产业热点，这种发泡原材料必须了解：产业热点

原标题：产业热点，这种发泡原材料必须了解
聚
聚合物发泡材料是一种具有功能性的轻量化复合材料，具有质轻、隔热、缓冲、绝缘、防腐、价格低廉等优点。在过去的数十年中中，聚氨酯（PU），聚苯乙烯（PS），聚氯乙烯（PVC）等无定型聚合物纷纷被应用于发泡领域，先进聚合物发泡材料的研究开发与应用，已成为高分子及其复合材料领域的前沿热点。
而EPP材料因为其优良的耐热性能、良好的尺寸稳定性、优良的缓冲性能、良好的低温特性、优良的耐油性、耐化学品性， 100%可降解、可回收再利用等诸多优点，拥有极大的市场应用前景，并且已经进入了我们生活的方方面面。
（详情可见推文：食品包装材料的进化史：为什么它能笑到最后？）
然而，这种前景远大的材料是怎么制备的呢？是和EPS一样，使用普通单体直接发泡制成的吗？
是否定的
答案错误
这正是长久以来制约EPP材料发展的因素之一， PP的微观结构为线性半结晶结构，这种结构的聚合物分子分布量窄，在熔融发泡过程中缺少获得均匀、可控泡孔结构应有的拉伸流变性能。熔体在不同温度和应变速率下的拉伸黏度和熔体弹性很低，表现不出应变硬化特性。另外， PP的熔体强度较小，发泡倍率受限。

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（聚合物分子链构型）
因此，直接使用普通PP生产会导致：
1.抗熔垂性能差，热成型制品壁厚不均
2.挤出涂覆时边缘卷曲收缩.
3.挤出发泡时泡孔塌陷。
如何提高聚丙烯溶体强度的研究具有重要意义！
在此背景下， HSMPP（高熔体强度PP）应运而生：
下图是通过支链化得到的HMSPP与线形PP的对比：与普通PP相比， HMSPP的MS高于线性PP的MS ，表现出明显的应变硬化现象，其剪切变稀更明显。

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（HMSPP与线性PP对比）
PP熔体强度？
如何提高
与普通PP相比， HMSPP熔体强度明显提高。那材料工程师们是如何提高PP的熔体强度？从分子层面上来看，主要有三种方法：

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HMSPP？
如何制备
目前，国内主要运用的方法有高能射线辐照法、反应挤出法和共混法。
高能射线辐照法
01
辐射技术通常采用电子加速器产生的高能电子束或钴源γ射线等高能射线作为引发源，主要有以下三种：
射线辐射交联
剂量可控、
需要环保
造价高
电子加速器辐照
交联
功率大、安全
造价高
紫外辐照交联
功率可控、
柔和、安全
【产业热点，这种发泡原材料必须了解】造价低
反应挤出法
02
通过螺杆挤出机将聚丙烯与反应性单体熔融接枝来制备HMSPP 。该方法由于其操作简便经济,适合工业化生产而成为目前采用的主要方法之一。
共混法
03
PP与其它聚合物、无机填料等共混改性可以获得良好的发泡性能，此技术是当今研究的热点。普通PP与HMSPP共混即可提高其发泡性能：

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截至2018年，世界范围内HMSPP树脂的消费总量为10.92万吨，其中中国是最大的市场。整个亚洲被视为当今HMSPP最强大的市场区域，在汽车和泡沫食品包装应用方面具有广阔的应用前景。到2022年，全球对HMSPP的需求预计将达到17.1万吨，年增长率为9.4％。中国仍然是最强劲的市场，且预计包括非洲消费在内的中东市场将出现大幅增长。而HMSPP的市场增长，势必促进EPP市场的大幅增长！
而近年来，中石化北京化工研究院与中石化镇海炼化采用直接聚合法联合开发了HMS20Z及E02ES等HMSPP树脂新牌号；抚顺石化乙烯化工厂与中科院、中油石化院合作，采用中科院专利技术，利用聚合法制备得到高熔体强度聚丙烯产品HMS1602等。困扰大家的原料依赖进口，价格高，原料短缺问题正在逐步消失。

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中石化均聚型高熔体强度PP（HMS20Z）和普通PP的重均分子量分布比较