PP木粉复合体系作为木材的优良替代品,已受到越来越多的重视,而发泡的木粉/PP复合材料比未发泡的材料的密度更小,更接近于真实的木材。
Avndrzej K[21]等对木粉(30%)填充的PP(熔体流动指数10.5)材料的注射成型发泡进行了报道,研究了包括发泡剂种类对泡孔直径和其多分散性的影响、发泡对制品表面粗糙度的影响以及不同熔体指数PP的影响等。从发泡剂的选用来看,放热型发泡剂体系具有最小的泡孔尺寸和气泡间距,并且泡孔尺寸具有最低的多分散性。这与发泡剂的分解速率密切相关:分解速率慢,势必引起气泡成核数量少,而此后解产生的气体主要进入已经形成的气泡中,这必然导致气泡数量的减少和单个气泡尺寸的增加。在研究熔体指数对发泡形态的影响时,作者比较了熔体指数为10.5和90的两种PP的发泡情况,在其它条件相同的条件下,熔体流动指数大的复合材料明显具有更大的泡孔尺寸。此外,由于注射成型时内部气泡压力的作用,使得注射成型发泡制品的表面光洁度比非发泡制品高出70%。
2. 发泡聚丙烯材料与运动器材
目前运动材料和器材中所使用的泡沫材料主要是PU、PS、PVC和聚烯烃类[22]。但由于PS发泡制品在成型过程中使用的氟氯碳化物会破坏大气臭氧层,其制品不腐烂、难回收,对周围环境造成“白色污染”;PU泡沫在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物,且发泡材料无法回收利用;PVC中的稳定剂含有重金属铅,因此寻找以上发泡材料替代品成为当务之急。
聚丙烯(PP)泡沫塑料因具有良好的热稳定性和高温下制品的尺寸稳定性,较高的韧性、拉伸强度和抗冲击强度,适宜和柔顺的表面以及可降解性、环保适应性而倍受体育器材商重视,成为人们研究开发的热点。利用发泡PP其优良的耐热性、卫生性、隔热性,在体育用品方面,发泡PP是水上漂浮救生器材的理想材料,可用于救生衣、救生圈芯材、冲浪板、海滨泳场的游泳打水材料,以及水池罩等。美国生产的PP发泡板可以用作冲浪板,而体操毯、壁垫和运动垫则是利用其能量吸收性好的应用实例。在体育领域具有更加广阔的市场前景,有关部门应尽可能对PP发泡片材生产技术进行立项,加快研究和开发,为发泡PP在我国的推广应用创造条件。
3. 结语
发泡聚丙烯制品具有广泛的应用前景和实用价值,高熔体强度聚丙烯的出现、聚丙烯交联技术和共混技术的不断深入将使得聚丙烯发泡材料在运动器材方面的推广应用更为可行。然而,从发泡过程的难易程度和最终泡沫制品的质量及工业化方面考虑,PP化学交联及共混改性仍是PP发泡研究的重点及热点。目前发泡聚丙烯材料主要集中在如何制备性能优异的产品,对于发泡原理、泡孔调控以及与产品性能关系等研究较少,因此如何对发泡行为进行调控也成为制备优良发泡材料的关键。