PP共混发泡材料进展.doc

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1、PP共混发泡材料的进展郑梯和，刘爱学，张志军株洲时代新材料科技股份有限公司技术中心，湖南株洲412007摘要：综述了聚丙烯（PP）发泡材料的特点及常用发泡方法，重点介绍了PP与无机矿物粉体、聚乙烯、橡胶、玻璃纤维、木纤维等共混制备发泡材料的研究进展，指出了PP发泡材料的发展方向。关键词：聚丙烯；共混；发泡中图分类号：TQ325.14文献标识码：AResearchProgressonPPBlendFoamingMaterialZhengTihe,LiuAixue,ZhangZhijunZhuzhouTimesNewMaterialTechn

2、ologyCo.,Ltd.,TechnicalCenter,Zhuzhou412007,ChinaAbstract:ThecharacteristicsandcommonfoamingmethodsforPPfoamingmaterialsweresummarized.TheresearchprogressonblendingPPwithinorganicparticles,PE,rubber,glassfiber,woodenfibertopreparefoamingmaterialswasintroducedindetail.Thed

3、evelopmenttrendsofPPfoamingmaterialswerepresented.Keywords:Polypropylene;Blend;Foam聚合物发泡材料是以树脂为基体而其内部具有无数气泡的材料，也可视为以气体为填料的复合材料[1]。聚合物发泡材料具有质轻、隔热、缓冲、防腐、比强度高、价格低廉等优点，因此在日用品工业、包装工业、交通运输业、军事工业、航天工业等领域得到广泛应用。目前，主要的泡沫塑料有聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚烯烃三大类。在聚烯烃发泡塑料中，发泡聚丙烯(PP)因为具有良好的热稳定性(最高使

4、用温度可达130℃)，优异的耐应力开裂性及高温尺寸稳定性，较高的拉伸强度和冲击强度，以及优异的微波适应性，而引起了各国研究者、生产商和消费者的极大兴趣。PP的熔体黏度在温度稍高于结晶熔点后就急剧下降,使得PP发泡材料的工业化生产难度很大[2-3]。PP树脂在熔融态时既需要足够的流动性以利于在挤出机中流动,还要有足够的熔体强度和弹性以保持规则的泡孔结构。因此必须增强PP的熔体强度，使之能够保持住气体，形成稳定的泡沫结构。改善PP熔体强度的方法很多，主要有3种：化学交联、辐射交联以及共混/填充改性。其中，共混改性是用于提高PP体系发泡性能的一

5、种简单有效的途径。在PP共混体系进行发泡时，共混体系中的另外一相会影响PP的结晶形态和发泡剂在共混物中的溶解度和扩散性，进而获得细密而均一的泡沫结构。在以往的研究中，利用PP与聚乙烯（PE）共混改性制备发泡材料是一种比较普遍的方法，已经取得了较好的效果，另外，也有研究者将PP与无机矿物粉体、木纤维、玻璃纤维、橡胶等进行共混来改善PP的发泡性能。1PP与无机矿物粉体共混发泡PP与无机矿物粉体共混有利于提高PP的熔体强度，防止气体逃逸，改善PP的发泡性能，而且可以降低生产成本。在PP与无机矿物粉体的混合体系中，通常认为无机矿物粉体与PP大分子

6、之间存在一定的物理或化学作用，在熔融状态下使PP分子之间的滑移变得相对困难，从而起到提高熔体强度的作用。与PP共混发泡的无机矿物粉体主要有CaCO3、蒙脱土、滑石粉等。赵玉玲等[4]对PP/CaCO3低发泡片材进行了研究,结果表明：CaCO3用量为40%时,可以制得性能比较优异的PP/CaCO3低发泡片材。该片材具有良好的可降解性，用于替代聚苯乙烯或纸浆制备一次性餐具时，其力学性能可满足使用要求。NaguibHe等[5]研究了滑石粉对PP发泡的影响，结果表明：高含量的滑石粉有利于防止PP发泡时气体的逃逸。Cheung等[6]用CO2或戊烷

7、作为发泡剂，以支化的高熔体强度PP作为原料来减少在挤出发泡过程中的气体塌陷，研究了发泡剂和滑石粉对挤出PP发泡材料气泡密度的影响。结果表明：当以戊烷为发泡剂时，在挤出发泡过程中，气泡成核受滑石粉用量的影响很大，而戊烷的用量对气泡的影响不大；当以CO2为发泡剂时，滑石粉的用量和CO2的浓度对气泡的密度都有很大的影响。ChenZhangliang等[7]制备了CaCO3/PP发泡板，并研究了CaCO3的粒径和含量对PP发泡板的力学性能和气孔结构的影响，结果表明：当纳米CaCO3用量为4%时，纳米CaCO3在PP集体中分散均匀，制得的复合材料的

8、拉伸强度和冲击强度均达到最大值；而对于微米级的CaCO3，当用量少于5%时，其对复合材料的性能影响很小，当用量大于5%时，复合材料的性能受到很大程度的破坏。RodrigueD等[8]研究了Ca