPE PP体系的发泡和力学性能研究中发现，HDPE(30%)分散在PP中会大大降低体系中PP的球晶尺寸并破坏PP结晶的规整性。
此体系用 CO2饱和后，在175℃下发泡30s，可以得到高质量的泡孔结构，作者认为这与两相之间不相容，界面作用力弱，导致气泡在相界面成核有关。相比而言，单独的PE或PP在此条件下都不能得到好的发泡材料。P．Rachtanapun[19]等则对不同熔体指数的HDPE与PP共混体系的发泡性能进行了研究，同
样采用先将样品条制备好并用CO2饱和，然后在不同的条件下进行发泡的方法。DSC分析显示，HDPE的加入，会降低体系中两组分的结晶度，导致体系熔点的降低。在不考虑其他条件的情况下，HDPE/PP(30:70)体系的发泡性比HDPE PP(50:50)体系好，而最佳发泡条件为175℃、30s。同时，高熔体指数的HDPE 对发泡有负面作用，因为过高的熔体指数会使体系在发泡过程中失去必须的强度。因此泡孔形态的好坏、发泡率的高低不仅与发泡的条件有关，还与体系在发泡过程中的熔体强度密不可分。
在PP与填料的混合体系中，通常认为填料与 PP大分子之间会存在一定的物理或化学相互作用，在熔融状态下使PP分子之间的滑移相对变得困难，起到增加熔体强度的作用。Takashi Nakjayama[20]等通过对PP纳米粘土复合体系的发泡研究发现，当纯PP(0.2%马来酸酐改性)或含有2%粘土体系进行发泡时，泡孔会随发泡温度的增加而增大，而当粘土的含量达到4%或7.5%后，发泡温度的变化对泡孔尺寸不会产生影响，材料的TEM 照片显示，粘土微纤在泡壁中垂直于径向排列，这导致了泡壁的拉伸变硬，提高了熔体对气体的包裹力，相当于增加了体系的熔体强度。此外，粘土的加入还可以作为异相的发泡成核剂，提高泡孔的密度。由于发泡是成核与气泡生长相互竞争的过程，因此对成核行为的研究也显得相当重要。
PP木粉复合体系作为木材的优良替代品，已受到越来越多的重视，而发泡的木粉/PP复合材料比未发泡的材料的密度更小，更接近于真实的木材。
Avndrzej K[21]等对木粉(30%)填充的PP(熔体流动指数10.5)材料的注射成型发泡进行了报道，研究了包括发泡剂种类对泡孔直径和其多分散性的影响、发泡对制品表面粗糙度的影响以及不同熔体指数PP 的影响等。从发泡剂的选用来看，放热型发泡剂体系具有最小的泡孔尺寸和气泡间距，并且泡孔尺寸具有最低的多分散性。这与发泡剂的分解速率密切相关：分解速率慢，势必引起气泡成核数量少，而此后解产生的气体主要进入已经形成的气泡中，这必然导致气泡数量的减少和单个气泡尺寸的增加。在研究熔体指数对发泡形态的影响时，作者比较了熔体指数为10.5和90的两种PP的发泡情况，在其它条件相同的条件下，熔体流动指数大的复合材料明显具有更大的泡孔尺寸。此外，由于注射成型时内部气泡压力的作用，使得注射成型发泡制品的表面光洁度比非发泡制品高出70%。
2. 发泡聚丙烯材料与运动器材
目前运动材料和器材中所使用的泡沫材料主要是PU、PS、PVC和聚烯烃类[22]。但由于PS发泡制品在成型过程中使用的氟氯碳化物会破坏大气臭氧层，其制品不腐烂、难回收，对周围环境造成“白色污染”；PU泡沫在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物,且发泡材料无法回收利用；PVC中的稳定剂含有重金属铅，因此寻找以上发泡材料替代品成为当务之急。
聚丙烯(PP)泡沫塑料因具有良好的热稳定性和高温下制品的尺寸稳定性，较高的韧性、拉伸强度和抗冲击强度，适宜和柔顺的表面以及可降解性、环保适应性而倍受体育器材商重视，成为人们研究开发的热点。利用发泡PP其优良的耐热性、卫生性、隔热性,在体育用品方面，发泡PP是水上漂浮救生器材的理想材料，可用于救生衣、救生圈芯材、冲浪板、海滨泳场的游泳打水材料，以及水池罩等。美国生产的PP发泡板可以用作冲浪板，而体操毯、壁垫和运动垫则是利用其能量吸收性好的应用实例。在体育领域具有更加广阔的市场前景，有关部门应尽可能对PP发泡片材生产技术进行立项，加快研究和开发，为发泡PP在我国的推广应用创造条件。
3. 结语
发泡聚丙烯制品具有广泛的应用前景和实用价值，高熔体强度聚丙烯的出现、聚丙烯交联技术和共混技术的不断深入将使得聚丙烯发泡材料在运动器材方面的推广应用更为可行。然而，从发泡过程的难易程度和最终泡沫制品的质量及工业化方面考虑，PP化学交联及共混改性仍是PP发泡研究的重点及热点。目前发泡聚丙烯材料主要集中在如何制备性能优异的产品，对于发泡原理、泡孔调控以及与产品性能关系等研究较少，因此如何对发泡行为进行调控也成为制备优良发泡材料的关键。
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EPP发泡聚丙烯项目可行性研究报告 规划设计 / 投资分析
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EPP发泡聚丙烯项目可行性研究报告目录 第一章概况 第二章项目建设及必要性 第三章项目市场调研 第四章项目建设内容分析 第五章选址方案 第六章工程设计可行性分析 第七章项目工艺说明 第八章环境保护 第九章项目生产安全 第十章项目风险性分析 第十一章项目节能分析 第十二章实施方案 第十三章项目投资规划 第十四章经济收益分析 第十五章项目招投标方案 第十六章项目综合评价结论
第一章概况 一、项目承办单位基本情况 （一）公司名称 xxx有限公司 （二）公司简介 未来，在保持健康、稳定、快速、持续发展的同时，公司以“和谐发展”为目标，践行社会责任，秉承“责任、公平、开放、求实”的企业责任，服务全国。 公司始终秉承“集领先智造，创美好未来”的企业使命，发展先进制造，不断提升自主研发与生产工艺的核心技术能力，贴近客户需求，助力 中国智造，持续为社会提供先进科技，覆盖上下游业务领域的行业综合服 务商。 公司坚持精益化、规模化、品牌化、国际化的战略，充分发挥渠道优势、技术优势、品牌优势、产品质量优势、规模化生产优势，为客户提供 高附加值、高质量的产品。公司将不断改善治理结构，持续提高公司的自 主研发能力，积极开拓国内外市场。为了确保研发团队的稳定性，提升技 术创新能力，公司在研发投入、技术人员激励等方面实施了多项行之有效 的措施。公司自成立以来，一直奉行“诚信创新、科学高效、持续改进、 顾客满意”的质量方针，将产品的质量控制贯穿研发、采购、生产、仓储、
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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．
发泡聚丙烯(PP-E)珠粒-编制说明
《发泡聚丙烯（PP-E）珠粒》编制说明 （征求意见稿） 一、工作简况 1 任务来源 本项目是根据国家标准化管理委员会关于下达第一批推荐性国家标准计划的通知（国标委发[2019]年11号），计划编号2019-0975-T-607，项目名称“发泡聚丙烯（PP-E）珠粒”进行制定，主要起草单位：无锡会通轻质材料股份有限公司、北京工商大学、江南大学、南京给力新材料有限公司、常州华奥泡塑新材料有限公司、华东理工大学、北京化工大学、浙江大学、四川大学，计划应完成时间2020年3月25日。 2 主要工作过程 （1）起草（草案、论证）阶段：2019年3月无锡会通轻质材料股份有限公司接到国家标准化管理委员会文件《关于下达第一批推荐性国家标准计划的通知》，承担《发泡聚丙烯（PP-E）珠粒》国家标准制定的工作。无锡会通轻质材料股份有限公司组织人员于2019年4月成立了标准制定起草小组。起草小组广泛收集并详细分析、研究了国内外相关标准资料，对发泡聚丙烯（PP-E）珠粒的历史、生产、市场等情况作了深入的调研，为标准制定积累相关材料。 2019年4月25日，在浙江杭州召开了第一次工作组会议，无锡会通轻质材料股份有限公司贾志文、曾佳、刘缓缓，北京工商大学王向东、陈倩、周洪福、叶志殷，江南大学倪忠斌、陈明清，南京给力新材料有限公司朱家道，常州华奥泡塑新材料有限公司姚伟平，华东理工大学赵玲、刘涛，北京化工大学信春玲，浙江大学曹堃，四川大学廖霞参加会议。与会代表充分讨论了行业现状和技术情况，拟定了标准初稿。会议明确指出初稿中需要改进的问题：（1）增加英文标题及ICS号。（2）进一步明确了标准的适用范围，具体如下：“本标准适用于以聚丙烯为主要原料，添加成核剂，采用物理发泡剂制得的具有一定尺寸和形状的发泡聚丙烯珠粒。”（3）对标准中产品的分类进行了重新划分，具体如下：“按照特性可以分为两类：通用型（T）、功能型（G）；功能型包含抗静电型（GK）、阻燃型（GZ）2类。”（4）根据分类的不同对，对产品的规格和标识重新进行了
聚苯乙烯发泡成型工艺研究
目录 1关于EPS的概述 (3) 1.1化学与性能 (3) 1.2发展 (4) 1.3制备工艺 (6) 1.4成型工艺 (6) 1.5再生利用 (7) 2聚苯乙烯泡沫板生产工艺流程 (8) 2.1工艺流程 (8) 2.2发泡原理 (8) 2.3原材料配方及预加工 (8) 3聚苯乙烯挤出发泡片材生产工艺 (10) 3.1工艺过程 (10) 3.2原料、辅料、发泡剂的使用 (10) 3.3聚苯乙烯发泡片材工艺条件分析讨论 (12) 3.3.1温度、压力和冷却 (12) 3.3.2生产量及厚度和发泡倍率 (13) 4EPS的应用 (16)
聚苯乙烯发泡成型工艺研究 摘要：可发性聚苯乙烯（EPS）通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一种树脂与物理性发泡剂和其它添加剂的混合物。可发性PS可被加工成低密度（0．7—10．0ib／ft3）的泡沫塑料剂品。最常见的可发性聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明PS粒料。由可发性聚苯乙烯制出泡沫塑料制品有几个专门步骤，这也是许多塑料树脂（包括可成型泡沫的聚烯烃及其共聚物）的一种特性。可发性PS可用来制造各种制品如咖啡杯、吸收能量的汽车用减震器或300 ft3大的泡沫塑料块。EPS的主要用途是一次性饮料杯、抗震包装以及隔热材料。 本文主要介绍了聚苯乙烯发泡的基本信息，然后引入到其发泡成型工艺中，最后总结了其在生活中的应用[1]。 关键词：EPS 发泡树脂工艺
1关于EPS的概述 可发性聚苯乙烯（expandable polystyrene）是一种加入了发泡剂的聚苯乙烯制品。缩写代号“EPS”。外观为无色透明珠状颗粒。常用发泡剂为低沸点烃（如石油醚、丁烷、戊烷等），制备时以苯乙烯单体在高压釜中一次反应完成，称一步法；也可聚合后加发泡剂，使其逐步渗入聚合物本体，称二步法。一步法产品发泡后泡孔均匀细小，制品弹性好，但聚合物分子量低，质量差；二步法产品聚合物分子量高，制成泡沫塑料强度好，但操作复杂。在一定条件下加热起泡，即成泡沫塑料。贮存中发泡剂易扩散逃逸，含量<5%时发泡较困难，必需密封、低温保存。广泛地用于机械设备、仪器仪表、家用电气、工艺品和其他易损坏贵重产品的防震包装材料以及快餐食品的包装。随着全球经济飞速发展，聚苯乙烯泡沫塑料的废弃量与日俱增。这些废旧的聚苯乙烯泡沫塑料份量轻、体积大，本身又具有耐老化、难腐蚀等特点，成为垃圾处理的一大难题，近年发泡聚苯乙烯的再生利用成为产业界最关注的问题之一[2]。 1.1化学与性能 可发性聚苯乙烯是小颗粒状树脂，直径一般为0．01－0.1in。大多数这种颗粒是悬浮聚合生成的珠粒，而较大直径的颗粒也可通过切粒得到。采用的珠粒大小决定于最终泡沫制品的最小壁厚。较大的粒子膨胀制成低密度泡沫制品比较容易，较小的粒子则较易制成填充均匀的部件[3]。 泡沫塑料产品的性能取决于原料聚合物，但受泡沫的密度影响很大。一个密度为11b／ft3的PS泡沫产品其中97％的体积是空气，这种产品的机械性能较差。泡沫体中所含的空气分隔成数百万个泡孔，正是它们的存在使聚合物泡沫材料具有许多有价值的特性。这些特性包括绝热性、吸收能量、漂浮性、高的刚度／重量比以及单位体积成本低等等。如表回所示，泡沫PS的大多数性能都与其密度有很明显的函数关系，因此生产者可不需重新设计模具，只根据加工工艺简单变化的需要对实际操作做些微小调整。PS泡沫的其它性能同样取决于聚合物的类型和发泡时用的数量。由于发泡PS 产品的机械强度可由发泡密度来调节，因此有时通过选用另外一种泡沫聚合物来获得
聚丙烯的挤出造粒实验
实验一聚丙烯的挤出造粒实验 一、实验目的 1.通过实验，了解双螺杆挤出机的结构和其基本工作机理，并熟悉其基本的使用操作。 2.理解聚丙烯的特性及其加工特性。 二、实验原理 聚丙烯，是由丙烯聚合而值得的一种热塑性树脂。无毒无味，密度大概为0.90-0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。其强度、刚度、硬度和耐热心均优于低压聚乙烯，可在100℃左右使用。 聚丙烯的结晶度高，一般的工业聚丙烯的结晶度在50%-70%，有时可达到80%。而且聚丙烯的结构规整，因而具有优良的力学性能，其拉伸强度可以达到30MPa或稍高的水平。聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形。聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定。而且，聚丙烯有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电器绝缘制品。它的击穿电压也很高，适合用作电器配件等。 但是，聚丙烯也有缺点：①脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，低温冲击强度低，其耐寒性不如聚乙烯②制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化③聚丙烯着色性不好④易燃烧⑤韧性不好，静电度高，染色性、印刷性和黏合性差。所以，我们需要通过共混对聚丙
烯改性。 本实验使用双螺杆挤出机挤出物料切粒，是生产色母料的工艺过程，如果在侧喂料口或者将物料与颜料在捏合机中混合加料，挤出的产品则为色母料，另外如果换为其它机头即可用于生产各种相应产品。 图1-1 同向双螺杆挤出机组的结构示意图 1.机座； 2.动力部分； 3.加料装置； 4.机筒； 5.排气口； 6.机头； 7.冷却装置； 8.切粒装置 同向旋转双螺杆挤出机组的结构如图所示，与其它挤出设备一样，包括传动部分、挤压部分、加热冷却系统、电气与控制系统及机架等。挤出机的结构包括以下几个部分： (1)传动部分 (2)加料部分 (3)机筒 (4)螺杆 (5)机头和模口 (6)排气装置及其机理 三、主要设备及技术参数和原料 主要设备：SHJ-30型同向双螺杆挤出机 主要技术参数： 螺杆直径（D）：30.5mm 螺杆长径比（L/D）：30 螺杆转速（n）：60-600r/min
聚丙烯泡沫塑料的成型
聚丙烯泡沫塑料的成型、性能及其应用 以塑料为基本成分，通过物理或化学方法填充大量气泡，即可得到泡沫塑料。与纯塑料相比，它具有密度小、比强度高、能量吸收能力强、隔音隔热性能好等一系列特点，已在交通运输、军工、航空航天、日用品等领域获得了广泛应用，如制作各种座垫、衬垫、床垫、梳芯、保温隔热材料、包装材料、防撞防震材料、装饰材料及建筑材料等。随着人们对泡沫塑料认识的进一步加深，新的品种将不断地被开发出来，其应用范围将进一步得到拓展。 近年来，泡沫塑料的发展很快，在美国、日本、欧洲等国家和地区，无论是产量还是品种都在迅速增加。已实现工业化生产的泡沫塑料有聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PUR)、ABS、酚醛、脲醛、环氧树脂、聚碳酸酯(PC)等。聚丙烯(PP)性能较好，价格低廉，通过物理或化学发泡可以制得PP泡沫塑料，自1982年JSP公司首先开发成功PP泡沫塑料以来，目前在世界范围内已有JSP、BASF、GEFINEX等公司的多家工厂都在生产PP泡沫塑料，年销售量已达到数十万吨。 1 聚丙烯泡沫塑料的成型 根据泡沫塑料发泡成型中发泡动力的来源，一般可分为机械发泡、物理发泡、化学发泡三种类型。机械发泡是借助于机械的强力搅拌，使气体均匀地混入树脂中形成气泡。物理发泡则是借助于发泡剂在树脂中物理状态的改变，形成大量气泡。化学发泡是依靠发泡剂发生化学变化时产生气体使树脂发泡。PP发泡大多采用化学发泡，使用的发泡剂有偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二异丙酯等；亦可使用氮气作物理发泡剂进行物理发泡。 泡沫塑料的发泡过程一般可以分为二个阶段：首先是在塑料熔体或液体中形成大量均匀、细密的气泡核，然后再膨胀成为所要求的泡体结构，最后固化定型将泡体结构固定下来，得到泡沫塑料。 PP泡沫塑料常用的成型方法有挤出、注塑及模压成型等。 挤出成型是泡沫塑料成型加工的主要方法之一，一般的异型材、板材、管材、膜片、电缆绝缘层等发泡制品都采用挤出成型。挤出成型过程中可以采用物理发泡或化学发泡两种发泡方法。物理发泡主要采用一些碳氟化合物及其混合物，以及其它的低沸点液体，另外，直接注入气体的物理发泡法也在PP泡沫塑料的挤出成型过程中得到应用。影响挤出成型发泡的工艺参数主要包括：挤出压力、挤出温度、物料在挤出机中的滞留时间、口模轴向压力等。一般来说，随着挤出压力的增加，泡孔尺寸减小，泡孔数量增加；高质量的发泡体只是在较窄的温度范围内才可能获得。熔体温度越高，聚合物熔体强度越低，泡内的发泡压力就可能超过泡沫表面张力从而使泡体破裂。必须根据特定的聚合物体系进行优化，确定一个适宜的发泡温度。延长物料在挤出机内的滞留时间，会使气泡的数目增加。 注射发泡成型法属于一次成型法，可简化泡沫塑料制品的制造工序，其特点是产量高、质量好，特别适用于形状比较复杂、尺寸精度要求较高的制品。影响注射成型泡沫塑料制品质量的主要有材料配方、成型设备及工艺条件三个因素。在材料配方和成型设备确定后，决定制品性能的主要因素是工艺条件。压力、温度和时间是最重要的工艺条件。聚合物熔体中所溶解的气体能否游离出来形成气泡，熔体中已形成的气泡能否稳定，这两点与熔体压力密切相关，因为熔体的压力直接影响气体在熔体中的溶解度。当熔体所受外界压力增加，气体在熔体中溶解度增加，熔体中过饱和气体量减少，气泡的半径减小。压力的改变对熔体中气泡的增长或塌陷的影响非常敏感，通过控制压力来调节发泡过程是非常有效的。聚合物的物理状态是温度的函数，确定适宜的温度，对发泡成型非常重要，与温度相关的主要工艺参数为料筒温度、模具温度。-般来说，提高熔体的出口温度有利于气泡的增长，但如果熔体温度过高，不仅会导致聚合物降解，还会引起熔体粘度下降。总的来说，熔体温度高，气泡直径增大，气泡数量减少。制品的发泡倍数一般随模温的降低而下降，提高模温可以改善熔体在模具中的流动条件，还可以改善制品的表面质量，提高制品的发泡倍数。但是冷却定型的时间将延长，不利于提高劳动生产效率。注射速率对发泡制品的泡孔均匀性、发泡倍数及表面
发泡聚丙烯
发泡聚丙烯（PP） 一.发泡聚丙烯（PP）在食品包装中的应用 发泡PP的用途十分广泛，从小到杯子大道船体都有应用。利用其优良的耐热性、卫生性、热绝缘性和良好的环境效应，发泡PP可在包装、汽车、热绝缘、建筑等领域发挥重要作用。在食品包装市场，PP 的优势是：对氧的阻隔性好，软化点较高，比较适合微波炉中使用，密度较低，具有成本优势。PP发泡片材因其特殊的热稳定性和热绝缘性，可能成为发泡PS和其他不发泡片材在高等食品包装中的替代品。发泡PP热成型容器不同于发泡PS和发泡PE容器，它抗超高频波可在微波炉中使用，且耐沸水。发泡PP可制作食品包装用的大口杯和容器、轻质包装盘。发泡PP热成型的盘子在低温下游足够高的冲击强度，可在深冷环境中使用，表面感觉舒适且柔软，而且人们对其环境印象较好。 密度0.1～0.5g/cm3、厚度1.0～3.5mm的发泡PP片材可以用于食品或肉类包装，还可以制作薄壳制品、各种器皿（盘、碟、碗、盒等）；密度 0.5～0.7g/cm3、厚度0.5～1.5mm的发泡片材是生产具有高刚性和良隔热性的餐具、软饮杯等的原材料；密度0.2～0.5、厚度1.0～3.5mm 的发泡PP片材可于生产肉类包装材料、餐具或加工成盆、碟，可用于货柜中苹果酱、乳酸酪等低酸度食品的包装。 二.聚丙烯简介及用途 一、聚丙烯定义及特性 聚丙烯（PP）属于热塑性树脂，是五大通用树脂之一。外观为白色粒料，无味、无毒，由于晶体结构规整，具备易加工、抗冲击强度、抗挠曲性以及电绝缘性好等优点，在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材家具等方面具有广泛的应用。 PP的结构特点决定了其五大特性：（1）它的分子结构与聚乙烯相似，但是碳链上相间
聚丙烯发泡发泡材料及其在体育器材中的运用
摘要： 聚丙烯发泡材料具有质量轻、隔音、吸收冲击能量大等优点，在体育器材中得到了广泛的应用。本文综述了发泡聚丙烯（EPP）发泡的原理、工艺、国内外进展状况，对其在体育中的应用做些简单的介绍，并对化学交联及共混改性进行PP发泡的研究进行评论，指出下一步的开发方向。 关键字：聚丙烯；发泡材料；体育器材；应用 发泡塑料作为一种新型的材料，与纯塑料相比，它们具有密度小、比强度高、能量吸收能力强、隔音隔热性能好等一系列优点[1] 主要品种有聚氨酯(PUR)软、硬质泡沫塑料，聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)挤出发泡三大类。其中，发泡聚丙烯(EPP)是继聚苯乙烯泡沫塑料之后JSP 公司开发的一种新型材料，与传统发泡材料相比，其具有优良的耐热性、力学性能、适宜和柔顺的表面，优异的微波适应性以及良好的环境适应性等优点，而且，由于聚丙烯分子上存在一个甲基，其化学性质决 定了发泡聚丙烯本身的降解性能将明显优于其它发泡材料，因此，在日本、美国和德国等国家得到了大力发展。从1982年EPP首次应用于汽车保险杠以来，该材料目前已广泛应用，随后EPP应用于汽车、包装、体育用品以及日用和结构材料等各个领域。本文分别对聚丙烯发泡材料的开发研究进展及其在体育器材中的应用做简要介绍。, 1. 聚丙烯发泡材料的开发研究进展 聚丙烯结晶型聚合物，在结晶熔点以下几乎不流动，结晶熔点以上则熔体粘度急剧变小，所以在聚丙烯发泡过程中所产生的气体很难被熔体包住。此外，聚丙烯从熔融态转变为结晶态会放出大量的热量，由熔体转变为固体所需时间较长，加之聚丙烯透气率高，发泡气体易逃逸，故适于聚烯发泡的温度区间窄，发泡过程较难控制[2]发泡聚丙烯（EPP）发泡的原理、国内外研究的工艺进展状况做些相应的介绍。，因此，发泡聚丙烯的工业化开发颇有难度。目前，国外少数国家如美国、意大利、德国PP发泡材料的生产已实现了工业化。我国近几年才开始PP发泡材料方面的研究，至今还没有开发出稳定高发泡PP的成熟技术，工业化生产在我国还在起步阶段。下面将就 1.1聚丙烯发泡机理及发泡剂 1.1.1发泡机理 物理发泡是将一种挥发性的液体在一定压力下将其注入聚合物熔体中，当熔体经过机头时，压力下降，液体汽化，形成泡沫。一般需要设置专用的发泡剂计量、加压和注入系统，发泡剂通常是在PP完全熔融的挤出机相应的位置处直接加入。气体发泡剂在熔体中相容性差，需要使用混合效果极好的排气系统。另外,熔体压力和挤出过程中压力降的大小亦影响物理发泡过程。因此今后物理发泡剂的研制目标是开发一些不太稳定的挥发性化合物做发泡剂，同时要解决这些发泡剂和树脂相容性的问题及其从气泡中扩散速度快、易使气泡塌陷等问题。所以该技术对设备和工艺条件的精确控制要求很高。 目前开发较为成功的是CO2超临界流体发泡技术。该技术现正由美国的Trexel、Microcellular Pastics Technology、Axiomatics公司和日本的Sekisui Plastics of Tokyo公司等进行商业化推广[3]。 PP化学发泡是加入化学发泡剂在一定温度下分解放出气体进行发泡。PP发泡工艺控制比较困难，由于聚丙烯树脂为结晶聚合物，结晶度较高，在升温达到结晶熔融温度后，聚合物熔体粘度迅速下降，使发泡过程中产生的气体很难保持住；聚丙烯树脂热容较大，树脂从熔融状态转变到结晶态要放出大量的热，也使聚丙烯树脂的熔体强度下降，这些都使发泡的气体易于逃逸。因此增强熔体强度，选择合适的主发泡剂、助发泡剂及成核剂是化学发泡的关键。 1.1.2发泡剂类型 PP发泡分为物理发泡和化学发泡。常用的物理发泡剂包括戊烷、丁烷、CO2或N2等；化学发泡剂包括放热型发泡剂和吸热型发泡剂。放热型发泡剂大多为有机发泡剂，如偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰胺基脲等，吸热型发泡剂一般是柠檬酸、碳酸氢钠、碳酸钠的混合物。其中最为典型的是德国Boehringer Ingelgeim 公司生产的Hydrocerol发泡剂。经剖析其成分主要是柠檬酸，碳酸氢钠[4] 。 1.2 发泡聚丙烯材料研发进展
发泡聚丙烯粒子(EPP)项目建议书
发泡聚丙烯粒子（EPP）项目建议书
1. 总论 1.1项目名称 3000吨/年发泡聚丙烯粒子项目。 1.2建设地点 待定。 1.3建设内容 发泡聚丙烯粒子项目，包括3000吨/年发泡聚丙烯粒子生产装臵及其相配套的公用工程及辅助系统。 2.项目建设的必要性和资源条件 2.1发泡聚丙烯粒子EPP的重要用途 聚丙烯发泡粒子模塑制品的应用非常广泛，这是因为其优良的耐热性、卫生性、隔热性和良好的环境效应等，可在包装、汽车、建筑等领域发挥重要作用。随着加工技术和制品研究开发的不断进步，其应用空间将会更加广泛，形成巨大的市场规模。 (1)缓冲包装 缓冲包装要求最重要的性 能是能量吸收性。PP泡沫模塑制 品可用来承受高载荷，其对重复 冲击的防护能力比可发泡性聚 苯乙烯（PS）模塑制品或发泡聚 氨酯（PUR）更优越。所以，EPP 模塑制品可用于计算机、高级医 疗器具、精密仪器、声像材料、 照相机、玻璃陶瓷、工艺品、各
种家用电器等的防震缓冲包装，以免在运输过程中遭受损伤及破坏。由于可直接回收，质地柔软不会损伤被包装物表面的优点，在电器包装领域中有取代PS发泡材料的趋势。德国HotecFolien公司认为，PP发泡盘有代替聚苯乙烯模塑盘的趋势，可回收利用的EPP模塑托盘对水果和其它农产品的处理和运输很方便。 (2) 汽车零部件 聚丙烯粒子模塑制品具有 耐热性、高冲击能吸收能力和良 好的回弹性而且能够回收再生， 可用于制造各种汽车零部件，例 如，门内板吸能保护垫，缓冲垫， 头枕，工具箱等。由于PP价格 低廉且性能优越，所以汽车内外 饰件的发展将以PP为主，现在 市场上使用的PP零件占市场份 额的42％，且以每年8％的速度 增长，特别集中的汽车内饰方 面。汽车保险杠，现代汽车保险杠是用合成树脂包覆PUR或PS泡沫塑料芯材制得的。泡沫芯材是影响汽车保险杠性能的重要材料，通常要求芯材有良好的能量吸收性和耐冲击性，同时要求芯材比较轻。现在已开始用聚烯烃发泡材料作汽车保险杠的芯材，美国已开始生产用于汽车保险杠的PP珠粒发泡材料；日本JSP公司生产的非交联发泡保险杠已被丰田公司采用，这种保险杠采用EPP发泡珠粒生产，具有良好的耐热性、尺寸稳定性，以及吸收冲击能量大、质轻、易回收的特性。法国标致公司已为其306型车
聚氨酯发泡工艺详解
聚氨酯发泡工艺 一、发泡聚氨酯的优点 发泡聚氨酯由双组分组成，甲组分为多元醇，乙组分为异氰酸酯，施工时两组分进入喷涂机械中混合喷出，呈雾状，一分钟发泡凝固成型。这种材料近几年才引进，用于建筑保温防水经过二、三年的使用，有较多的了解，优点很多，使用范围很广。 1.保温性能好。导热系数0. 025左右，比聚苯板还好，是目前建筑保温较好的材料。 2.防水性能好。泡沫孔是封闭的，封闭率达95% ,雨水不会从孔间渗过去。 3.因现场喷涂，形成整体防水层，没有接缝，任何高分子卷材所不及，减少维修工作量。 4.粘结性能好。能够和木材、金属、砖石、玻璃等材料粘结得非常牢固，不怕大风揭起。 5.用于新作屋面或旧屋面维修都很适宜特别是旧屋面返修，不必铲除原有的防水层和保温层，只需清除表面的灰、砂杂物，即可喷涂。 6.施工简便速度快。每日每工可喷200多平米，有利于抢进度。 7.收头构造简单。喷涂发泡聚氨酯收头，不用特别处理，大为简化。如使用卷材，在女儿墙处，需留凹槽，收头在凹槽内;若不能留凹槽，需用扁铁封钉收头，还要涂嵌缝膏。 8.经济效益好。如果把保温层和防水层分开，不仅造价高，而
且工期长，而发泡聚氨酯一次成活。 9.耐老化好。据国外已用工程总结和研究测试获知，耐老化年限可达30年之久。 二、发泡聚氨酯的应用 1.平屋面防水保温不上人屋面加喷一道彩色涂料，作为保护层;上人屋面，在上坐浆铺面砖。 2.瓦顶坡屋面将发泡聚氨酯喷在望板下沿，瓦块座浆在望板上，不会发生滑动。 3.墙体保温发泡聚氨酯用作墙体保温更具优越性装。配式大墙板，喷在板肋间，粘结好又严密。如用空心砌块，可将发泡聚氨酯喷在孔洞内，塞充饱满冻库的墙壁，喷涂尤佳。目前墙体改革很关键的是保温技术，发泡聚氨酯可以大展宏图。 4.地下室外墙保温防水，是发泡聚氨酯大显身手的部位，既能保温、防水，又省去其他保护层，一举二得。 三、发泡聚氨酯的缺点 虽然发泡聚氨酯有如此多的优越性，但也不是万能的，存在短处和不适宜之处。 1.在10℃以卜的温度，发泡率降低。因此使用时明显受到季节的制约。 2.厕所卫生间只需防水而不要保温，不宜使用发泡聚氨酯。 3.发泡聚氨酯喷涂成型速度快，不易喷得非常平整，凹凸不平属于正常的。用于屋面防水保温，平整度可放宽，但檐沟、天沟平整度不好，
高熔体强度聚丙烯介绍
高熔体强度聚丙烯介绍 在欧美等发达国家，聚合物基发泡材料的年消耗量约占聚合物总消耗量的10%，并且以每年20%的速度增长。聚合物发泡材料具有密度小、比强度高、良好的隔热保温性以及节能环保等优点。聚合物发泡材料的应用从建筑、汽车到各种家庭生活用品，再到食品包装等各个领域，与我们的生活息息相关。 图1.高熔体强度PP的应用领域
在过去的50多年，聚合物基发泡材料市场主要由无定型聚合物，比如聚氨酯（PU），聚苯乙烯（PS），聚氯乙烯（PVC）等主导。聚丙烯是聚合物发泡材料市场的一个迟来者，这主要是由其微观分子结构中线性半结晶结构所决定，这种结构的聚合物在熔融发泡过程中缺少获得均匀、可控泡孔结构应有的拉伸流变性能。 为了解决PP的发泡问题，必须改善PP的熔体强度。目前主要有下列4种方法，即采用高熔体强度PP(HMSPP)、PP部分交联、PP共混改性、PP/无机物复合材料。 1、采用HMSPP 分子中含有支链结构的PP即为HMSPP。HMSPP的熔体强度一般是普通PP的1.5-15倍。长支链结构改变了普通PP所具有的应变软化的特征，改善了PP在加工过程中的缺陷。采用HMSPP进行发泡成型研究，发现HMSPP可以有效阻止气体流失，减少泡孔合并，提高PP泡沫塑料的体积膨胀率。 进行挤出发泡时，HMSPP所得制品与线性PP相比，泡孔密度小，泡孔合并现象少。用不同分子量的马来酸酐对PP进行接枝然后进行后处理，发现在一定范围内，PP的分子量越高，接枝后PP的热稳定性越好，熔体强度提高。 由于具有支链结构的HMSPP的熔体强度高，在发泡过程中泡孔不易合并或塌陷，开孔率低，泡孔结构好，因此对其开发利用具有很大意义。 2、PP部分交联 交联就是高分子链之间通过支链连结成一个三维空间网状结构。PP经过适当交联之后，熔体强度会有显著提高，交联的方法有辐射交联和化学交联两种。 3、PP共混改性 PP与其它聚合物共混改性可以获得良好的发泡性能，此技术受到了足够重视，发展很快，是当今研究的热点。 4、PP/无机物复合材料 PP与无机物共混后，其熔体强度提高。
发泡聚丙烯项目
发泡聚丙烯项目介绍 1.概述 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。
PP(聚丙烯)发泡剂
PP(聚丙烯)发泡剂 我可以为您找到很好的解决方案。可以让您省去制作发泡原料的烦恼，我们能生产配制现成的，PP聚丙烯发泡材料，发泡倍率在64倍以下，可以根据客户要求为您量身定做。 聚丙烯(PP)发泡技术,在国外已经成熟,据了解,国内尚属空白.我公司,依靠自身技术力量,在科研攻关人员的努力下,完全自主研发成功了聚丙烯(PP)发泡剂. 它利用超临界CO2发泡原理. 目前最高可制得80倍以上的聚丙烯泡沫塑料.可根据不同的发泡要求,配制发泡原料.应用范围广．无毒环境保.图片请进入网易链接观看. PP泡沫优点 泡沫材料使用温度力学性能环境友好尺寸形状恢复能量吸收 PP ≤130℃,可在微波炉中使用. 弯曲模量≈1.52Gpa,耐应力开裂性能优异．可降解，可回收，无毒多次连续撞击和挠曲形变后形状回复快好 聚乙烯＜80℃,不能在沸水中使用. 弯曲模量≈207Mpa 不可降解，可回收，无毒性软，不耐负荷差（性软） 聚苯乙烯＜70℃,不能在沸水中使用. 抗冲击性能差，较脆．不可降解，难回收，有毒性脆，不耐负荷差（性脆） PP发泡的影响因素 1.1. PP材料的性质 通用PP：熔体强度随温度的提高剧烈下降，它的发泡温度区间只有4℃；其熔体延伸率较低，很难制备得到500kg/m3以下的中低密度泡沫材料。 高熔体强度PP：熔体强度越高，发泡加工温度和压力区间越大，熔体延伸率越高，可制得80倍以上的泡沫。 2. PP发泡设备结构 PP发泡不同于PE和PS，发泡设备（如挤出机）的结构设计比较特殊，但是随着PP熔体强度的提高，发泡成型对设备的依赖性减弱。 3. PP发泡工艺 不同种类的PP对发泡工艺有不同的要求，但较高的熔体强度会使加工区间（如温度和压力）变宽，使发泡加工连续、稳定。 通用PP和高融体强度PP发泡过程示意图 通用聚丙烯发泡高熔体强度聚丙烯发泡 普通聚丙烯具有的线性结构使其在发泡时泡孔容易塌陷，产生并空或者开孔现象，很难制得500kg/cm3的中低密度泡沫材料高熔体强度PP具有较高的熔体强度、熔体拉伸粘度和熔体延伸率，能得到发泡倍率高达80倍以上的微孔发泡结构 PP发泡材料的应用领域 应用领域关键性能实例 缓冲包装高能量吸收性表面柔软电子电器＼玻璃陶瓷和工艺品等的角垫＼衫垫＼鞍垫＼封装物＼装箱插入物＼覆盖片＼衫料 食品包装无毒，耐化学腐蚀，耐热性食品容器＼密封垫＼肉品包装＼微波炉餐具＼一次性餐具
EVA发泡工艺
E V A发泡工艺 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
EVA塑料发泡成型供应 工艺分类： 模压发泡：一次发泡（大模、小模）、二次发泡 射出发泡：MD、拖鞋 连续发泡：EPE 挤出发泡：板 EVA发泡基本配方： EVA/LDPE 发泡剂架桥剂氧化锌色料填料润滑剂特种功能助剂 主原料： LDPE:可以制作倍率较大的发泡制品、较硬而不具有回弹性、主要用于发泡保温材、拖鞋、箱包等 EPDM:增加弹性 天然橡胶：增加止滑性能 发泡剂 现有高、中、低温 高温：有较好的倍率、但是对制品色泽有影响 中温：针对射出和小模 低温：针对MD、和有要求色泽的制品 交联剂 DCP：通用性、价格低，但是有味道 BIPB：称为无味架桥剂，优点是可以降低发泡制品的刺激性所味 TAIC：助交联剂，可以有效帮助提高交联速度和效果 氧化锌 分类：A级、活性、碳酸锌 A级：优点含量高、制品物性好；但是价高而且重金属含量有可能超标 活性：含量低、价低但是重金属较低 碳酸锌：含量低、粒子小，发泡快，适用于制作较为低档的产品 色料 色母粒：分散性好、色正 色粉：价低、分散性不好作业环境受污染
色砂：分散性较好、污染少一点 润滑剂 润滑剂：硬脂酸、EBS 作用：方便加工如轮机的操作 增加胶料的流动性 制品有较好的密度和手感 功能助剂 耐磨剂：增加耐磨 止滑剂：防止在低摩擦情况下打滑 阻燃剂：提高制品的防火效果，主要以氧指数区别 抗菌剂：提高制品的抗菌要求， 抗静电或导电：主要用电子产品 EVA发泡一般来说有三种工艺，射出、传统平板大发泡和模内小发泡。 1、射出 这种工艺较为先进，只需一道工序做出来就是产品了，对模具精密度要求高，将是今后的主流。它的原理类似于塑胶行业的注塑，不同的是注塑是立即开模，且模具温度不同，也就是EVA的射出工艺只是调整了一下塑胶注塑的模温和开模时间而已。现在做运动鞋大多企业都改用这种方法了。 2、模内小发泡 主要用在鞋材上，运动鞋做二次中底的第一次发泡是把练好的料造粒(7470M)称重后放入开好的模具内，发泡出来就是鞋子的大体样子。难点是模具和配方的对称，需同时控制倍率和硬度。此工艺的发泡条件比较灵活，具体要看产品的外形结构，当然主要是时间的变化，温度的变化也不大。第二次成型就是将前面发泡好的粗胚磨掉表皮，压入成品模具内，通过加热和冷却两个步骤后，才是产品成型。加热温度在125-135摄氏度比较合适，压力50公斤/平方厘米，加热一定时间后再做水冷，拿出来就是二次中底了。这种压缩成的底尺寸比较稳定，物理性能相对要好一些。
发泡聚丙烯项目调研报告
发泡聚丙烯项目 调研报告 全国塑料加工工业信息中心 二零零九年四月
目录 一、聚丙烯发泡材料 (1) 1.1聚合物发泡材料的发展历程 (1) 1.2聚合物发泡材料的分类 (2) 1.3聚丙烯发泡材料 (4) 1.4聚丙烯发泡材料的优点 (5) 1.5聚丙烯发泡材料的主要种类及其特点 (6) 1.5.1 聚丙烯模压发泡材料 (7) 1.5.2聚丙烯挤出发泡片材 (7) 二、聚丙烯发泡材料的技术现状与分析 (10) 2.1 EPP模压发泡成型技术现状 (10) 2.1.1 EPP的制备技术 (10) 2.1.2 EPP珠粒的模压熔结成型 (12) 2.2 聚丙烯的挤出发泡成型 (13) 2.2.1 聚丙烯挤出发泡的影响因素 (13) 2.2.2 发泡体系的流变行为对PP挤出发泡的影响 (14) 2.2.3 发泡体系的结晶行为对PP挤出发泡的影响 (18) 2.2.4 发泡剂对PP挤出发泡的影响 (19) 2.2.5 成核剂对PP挤出发泡的影响 (22) 2.2.6 加工设备对PP挤出发泡的影响 (23) 2.2.7 成型工艺对PP挤出发泡的影响 (27) 2.3 聚丙烯挤出发泡成型的研究现状 (28) 2.3.1 长链支化以提高聚丙烯的熔体弹性 (29) 2.3.2 快速气泡成核以降低泡孔尺寸，提高泡孔密度 (35) 2.3.3 控制发泡工艺以提高PP挤出发泡的发泡倍率 (37) 2.3.4PP挤出发泡当前存在的问题 (39) 三、聚丙烯发泡材料的市场现状与分析 (41) 3.1聚丙烯发泡材料的目标市场 (42) 3.1.1汽车领域 (42)
3.1.2包装领域 (43) 3.1.3建筑领域 (44) 3.1.4绝缘和工业应用 (44) 3.1.5体育休闲 (45) 3.2未来技术和市场分析 (45) 四、项目产业化现状 (47) 4.1上游行业发展状况 (47) 4.1.1 高熔体强度聚丙烯树脂 (47) 4.1.2发泡剂 (49) 4.2聚丙烯发泡生产设备 (52) 4.3下游行业发展状况 (52) 4.3.1 聚丙烯发泡片材 (52) 4.3.2EPP发泡珠粒 (54) 五、项目投资效益分析 (57) 5.1 设备费用 (57) 5.2 厂房要求 (58) 5.3 水、电、气配套要求 (58) 5.4 经济效益分析 (58) 六、项目风险 (60) 6.1 政策风险 (60) 6.2 原料压力风险 (60) 6.3 市场风险 (61) 6.4 项目风险小结 (62) 七、结论 (63)
发泡聚丙烯的前景_李汉初
发泡聚丙烯的前景 李汉初（中国石化化工销售有限公司华南分公司 广东广州５１０６２０） 摘要：EPP 具有环保卫生、物理性能优良、冲击能吸收能力 强、隔音性和绝热性能好等优点，广泛应用在各种包装材料、汽车零部件、热绝缘材料等领域，经济效益很好，市场潜力巨大。 关键词：EPP ；优点；用途；前景一、发泡聚丙烯的优点 传统的发泡材料主要有：ＥＰＳ、ＥＶＡ、ＸＰＥ、ＰＵ等［１］，但都有其缺点，如：ＥＰＳ在发泡过程中常使用氟氯烃化合物或丁烷，会污染环境；ＰＵ在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物；ＸＰＥ刚性较低，且最高使用温度仅为８０℃。近年开发的发泡聚丙烯材料（ＥＰＰ）则具有更多优点： １．环保卫生：ＥＰＰ无毒无味，可广泛用于食品包装，而且回收再生简单方便。 ２．使用温差宽：ＥＰＰ具有良好耐低温性能的同时具有较高的热变形温度，使用温差范围很宽，ＥＰＰ制品在－３０℃～１３０℃温差范围内不变形。 ３．物理性能优良：ＥＰＰ的弯曲模量为１．５２ＧＰａ远大于ＸＰＥ的０．２０７ＧＰａ，刚性比ＸＰＥ好很多，而抗冲击性能则优于ＥＰＳ。 ４．形状恢复稳定性好：ＥＰＰ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。 ５．冲击能吸收能力强：ＥＰＰ制品具有优异的抗压吸能性能，这是汽车保险杠及其他防冲撞吸能部件的关键指标。 ６．表面保护性和隔音性能优良：ＥＰＰ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和隔音性能。 ７．选择范围广：ＥＰＰ颗粒密度在７～１３０ｋｇ／ｍ３［２］，而发泡倍数在８～４５倍之间，制品都具有良好的缓冲性能和绝热性能，用户可以根据制品的用途，选用适合的颗粒密度和发泡倍数。 ８．绝热性、飘浮性能好：ＥＰＰ是闭孔式独立泡孔结构，热传导率低，吸水率低，是绝热材料及飘浮材料的最佳选择。二、发泡聚丙烯的发展状况 相对ＥＰＳ、ＰＵ、ＸＰＥ等发泡材料，ＥＰＰ的开发历史较短，２０世纪７０年代，美国、意大利、日本等发达国家开始研发，１９８０年才实现工业化生产。然而，由于ＥＰＰ具有优越的性能和广阔的应用前景，特别是市场对耐热性高、环保卫生的发泡材料需求量很大，发展速度很快。目前主要生产商有：德国的ＢＡＳＦ、Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ和Ｇｅｆｉｎｅｘ公司以及日本的ＪＳＰ和钟渊Ｋａｎｅｋａ株式会社等，最大生产商日本ＪＳＰ株式会社产量已经超过１０万吨／年，其在无锡的基地产能为６０００吨／年，东莞基地则为３０００吨／年。 ＥＰＰ的生产主要是通过间歇式发泡来实现，成熟的生产技术主要有两种：①、以日本ＪＳＰ株式会社为代表的反应釜式法；②、以德国Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ公司为代表的物理气体挤出发泡法。１９９４年Ｂａｓｅｌｌ公司在连续式发泡工艺方面有了重大突破，推出高熔体强度的聚丙烯并成功用于连续化的聚丙烯发泡工艺，但由于生产成本较高，限制了其使用范围。三、发泡聚丙烯的用途 由于ＥＰＰ卫生环保、耐热性、隔音性、抗冲性能优异，其产品用途十分广泛，在包装、汽车、建筑等领域发挥重要作用。 １．各种包装材料 包装是ＥＰＰ最主要的用途之一，约占总量的４０％，几乎覆盖所有的包装行业。（１）食品包装：由于ＥＰＰ无味无毒、干净卫生同时热稳定性和热绝缘性能很好，因此被应用于各种各样的食品包装。如：用于微波炉和冰箱的食物托盘和容器、日常盛放食品的各种器皿（盘、碟、碗、盒等）等。（２）缓冲包装：能量吸收性能是缓冲包装最重要的要求，这样在受到冲击时才能起到很好的缓冲作用，保护里面的物品，由于ＥＰＰ对重复冲击的防护能力比ＥＰＳ和发泡ＰＵ更好，是非常理想的贵重物品的缓冲包装材料，所以，ＥＰＰ被广泛用于计算机、精密仪器、声像材料、工艺品、各种家用电器等的防震缓冲包装，以免在运输过程中遭受损伤及破坏。（３）一次性包装：一次性餐盒因其使用方便快捷，价格便宜，消费量不断提高，目前，全国每年各种一次性餐饮具如：杯、盘、盒、碗等年产能达到５００多亿只，其中一次性餐盒的消费量已经 超过１５０亿只［３］ ，而且增长速度在７％／年以上。以前的材料主要是ＥＰＳ，但近年来ＥＰＳ引起的＂白色污染＂问题引起人们的高度重视而逐渐被淘汰，ＥＰＰ作为绿色包装材料制作的一次性餐盒，成本较低，卫生环保，隔热保温，成为了ＥＰＳ餐盒的理想替代品。 ２．汽车零部件 由于ＥＰＰ具有高耐热性、高冲击能吸收能力、良好的回弹性和良好热成型性而且能够回收再生，因此，ＥＰＰ另一个重要用途是各种汽车零部件，例如：汽车保险杠，仪表托架，门内板吸能保护垫，缓冲垫，弹性中间层，汽车减震器的芯材，头枕，工具箱等。 ３．热绝缘材料日常的热水管、蒸汽管温度超过１００℃，ＥＰＳ和ＸＰＥ材料都达不到要求，而ＥＰＰ材料可以耐１３０℃高温，而且热导率低、热绝缘性能好，因此，被应用于做高级绝热材料，如：各种热水、蒸汽管，暖房、贮槽的热绝缘材料。四、发泡聚丙烯的前景 发泡聚丙烯的特性和广阔用途决定其市场潜力是巨大的，前景是非常好的。 １．市场需求潜力大：汽车行业中，使用ＥＰＰ材料制作的零部件，其舒适性和安全性能比其它材料好，正逐渐取代ＥＰＳ、ＥＰＵ、ＸＰＥ在汽车中的使用，一般车用塑料为１００～１３０ｋｇ／辆，ＰＰ材料２０ｋｇ／辆左右，其中ＥＰＰ材料超过１ｋｇ／辆，据中国汽车工业协会发布的数据显示２０１３年中国汽车产销量为２２１１．６８和２１９８．４１万辆［４］，仅汽车行业ＥＰＰ材料的需求就超过２万吨／年。另外，ＥＰＰ在包装材料和热绝缘材料的需求年增长速度也在１０％以上，可以说ＥＰＰ材料市场潜力很大，ＥＰＰ材料产业正迎来一个难得的发展机遇。 ２．经济效益很好：目前，市场上不同厂家不同用途的ＥＰＰ珠粒价格在４～８万元／吨，ＪＳＰ株式会社有些牌号的ＥＰＰ珠粒售价高达１０万元／吨，而普通ＰＰ的价格仅为１．２万元／吨左右，价差非常大，利润很好。