1. 聚丙烯發泡材料的開發研究進展
聚丙烯結晶型聚合物，在結晶熔點以下幾乎不流動，結晶熔點以上則熔體粘度急劇變小，所以在聚丙烯發泡過程中所產生的氣體很難被熔體包住。此外，聚丙烯從熔融態轉變為結晶態會放出大量的熱量，由熔體轉變為固體所需時間較長，加之聚丙烯透氣率高，發泡氣體易逃逸，故適于聚烯發泡的溫度區間窄，發泡過程較難控制[2]發泡聚丙烯（EPP）發泡的原理、國內外研究的工藝進展狀況做些相應的介紹。，因此，發泡聚丙烯的工業化開發頗有難度。目前，國外少數國家如美國、意大利、德國PP發泡材料的生產已實現了工業化。我國近幾年才開始PP發泡材料方面的研究，至今還沒有開發出穩定高發泡PP的成熟技術，工業化生產在我國還在起步階段。

1.1聚丙烯發泡機理及發泡劑
1.1.1發泡機理
物理發泡是將一種揮發性的液體在一定壓力下將其注入聚合物熔體中，當熔體經過機頭時，壓力下降，液體汽化，形成泡沫。一般需要設置專用的發泡劑計量、加壓和注入系統，發泡劑通常是在PP完全熔融的擠出機相應的位置處直接加入。氣體發泡劑在熔體中相容性差，需要使用混合效果極好的排氣系統。另外,熔體壓力和擠出過程中壓力降的大小亦影響物理發泡過程。因此今后物理發泡劑的研制目標是開發一些不太穩定的揮發性化合物做發泡劑，同時要解決這些發泡劑和樹脂相容性的問題及其從氣泡中擴散速度快、易使氣泡塌陷等問題。所以該技術對設備和工藝條件的精確控制要求很高。
目前開發較為成功的是CO2超臨界流體發泡技術。該技術現正由美國的Trexel、Microcellular Pastics Technology、Axiomatics公司和日本的Sekisui Plastics of Tokyo公司等進行商業化推廣[3]。
PP化學發泡是加入化學發泡劑在一定溫度下分解放出氣體進行發泡。PP發泡工藝控制比較困難，由于聚丙烯樹脂為結晶聚合物，結晶度較高，在升溫達到結晶熔融溫度后，聚合物熔體粘度迅速下降，使發泡過程中產生的氣體很難保持住；聚丙烯樹脂熱容較大，樹脂從熔融狀態轉變到結晶態要放出大量的熱，也使聚丙烯樹脂的熔體強度下降，這些都使發泡的氣體易于逃逸。因此增強熔體強度，選擇合適的主發泡劑、助發泡劑及成核劑是化學發泡的關鍵。 1.1.2發泡劑類型 PP發泡分為物理發泡和化學發泡。常用的物理發泡劑包括戊烷、丁烷、CO2或N2等；化學發泡劑包括放熱型發泡劑和吸熱型發泡劑。放熱型發泡劑大多為有機發泡劑，如偶氮二甲酰胺、對甲苯磺酰胺基脲等，吸熱型發泡劑一般是檸檬酸、碳酸氫鈉、碳酸鈉的混合物。其中最為典型的是德國Boehringer Ingelgeim公司生產的Hydrocerol發泡劑。經剖析其成分主要是檸檬酸，碳酸氫鈉[4]。
1.2 發泡聚丙烯材料研發進展
與非結晶的PS相比，結晶PP的發泡溫度范圍窄，發泡難度大。在熔點以下，體系黏度大，氣泡難以生成，而在熔點以上，體系黏度迅速下降，熔體強度低，導致氣體在體系中逃逸難以形成封閉的氣泡。同時，在冷卻階段，由于PP結晶放熱量大，體系黏度變低，使得形成的氣泡可能進一步被破壞。
人們采用了各種方法來改進PP的這種缺點，所有的方法都具有相同的目的，即提高體系在發泡時的熔體強度。目前主要采用的方法有：直接使用高熔體強度PP、化學交聯和接枝、共混改性[5]。

1.2.1基于高熔體強度聚丙烯的研究
使聚丙烯具有良好的發泡性能最直接也是最簡單的方法就是采用高熔體強度的支化PP 樹脂（HMSPP）作為發泡材料或主要組分。支化PP樹脂具有比普通PP更高的熔體強度，它最先由比利時的Montell 公司開發出來并實現工業化，該公司生產的Pro-faxPF-814樹脂具有比普通線性PP高出9倍的熔體強度（與普通PP的性能對比見表１）。此后，其它一些國家和公司（如韓國的三星綜合化學公司、Chisso America等）也相繼開發出了大量的HMSPP產品，目前已在這些地區廣泛應用。酈華興[6]等對國外PP材料擠出發泡的研究進行了報道。對比了線性PP和支化PP的擠出物理發泡性能。在相同的實驗條件下，兩種材料的發泡特性體現出巨大的差異：線性PP發泡時，即使采用水急冷，氣泡的開孔率仍然很高，且泡孔彼此相連，而支化PP的氣泡合并現象很少。由此可見熔體強度對發泡性能的影響十分明顯。