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1、一、 EPP材料介绍：聚丙烯EPP发泡学 名英文全名简 称俗 称粒径范围( 直径 )发泡性聚丙烯EXPANDABLE POLYPROPYLENEEPP拿普龙47 mm密度：20、30、45、60（单位 g/l) 原料种类： A. 普通料 B. 抗静电料 C.阻燃料 加工方式：A. 模具成型 B. 裁切成型 C. 刀模冲击成型 D. 黏贴成型( 热融胶. 强力胶. 热贴合 ) 环保回收方式： A. 融解 ( 分解再生为塑胶 ) B. 再生 应用范围：防震（保护）包装、空调行业、电子行业、汽车、体育用品、建筑等等 本产品特征：聚丙烯发泡材料是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料，以其独特而优
2、越的性能成为目前增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。EPP制品具有十分优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性，另外，其质量轻，可大幅度减轻物品重量。EPP还是一种环保材料，不仅可回收再利用，而且可以自然降解，不会造成白色污染。随着加工温度的升高，PP树脂熔体粘度急剧下降，发泡剂分解出来的气体难以保持在树脂中，气体的逸散会导致发泡难以控制；结晶时也会放出较多的热量，使熔体强度降低，发泡后气泡容易破坏，因而不易得到独立气泡率高的发泡体。若能使PP树脂在发泡之前交联，使其熔体粘度随着温度升高而降低的速度变慢，从而在较宽的温度范围内具有适当的熔体黏度。交联还可同时提
3、高PP泡沫塑料的物理机械性能，交联发泡PP比未交联的发泡PP耐热温度提高30%50%，抗蠕变性能提高100 倍，其拉伸强度、刚性、耐冲击强度也都大幅度提高，耐油、耐磨性也获得很大改善。交联发泡PP技术可分为两步法和一步法：两步法是将 PP、交联剂、发泡剂和其他助剂先进行共混挤出，然后再进行水浴或是辐射交联，最后升温制得发泡塑料。一步法是将PP、交联剂、发泡剂和其他助剂进行共混挤出，在挤出的过程中直接进行适当的交联，并使发泡剂分解，生产出泡沫塑料。但这种方法要求对挤出过程中的反应程度进行准确的控制，因此难度较大。目前已有多家企业和研究机构正在研究或已经研究出交联发泡PP的生产工艺，这其中大多为两
4、步法生产工艺，少数能够采用一步法连续挤出。英国的Dote公司推出了一种微交联的热成型PP泡沫塑料，商标为Yropazote。该产品的生产采用两阶工艺，即首先挤出3mm厚的小发泡片，然后用过氧化物将其交联或者采用辐照交联，之后将其切成一定的匕度，再将其置于高压釜中(压力高达69MPa)，使其受热受压，同时使N2溶入其中一定时间后，将片材移到一个低压釜中，使气体从体系中逸出，这时片材膨胀到原来的22倍左右，其中有10%的闭孔结构，密度为0.3g/cm2扬子石化公司研究院采用有机过氧化物交联剂、聚丙烯和聚乙烯组合物在混炼挤出过程中进行微交联，材料可用于热成型，加工各种制品，用于汽车、家电、家具和建筑
5、等行收。中国石油化工股份有限公司北京化工研究院研究了低辐照剂量辐照交联生产发泡PP材料及制品的技术并申请了专利，发泡倍率825。将合适熔体流动指数的PP原料与各种助剂混合造粒，然后压片、辐照交联，最后放入烘箱中发泡，得到发泡PP片材。瑞十Alveo公司几年来也一直生产辐射交联PP/PE泡沫主要用于汽车工收中EPP制品的应用范围：特性应用能量吸收EPP制品易于吸收动能，其被广泛地应用于汽车保险杠能量处理系统的关键部件及其它撞击动能吸收部件。 多次撞击EPP制品受到多次连续撞击，在撞击能量被其吸收后便可立即恢复原始形状，而不 产生形变。质量轻EPP制品具有极轻的质量，可被应用在飞机、汽车上的等省重
6、部件结构强度好虽然是一种具有弹性且软质的材料，但其制品却具有一定的承载性能，可被应用于某些建筑材料领域。不同密度（密度可异性可制成各部份密度不同的EPP制品。良好的隔热性由于EPP的闭孔结构，使得其制品具有优异的隔热性能隔音性能好EPP制品具有高效的噪音隔离作用，尤其在其特定的频率范围内。在加入其它材料后可制成 很好降噪制品。耐油、耐化学剂性能好由于EPP的化学隋性，使得其制品能长期暴露于水、大多数油和化学制剂中而不受影响。 稳定性好能在不同环境下使用EPP制品具有极好的耐久性，如：抗紫外暴露、物理破坏、极端温度（0100）、磨损 和其它恶劣环境。 浮力性能好由于EPP的闭孔结构，其制品具有长
7、期极好的浮性，甚至置于盐水中也丝毫不会减弱其浮性。 回弹性挠性好EPP制品具有记忆能力，在被弯曲变形后能很快地恢复原始形态可重复回收的环保材料EPP制品是一种环保产品，易于分解和回收再利用。聚丙烯基本知识分类用途、定义、分类树脂（Resin）高分子材料亦称高分子聚合物，分为天然高分子材料和合成高分子材料。在合成高分子材料中按塑料、橡胶、纤维三大用途分为合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大类，其中用于塑料的合成树脂所占的比例最大，约占合成材料总量的2/3以上塑料（Plastics）以合成树脂为主要成分，添加有适量的填料、助剂、颜料，而且在加工过程中能流动成型的材料。热塑性塑料（ThermoPlast
8、ics）能在特定温度范围内反复软化和冷却硬化的塑料热固性塑料（Thermosetting Plastics）在第一次成型之后，成为不熔、不溶性物料的塑料。通用塑料（General Plastics）指产量大、用途广、成型加工性能好、价格相对便宜的塑料。以五大通用树脂为基础原料的塑料为聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）。工程塑料（Engineering Plastics)指具有高性能，可以作为工程结构件的塑料。工程塑料又分为通用工程塑料和特殊工程塑料，前者如聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚酯（PET和PBT）、聚碳酸酯
9、（PC）、改性聚苯醚（MPPO），其使用温度一般在150以下，而特种工程塑料是指使用温度可达150以上的工程塑料，如聚砜（PSF）、聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚四氟乙烯（PTFE）等。1.2 聚丙烯（Polypropylene，缩写为PP）的种类与特性 2.2.1聚丙烯的基本概念 聚丙烯是以丙烯（CH3CH=CH2）为单体，通过加聚反应得到的高分子聚合物，其反应特征一是瞬间完成，二是没有小分子化合物伴随产生。采用齐格勒纳塔催化剂可以得到高分子量的结晶性PP。根据CH3基团在空间排布的规律，PP分为等规、间规和无规三种聚合物。只有等规度高的PP才能生成良好的结晶区，才能具有我们所需要
10、的优良性能。等规聚丙烯的晶体形态有、和拟六方五种，最常见的是晶态，属单斜晶系。晶态在138左右形成，其熔点为180。拟六方态也叫次晶结构，又叫蝶状液晶。当熔融态的等规PP被急冷至70以下，或在70以下进行冷拉伸时，就会生成拟六方态晶体，此时PP的硬度和刚性减小，而冲击强度和透明性提高。等规PP从熔融状态逐渐冷却时形成的晶体为球晶，结晶温度越高，球晶越大，反之球晶越小。球晶越大，性能越脆，球晶大小直接影响到PP材料的冲击强度。在结晶型塑料中，结晶度对材料的性能影响最大。结晶度即材料中结晶部分重量占材料总重量的百分数。PP的结晶度可通过使用水乙醇体系的密度梯度管测定其密度来求塑成型的PP结晶度一般
11、为5070%，改变成型条件和后处理条件，可以改变结晶度。 结晶需要晶核，如果PP结晶时存在大量晶核，可以提高结晶度和减小球晶尺寸，从而可以提高PP的屈服强度、冲击强度和表面硬度，同时还可以改进PP的透明性和光泽性，降低成型加工温度，缩短成型周期，得到残留内应力低的性能均衡的制品，特别有利于成型大型制品。通常增加晶核的办法是添加成核剂。PP分子量的大小和分布也直接影响着PP塑料材料性能和加工性能。通常从PP的熔体流动速率（MFI）可以了解到PP分子量的大小和分布情况。MFI越大，表示PP的分子量越小。不同PP的MFI可从零点几到几十，单位为g/10min。分子量分布可通过Q值（重均分子量与数均分
12、子量之比）反映出来，Q值越大，分子量分布越宽。通常PP的Q值为1040。 PP的分子量越高，即MFI越小，材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度都越高，而透明性、光泽及表面硬度则越低。 高熔体强度聚丙烯的研究虽然起自20世纪80年代末，但它的各种优异性能、合理的价格优势以及广泛的应用范围已经获得世界范围的认同，并有逐步取代传统的PS、ABS，向工程塑料发展的趋势，其开发利用前景广阔。 我国HMSPP的研究现仍处于起始阶段，制备工艺一般均采用后加工过程中的交联或部分交联。如扬子石化公司研究院新近就使用动态硫化技术研制出了热成型用HMSPP。工艺过程采用有机过氧化物交联剂，与聚丙烯、聚乙烯组合物在混
13、炼挤出过程中进行微交联，材料可用于热成型，加工各种制品，用于汽车、家电、家具和建筑等行业。 北京化工研究院2001年底首次通过辐照支化方法研制出了支化型HMSPP，除了熔体强度提高50以上，其他性能也有所提高。以这种HMSPP为原料，通过热成型的方法可制备具有一定深度的制品，采用挤出和注射方法可制备发泡聚丙烯；另外在国内首次采用辐照交联的方法，在较低的吸收剂量下，研制出了高发泡率的辐照交联发泡聚丙烯，其发泡率可以达到20倍。HMSPP以及辐照交联发泡聚丙烯的研制填补了我国在这方面的空白。中国石油华北石化公司与燕山石化公司树脂应用研究所合作，对HMSPP的性能进行了研究测试，并把HMSPP用于发
14、泡材料，取得了可喜的效果，不仅完成了低倍率化学片材的小试，制成低发泡片材，还对高发泡和珠粒制品做了初步研制。另外，天津轻工业学院、上海塑料研究所等也在此方面做了大量工作。北京化工大学采用敏化辐射法研制高熔体强度聚丙烯取得进展27。他们在普通PP中加入双官能度敏化剂SR213（美国Sartmer公司生产），经钴60射线辐射得到长链支化结构聚丙烯，不仅提高了熔体强度，而且拉伸强度、冲击强度都有较大提高。这种PP凝胶含量很少，可以满足成型加工的需要。 2.3 聚丙烯微孔膜28 聚丙烯的改性包括功能性的扩展。通过加工工艺方面的创新，可以制成分布着直径约0.5m圆孔的微孔膜。其性能如下：（1）外观：光线
15、照射到膜上时，由于微孔的存在会发生漫反射从而呈现白色不透明的外观。（2）性能，见表40。表40 微孔膜（25m）的性能密度（g/cm3） 膜重（cm2/g） 空孔率（%） 孔径（最大）（m） 拉伸强度纵/横（MPa） 断裂伸长率纵/横（%） 0.56 710 38 0.020.2 140/14 50/250以上 （3）临界表面张力为35dyne/cm。表面张力比之大的物质就不能通过，例如水为72dyne/cm就不能通过，但比之小的物质就能通过，例如乙醇（22.6）、丙酮23.3、苯（28.9）等。（4）可以阻隔细菌、胶体粒子。（5）具有优良的耐酸碱性。（6）本身呈疏水性，在进行表面活性处理后可转化呈亲水性。（7）可像一般PP膜一样进行热合、层压、涂覆等二次加工。微孔形成机理：结晶高聚物在拉伸聚向过程中会出现冷拉伸现象，这时其结构具有高度规整性，并且所有微晶都沿应力方向取向排列，称之为再结晶。对结晶制品在熔点下缓慢地进行热处理（退火），这时体积较小，不完整的微晶在较低温度下熔化，立即又重新结晶，从而调整链段排列使结晶结构趋于均匀化。在结晶取向再结晶的过程中，有效控制材料非晶区和晶区的取向分布，调整拉伸温度、拉伸强度、拉伸方法、热定型温度、冷却速率等工艺条件，就可得到微孔膜。XPE产品主要性能及用
