泡沫塑料是塑料中含有大量气孔的材料, 与未发泡塑料制品相比, 它具有质量轻、成本低、导热率小比强度高、隔音、能吸收大量冲击能量等优点, 广泛应用于包装、运输、汽车、保温、建筑等材料。在一些工业发达国家, 发泡塑料的生产已经成为一种重要的工业行业。
常见的泡沫塑料主要包括聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚烯烃三大类。其中聚苯乙烯发泡制品难降解、回收困难, 是世界公认的“白色污染”,联合国环保组织已于2005年宣布在全世界范围内停止它的生产和使用。而以聚氨酯为材料的发泡塑料,由于在发泡过程中会产生有毒的异氰酸酯残留物、不能回收, 也限制了它的发展。相对而言,聚烯烃尤其是聚丙烯发泡塑料存在很多优点,比如其具有优良的耐热性(最高使用温度可达130℃),常温下较高的韧性拉伸强度和冲击强度,优异的耐微波性和可降解性以及从挤出发泡到热成型总的加工成本低于发泡PP等,引起了人们的高度重视。作为发泡PS的优良替代品,在日本、美国、德国等世界发达国家得到了大力发展。
然而,与非结晶的PS相比, 结晶PP的发泡温度范围窄,发泡难度大。在熔点以下, 体系黏度大,气泡难以生成,而在熔点以上,体系黏度迅速下降,熔体强度低,导致气体在体系中逃逸难以形成封闭的气泡。同时,在冷却阶段,由于PP结晶放热量大,体系黏度变低,使得形成的气泡可能进一步被破坏。
人们采用了各种方法来改进PP的这种缺点,所有的方法都具有相同的目的,即提高体系在发泡时的熔体强度。目前主要采用的方法有:直接使用高熔体强度PP、化学交联和接枝、共混改性。