泡沫塑料是塑料中含有大量氣孔的材料, 與未發(fā)泡塑料制品相比, 它具有質(zhì)量輕、成本低、導(dǎo)熱率小比強(qiáng)度高、隔音、能吸收大量沖擊能量等優(yōu)點(diǎn), 廣泛應(yīng)用于包裝、運(yùn)輸、汽車、保溫、建筑等材料。在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家, 發(fā)泡塑料的生產(chǎn)已經(jīng)成為一種重要的工業(yè)行業(yè)。
常見的泡沫塑料主要包括聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚烯烴三大類。其中聚苯乙烯發(fā)泡制品難降解、回收困難, 是世界公認(rèn)的“白色污染”,聯(lián)合國(guó)環(huán)保組織已于2005年宣布在全世界范圍內(nèi)停止它的生產(chǎn)和使用。而以聚氨酯為材料的發(fā)泡塑料,由于在發(fā)泡過程中會(huì)產(chǎn)生有毒的異氰酸酯殘留物、不能回收, 也限制了它的發(fā)展。相對(duì)而言,聚烯烴尤其是聚丙烯發(fā)泡塑料存在很多優(yōu)點(diǎn),比如其具有優(yōu)良的耐熱性(最高使用溫度可達(dá)130℃),常溫下較高的韌性拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度,優(yōu)異的耐微波性和可降解性以及從擠出發(fā)泡到熱成型總的加工成本低于發(fā)泡PP等,引起了人們的高度重視。作為發(fā)泡PS的優(yōu)良替代品,在日本、美國(guó)、德國(guó)等世界發(fā)達(dá)國(guó)家得到了大力發(fā)展。
然而,與非結(jié)晶的PS相比, 結(jié)晶PP的發(fā)泡溫度范圍窄,發(fā)泡難度大。在熔點(diǎn)以下, 體系黏度大,氣泡難以生成,而在熔點(diǎn)以上,體系黏度迅速下降,熔體強(qiáng)度低,導(dǎo)致氣體在體系中逃逸難以形成封閉的氣泡。同時(shí),在冷卻階段,由于PP結(jié)晶放熱量大,體系黏度變低,使得形成的氣泡可能進(jìn)一步被破壞。
人們采用了各種方法來改進(jìn)PP的這種缺點(diǎn),所有的方法都具有相同的目的,即提高體系在發(fā)泡時(shí)的熔體強(qiáng)度。目前主要采用的方法有:直接使用高熔體強(qiáng)度PP、化學(xué)交聯(lián)和接枝、共混改性。