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發布時間：2021-12-12 01:22:54
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概述聚丙烯微孔發泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發泡材料(更嚴格地定義是泡孔尺寸小于10微米，泡孔密度大于10的9次方個/cm3)。由于材料內部大量微米級泡孔的存在，MPP具有優異的減震、緩沖、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應用于包裝、交通工具、箱包、體育器材等領域，是傳統EVA、PU、PS發泡材料、EPE和EPP的替代物。丙烯微孔發泡性能與應用應用超臨界二氧化碳技術(supercritical carbon dioxide) 制備MPP，在高溫高壓下將二氧化碳氣體導入聚丙烯材料基體，并誘導其成核、發泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發泡材料。發泡過程清潔無污染，發泡制品衛生環保。發泡過程PP材料未發生交聯，因此可回收循環使用。聚丙烯（PP）本身是無毒材料，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料。清潔衛生的MPP特別適合于醫療器械、食品等包裝材料衛生等級要求較高的領域。也可應用于兒童拼圖、玩具等對產品健康要求較高的領域，代替常用的由AC發泡劑制造的交聯PE泡沫，EVA泡沫。PP是半結晶聚合物，其熔點一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS、PU發泡材料，MPP的使用溫度可達120℃，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領域。MPP集增強、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領域，如汽車、軌道交通，船舶，風機葉片等。輕質高強的MPP厚板作為結構泡沫使用，代替傳統的結構泡沫如PVC/PU互穿結構泡沫、PET結構泡沫等，特別是作為三明治夾芯復合材料的芯材使用。 MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有：(1) 同等發泡倍率(或表觀密度)下，由于泡孔較小，微孔發泡材料的機械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節約材料，更加降低制品重量和體積。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材，而片材表面不會穿孔，可應用于微電子器件的包裝。(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內氣體的對流，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發泡材料具有較低的、依賴于泡孔結構的長期穩定的低導熱系數。(5) 輕質高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用。6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護性能，可應用于液晶面板等防要求較高的包裝領域。
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摘 要：聚丙烯（PP）發泡材料具有優異的力學性能和熱性能，PP屬于結晶型聚合物，在溫度低于熔點時，存在結晶區，相態為固態，難以發泡；而溫度達到熔點時，熔體強度急劇下降，導致泡孔聚并和破裂。目前，關于超臨界二氧化碳制備PP微孔發泡材料的研究主要聚焦于改善PP的發泡行為，通過添加納米顆粒或聚合物來調控PP的結晶方式，采用直接合成、共混改性和輻照交聯等手段提高PP熔體強度，以及改進發泡方法來獲得PP微孔發泡材料。聚丙烯微孔發泡聚丙烯（PP）發泡材料具有良好的力學性能、熱穩定性能和尺寸穩定性能，剛性高于聚乙烯（PE）發泡材料，抗沖擊性能優于聚苯乙烯（PS），耐熱溫度130 ℃，而PS與PE泡沫塑料的耐熱溫度為70~80℃；此外，PP發泡制品尺寸穩定性良好，即使受到撓曲形變后也能立即回復到原始形狀。這些特性使PP微孔發泡材料在家居、包裝、交通、建筑等方面具有廣闊的發展前景和市場需求。超臨界二氧化碳由于無毒、價廉、不易燃以及在聚合物中相對高的溶解度使其成為有應用潛力的物理發泡劑，因此，用超臨界二氧化碳制備PP發泡材料備受關注。本文從PP微孔發泡的影響因素以及改變PP結晶行為、提高其熔體強度、改進發泡方法等方面綜述了近年來用超臨界二氧化碳制備發泡材料的研究進展。影響PP微孔發泡的因素.1 結晶度PP屬于結晶型聚合物，在進行固態發泡時，由于晶區的存在，發泡劑只能在PP的非晶區吸收和擴散，因此溶解度低；而且發泡劑在聚合物基體中分散不均勻，從而導致泡孔結構受結晶區的影響，無法得到泡孔均一的發泡材料。Doroudiani等發現，在高結晶度聚合物中無法得到均一的泡孔結構，而在低結晶度的聚合物中卻可以得到。.2 晶區尺寸結晶型聚合物的泡孔密度高于非晶型聚合物，是因為其晶區與非晶區界面的成核能壘更低，有利于泡孔成核。一般而言，晶區面積小，結晶密度大可以促進泡孔成核并減小泡孔尺寸；而晶區面積大不利于泡孔成核，甚至導致無法發泡。張純等研究PP微孔發泡時發現，PP結晶特性明顯影響氣泡的成核、長大和定型。1.3 熔體強度當溫度達到熔點，熔體強度急劇下降，導致在熔點以上進行PP發泡時，泡孔發生破裂和聚并，因此傳統的PP擠出發泡溫度窗口只有4℃。因此，要制備泡孔均一分布、泡孔尺寸小、發泡倍率高的發泡制品，需要解決PP在低溫時晶區的存在使二氧化碳難擴散、氣泡難成核以及高溫發泡過程中PP熔體強度低等問題。一般從三方面考慮：一是改變PP的結晶行為，使PP能在較低的溫度發泡；二是對PP進行改性，獲得高熔體強度PP（HMSPP）；三是改進發泡方法。調控PP的結晶行為改善PP發泡行為.1 添加無機納米粒子為提高PP的發泡性能，碳納米纖維、碳納米管、木纖維以及云母粉等已被用作添加劑來改變PP的結晶行為，在PP發泡時起異相成核作用。Selvakumar等采用碳納米纖維與PP共混的方法，利用聚合物與納米顆粒界面作用改變PP的結晶行為，減小晶體尺寸，而且由于碳納米纖維與PP基體不相容，因此為泡孔成核提供了更多異相成核點，從而得到晶體尺寸小、密度高的發泡材料。Wang Chuanbao等進一步考察了碳納米纖維含量對納米材料發泡的影響，結果表明：當碳納米纖維質量分數為5%，能得到規整的泡孔結構，但泡孔尺寸分布不均一，有大面積的未發泡區域；當碳納米纖維含量提高時，PP的結晶度和晶體尺寸均下降，使二氧化碳的溶解度提高，泡孔均一；當碳納米纖維質量分數提高到25%時，泡孔結構為均一，泡孔尺寸小。Bledzki等研究木纖維與PP的復合材料發現，納米材料的尺寸、幾何形狀對結晶行為也有影響，并且得到纖維含量越高，泡孔尺寸越小的結論。2.2 添加聚合物纖維聚合物纖維可提升復合體系的儲能模量，并且可以明顯影響PP的結晶。Rizvi等采用機械共混，將聚四氟乙烯（PTFE）微纖添加到PP發泡體系。結果表明：PTFE微纖促進了PP結晶成核與氣泡成核，且PTFE對二氧化碳有親和性，提高了二氧化碳溶解度，PP泡孔密度大幅提高。Luo Yiwei等分別對比了球狀和纖維狀聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）與PP復合材料的發泡。結果表明：球狀和纖維狀PBT作為異相成核劑促進了PP的結晶，提高了PP的結晶密度，密集的晶體作為泡孔成核劑，減小了泡孔尺寸，提高了泡孔密度。提高熔體強度改善PP發泡為提高PP熔體強度，一種行之有效的方法就是對PP進行改性以得到HMSPP，從而加寬發泡溫度范圍。目前，獲得HMSPP的方法通常有直接合成、共混擠出、輻照交聯及與納米顆粒復合等。3.1 直接合成采用傳統的Zeigler-Natta催化劑和茂金屬催化劑能制備高線性和高規整聚合物，但很難得到支化聚合物。Langston等將對-（3-丁基）苯乙烯作為共聚單體和鏈轉移劑，與茂金屬催化劑結合，制備了相對分子質量高、具有所需支化度且分子結構相對規整的長支鏈PP（LCBPP）。另一種方法是在丙烯中加入少量不能自聚的α，ω-二烯單體制備LCBPP。丙烯先與二烯烴共聚合得到聚合物大單體，然后大單體之間發生聚合得到LCBPP。用這種方法制備LCBPP的相對分子質量分布大于5，且零剪切黏度也有所提高。3.2 反應共混擠出反應共混擠出是通過共混提高PP的支化程度，從而提高熔體強度。它采用化學自由基引發劑在PP主鏈接上PP或第二單體，從而獲得LCBPP。其原理是引發劑分解產生的自由基捕獲PP分子主鏈中叔碳上的氫原子，然后通過控制反應溫度、單體濃度等使失去氫原子的不穩定叔碳自由基與其他自由基反應，形成長支鏈結構。Nam等通過加入過氧化物引發劑和多官能團單體反應共混得到LCBPP，通過流變性能證明長支鏈的引入提高了PP的拉伸性能和熔體強度，并獲得了較好的發泡性能。Gotsis使用過氧化二碳酸酯對線性PP改性得到支化程度不同的LCBPP，熔體強度和拉伸性能都明顯提升，有效抑制泡孔的聚并和破裂。Cao Kun等用乙二胺作偶聯劑，與馬來酸酐（MAH）接枝PP反應共混，得到具有較高模量、低頻復數黏度和熔體強度的LCBPP，能改善發泡行為。另外在熔融態時，只加入過氧化物和PP，會發生交聯反應和降解，為了提高接枝效率，通常會加入給電子體（如苯乙烯、秋蘭姆等）抑制副反應。此外，通過緩慢釋放過氧化物的自由基以及超臨界流體作為塑化劑降低操作溫度的方法都可以有效抑制分子鏈的降解。
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聚丙烯(PP)珠粒發泡材料具有優異的耐熱、隔音、抗沖擊以及耐化學腐蝕等性能，近年來被廣泛應用在包裝、建筑、汽車等行業。PP在其熔點溫度附近的熔體強度會急劇下降，低熔體強度導致其難以得到好的泡孔結構，所以PP珠粒發泡的技術難度大，目前只有少數國家掌握了PP珠粒發泡的技術，因此PP珠粒發泡的研究受到了國內外的廣泛關注。文中從制備工藝、發泡裝備、性能改進、表征方法等方面綜述了近年來國內外PP珠粒發泡的研究動態，并對該領域今后的研究方向進行了展望聚丙烯微孔發泡聚丙烯(PP)珠粒發泡材料具有質輕、抗沖緩震、耐腐蝕、隔熱隔音等優良的特性，與傳統的直接成型工藝相比，PP珠粒發泡的優勢在于它的自由成型性，發泡珠粒均勻的尺寸與穩定的發泡倍率使其非常適合模塑成型，可以生產具有復雜幾何結構以及高維尺寸精度的制品。早實現工業化生產的珠粒發泡產品是聚苯乙烯 發泡珠粒(EPS)，其次是聚乙烯發泡珠粒(EPE)與聚丙烯發泡珠粒(EPP)。其中，EPP的熱穩定性要優于EPE，抗沖擊性能要優于 EPS，此外其耐老化、耐腐蝕性也非常優異，是非常環保的材料，因此 EPP被廣泛應用于包裝、建筑、汽車等行業，特別是在汽車行業 的需求增長十分迅速。鑒于世界各國對EPP材料研究的重視，本文從EPP的生產工藝、裝備、性能改進以及表征手段等方面介紹了近年來EPP的研究進展與動態。 聚丙烯發泡珠粒制備聚丙烯發泡機理 PP 珠粒發泡的機理為過飽和氣體法。如下圖所示，注入的發泡劑在高溫或高壓環境下溶解在聚合物熔體中形成飽和的均相體系，然后通過快速卸壓或者溫度驟升造成熱力學的不穩定來形成過飽和體系，這個階段中PP基體與溶解在其中發泡劑發生相分離，氣泡開始成核并大量生長，穩定后經冷卻定型成為發泡珠粒。聚丙烯發泡珠粒的生產方法目前工業化生產EPP的工藝有2種:一種是反應釜法，反應釜法也是目前應用廣泛的EPP的工業化生產工藝;另一種是擠出法工藝，相對于工藝成熟的反應釜法而言，擠出法目前工業化并不廣泛。反應釜法: 反應釜法是將 PP 顆粒與助劑混合 造粒后放入反應釜中，升高溫度并通入物理發泡劑使釜內壓力升高，在一定的發泡溫度下保壓一段時間后打開泄壓閥門快速卸壓即得到發泡珠粒。根據反應釜 中分散介質的不同，又可分為無水法與有水法2種:前者的反應釜中不加入液體的分散介質，PP顆粒會堆積在一起使發泡劑難以均勻溶解到每個顆粒中，所以為了使發泡劑更好地溶解，釜內壓力一般需要在10MPa以上;后者是先將PP顆粒分散在水中，發泡劑能均勻溶解在PP 顆粒中，所需壓力約2～6MPa。反應釜法的優點是工藝條件容易控制、發泡倍率高、泡孔結構好、可二次發泡，缺點是間歇式生產導致成本較高。有專利介紹此生產工藝能夠生產密度低于 0.045 g/cm3、平均泡孔直徑為 200μm的EPP。這種方法是將尺寸均一的顆粒加入反應釜中，升溫到稍低于發泡的溫度，保溫一段時間后再升溫到發泡溫度，繼續保溫一段時間，打開高壓釜放出分散體到大氣中，放出物料的同時繼續通入氮氣使釜中壓力保持在放出物料前的壓力。后將得到的發泡珠粒洗滌、離心分離后在空氣中靜置老化，這是目前工業化成熟的EPP生產工藝。改進生產設備的結構也能在一定程度上改善EPP的性能。Hossieny等采用 CO2為發泡劑用下圖中的實驗設備制備了 EPP，該設備在反應釜下端加裝了一個排料口模，卸壓時PP通過排料口模進入收集裝置中，實驗研究了發泡過程中的泡孔形態與熔融、結晶行為以及口模長度對發泡倍率的影響。結果表明，由于熔融雙峰中的高溫熔融峰區域焓值的減少，增加飽和壓力會提高發泡珠粒的體積膨脹比，密度降低;而增加口模的長度則會減小其體積膨脹比，密度增加。國內武漢德冠新材科技有限公司開發出了實驗室用商品化的釜壓發泡系統，發泡系統結構分反應釜與收集釜，資料顯示能制備出發泡倍率8～60倍的發泡珠粒。如何拓寬PP的發泡溫度區間以及壓縮釜壓發泡流程的時間也是研究的重點方向。丁杰等采用CO2 作發泡劑，用下圖中的無水法發泡裝置制備了小泡孔直徑為 9.55μm，泡孔密度小于1.5×109cm-3的EPP。其工藝改進在于在降溫到發泡溫度的過程中保持釜內飽和壓力不變，恒溫一段時間后再放出珠粒進行冷卻，其PP的發泡溫度區間約50℃，工藝流程時間約為 2.5 h。反應釜法重要的工藝在于要使發泡劑能充分溶解到 PP顆粒中，所以其關鍵控制條件有反應釜的溫度、壓力以及保壓時間等，適當地延長保壓時間與增大壓力能有效促進發泡劑的溶解。目前反應釜法的工 藝已經比較成熟，但其高成本也限制了 EPP 的廣泛應 用，探索新的生產工藝條件和生產裝備來降低其成本是今后研究所需解決的問題。擠出法: 擠出法生產EPP是在傳統擠出發泡 裝置后連接一個水下切粒裝置，如下圖。PP顆粒與發泡劑等助劑經過擠出機均勻混合后在口模出口處由于壓力驟降而發泡，發泡的材料通過水下切粒裝置被切割定型成尺寸均一的發泡珠粒。擠出法可連續生產、效率高、珠粒尺寸均勻，缺點是生產過程中的工藝參數難以控制，此外由于PP在溫度低于熔點時幾乎不流動，而當溫度高于熔點后，熔體強度又急劇下降，所以適宜的發泡溫度區間很窄(約為4℃)，擠 出法對 PP 的熔體強度要求較高，一般要用改性的熔體強度較高的 PP，這些缺點限制了擠出法的應用與發 展。擠出法生產是目前也有比較成熟的擠出法生產工藝。采用丁烷作發泡劑，高熔體強度聚丙烯(HMSPP)為原料，可以生產發泡倍率約60倍，直徑為3～5mm，密度為15～100kg/m3的EPP，便由于后期成型蒸汽壓力較大，而大規模推廣受到限制。在PP中加入無機填料能夠增強 PP 的熔體強度，得到更好的泡孔結構，從而改進EPP的性能。Nofar等采用5%的超臨界CO2作發泡劑，用單螺桿擠出發泡加入了納米粘土的均聚線性聚丙烯(LPP)，得 到了發泡倍率為20倍，泡孔密度為108～109cm-3的發泡材料。實驗表明，納米粘土的加入不但能夠顯著改善LPP的熔體強度，降低其擠出發泡的工藝難度，還能夠增加氣泡成核點，誘導發生異相成核，從而得到泡孔密度、體積膨脹比都較大的 EPP。采用雙階擠系統能夠使PP與發泡劑得到更好的塑化與混合，此外還能夠更好的控制擠出發泡過程中各階段的溫度，缺點是設備成本較高。Lee等采用下圖中的雙階擠出系統，用不同劑量的超臨界 CO2(Wt=1%、3%、5%)作發泡劑擠出發泡非交聯的HMSPP，研究表明，擠出發泡的倍率與熔體溫度呈“山”形關系，此外終的泡孔密度與發泡倍率會隨著釋壓速率的增大而增加。另外，隨著CO2 注入量的增加，聚丙烯發泡材料的體積膨脹比增加，但泡孔密度則是先增大后減小。擠出法生產 EPP作為連續、高效的生產工藝，是今后 EPP生產的發展方向。目前需要解決的問題在與開發適用于擠出發泡的低成本高熔體強度的PP，此外新型物理發泡劑超臨界 CO2的應用也是今后的發 展方向，超臨界流體發泡劑的高溶解性可以縮短聚合物/氣體體系的飽和時間，增加成核密度，得到微孔的發泡材料。其中超臨界CO2的實現條件(tc=30.98℃，pc=7.4MPa)是接近聚丙烯發泡條件的超臨界流體發泡劑，此外其還具有無毒、不易燃、化學惰性等優點，近年來受到了廣泛的關注，是替代傳統化學發泡劑的選擇。丙烯發泡珠粒改性 PP 泡沫材料由于使用場合的不同，對性能的要求也不同，例如包裝材料需要良好的抗沖緩震性能，建筑材料則需要良好的隔音、隔熱性能，而汽車部件則需要更好的剛性等，通常需要對EPP的性能進行改進來適 應不同的需求。改進EPP性能的方法有2種:一是改進生產工藝，二是對 PP 原料進行改性。前者主要是通過改進生產中的工藝流程、控制條件或者發泡裝備等來改進 EPP 的性能，這些手段可以有效地調節 EPP 的結構與形態，有利于得到泡孔直徑更小、發泡倍率越大的產品，但由于對材料本身的改變不大，所以對 EPP力學性能的改善作用有限;而后者則是通過改性PP原料 進而改進終的 EPP 產品的性能，PP 的改性方法主要有化學交聯、物理共混、熔融支化等，通過對原料的改性，不但能夠提高其熔體強度、降低其發泡難度、得到更好的泡孔結構，同時也能有目的地改進EPP的力學性能，所以 PP 的改性也是目前研究的熱門方向。為了提高EPP的發泡倍率與彈性、改善其緩沖性能，有企業改進了釜壓生產工藝。首先在顆粒從反應釜中放出之前提高釜內的壓力，其次是將顆粒從反應釜中放出的同時使其與飽和蒸汽充分接 觸;前者使顆粒的受力增加，避免了顆粒在管道中粘結，此外反應釜內蒸汽的閃蒸作用有助于顆粒的進一步膨脹，后者會使顆粒的冷卻速率變緩，顆粒表面與內 部充分冷卻凝固，提高珠粒的尺寸穩定性。此工藝可以制備密度為 0.11～0.30g/cm3 ，發泡倍率為30～60，閉孔含量為90% ，泡孔尺寸為150～300μm的EPP。將 PP 與無機物或者某些塑料基體共混是常用 的改性方法，丁杰等研究了納米碳酸鈣的加入對 EPP 的影響，納米碳酸鈣的比表面積大，在發泡過程在 能起到異相成核的作用，從而使 EPP 的泡孔密度增大，泡孔直徑減小;但同時也會使 PP 的發泡溫度區間 變窄。Zhang 等分別用 3 種多官能團單體--己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC) 與季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)來改性聚丙烯，并用偶氮二甲酰胺(AC)作發泡劑發泡改性 PP。實驗 表明三者都能使聚丙烯出現接枝或者交聯結構從而增 強線性聚丙烯的熔體強度，對比而言，HDDA 改性的聚丙烯發泡效果，其泡孔的結構尺寸以及發泡倍率都較好。
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簡述聚丙烯微孔發泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP，是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發泡材料(更嚴格地定義是泡孔尺寸小于10微米，泡孔密度大于10的9次方個/cm3)。由于材料內部大量微米級泡孔的存在，MPP具有優異的減震、緩沖、隔熱和吸聲等性能，可廣泛應用于包裝、交通工具、箱包、體育器材等領域，是傳統EVA、PU、PS發泡材料、EPE和EPP的替代物。聚丙烯微孔發泡性能與應用應用超臨界二氧化碳技術(supercritical carbon dioxide) 制備MPP，在高溫高壓下將二氧化碳氣體導入聚丙烯材料基體，并誘導其成核、發泡，形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發泡材料。發泡過程清潔無污染，發泡制品衛生環保。發泡過程PP材料未發生交聯，因此可回收循環使用。丙烯（PP）本身是無毒材料，是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料。清潔衛生的MPP特別適合于醫療器械、食品等包裝材料衛生等級要求較高的領域。也可應用于兒童拼圖、玩具等對產品健康要求較高的領域，代替常用的由AC發泡劑制造的交聯PE泡沫，EVA泡沫。PP是半結晶聚合物，其熔點一般150~170℃。相比于耐溫只有70~80℃的PE、PS、PU發泡材料，MPP的使用溫度可達120℃，因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領域。MPP集增強、隔熱和降噪為一體，也特別適用于對材料輕量化要求較高的領域，如汽車、軌道交通，船舶，風機葉片等。輕質高強的MPP厚板作為結構泡沫使用，代替傳統的結構泡沫如PVC/PU互穿結構泡沫、PET結構泡沫等，特別是作為三明治夾芯復合材料的芯材使用。MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有：(1) 同等發泡倍率(或表觀密度)下，由于泡孔較小，微孔發泡材料的機械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節約材料，更加降低制品重量和體積。2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控，MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材，而片材表面不會穿孔，可應用于微電子器件的包裝。(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在，MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板，提高漫反射率。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內氣體的對流，從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發泡材料具有較低的、依賴于泡孔結構的長期穩定的低導熱系數。(5) 輕質高強的MPP片材適合于作為揚聲器振膜使用。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔，MPP具有極佳的表面保護性能，可應用于液晶面板等防護性要求較高的包裝領域。
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隨著汽車工業的蓬勃發展，制造汽車的各種原材料也迅速發展和更新換代，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件。塑料在汽車上的應用已有近50年的歷史，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設計和制造水平高低的一個重要標志，塑料飾件的大量應用，促進了汽車的減重節能，提高了汽車的美觀舒適度。P以密度小、性價比高、具有優異的耐熱性能、耐化學藥品腐蝕性、剛性、易于成型加工和回收利用等特性在汽車上得到了廣泛的應用。近來更是有把汽車內飾和外裝材料統一到PP系列材料的趨勢。由于高性能基礎樹脂的開發生產周期長、投資巨大、技術要求高，且需要高精尖的集成先進綜合技術，所以對現有PP樹脂需要進行更廣泛、更有效、更經濟、更實用的改性。聚丙烯微孔發泡微發泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔。微發泡注塑成型技術突破了傳統注塑的諸多局限，在基本保證制品性能的基礎上，可以明顯減輕重量和成型的周期，大大降低機臺的鎖模力，并具有內應力和翹曲小、平直度高，沒有縮水，尺寸穩定，成型視窗大等特點，特別是在生產高精密和材料較貴的制品上與常規注塑相比較獨具優勢，成為近年來注塑技術發展的一個重要方向。聚丙烯微發泡材料能夠滿足大型微發泡汽車注塑件。隨著汽車輕量化的發展，選用PP發泡材料已成為汽車減重的重要途徑，目前其在汽車內飾上的應用也越來越多，其中PP發泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%，卡車、工程機械車占20% ，客車、商務車占35% 。汽車用PP發泡材料主要為化學微發泡材料。普通微發泡PP制品的表觀質量很不理想，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本，也限制了PP發泡材料的推廣和應用；而化學微孔發泡是以熱塑性材料為基體，化學發泡劑為氣源，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態，注入模腔后氣體在擴散內壓的作用下，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡，且其理想的泡孔直徑應 <50μm ，但目前國內行業實際生產的微發泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm 。對于微孔發泡主要有注塑微發泡、吹塑微發泡和擠出微發泡等，注塑微發泡適用于各種汽車內外飾件，如車身門板、尾門、風道等；擠出微發泡適用于密封條、頂棚等；吹塑微發泡適用于汽車風管等。利用微發泡技術可使PP制品的質量減少約10%～20% ，較傳統材料在部件上可實現高50%的減重，注射壓力降低約30%～50% ，鎖模力降低約20% ，循環周期減少10%～15%，同時還能提高汽車的節能性，較傳統材料可實現高30%的節能，并且能改善制品的翹曲變形性，使產品和模具的設計更靈活。輻射交聯PP高發泡片材具有良好的力學性能，作為汽車車頂，可降低汽車的質量，同時其還可用于汽車的內飾件，有利于汽車的輕量化。