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在歐美等發達國家，聚合物基發泡材料的年消耗量約占聚合物總消耗量的10%，并且以每年20%的速度增長。聚合物發泡材料具有密度小、比強度高、良好的隔熱保溫性以及節能環保等優點。
PP發泡顆粒（粉色15倍），艾邦高分子拍攝于無錫會通新材料有限公司
在過去的50多年中，無定型聚合物如聚氨酯（PU），聚苯乙烯（PS），聚氯乙烯（PVC）等紛紛被應用于發泡領域。PP是五大通用塑料之一，其用量僅次于PE。材料工程師們不禁會想：普通PP能不能發泡呢？
答案是否定的。原因請往下看：
一．為什么需要高熔體強度PP?
PP的微觀結構為線性半結晶結構，這種結構的聚合物在熔融發泡過程中缺少獲得均勻、可控泡孔結構應有的拉伸流變性能。換句話說，PP的熔體粘度隨溫度的變化不穩定，5℃的溫差可能會帶來其熔體粘度不可控的變化。另外，PP的熔體強度較小，發泡倍率受限。
在塑料發泡過程中，要求泡孔不破，發泡倍率大；在熱成型過程中，要求型坯不變形；在吹膜過程中，要求膜泡不下垂。PP（聚丙烯）由于熔體強度低，因而在這三大應用領域受限！
1. 如何提高PP的熔體強度？
在此背景下HMSPP（高熔體強度PP）應運而生。近年來，中石化鎮海煉化公司與北京化工研究院合作開發，生產出的牌號為HMS20Z及E02ES的高熔體強度PP能夠解決普通PP難以發泡的問題。下面我們以HMS20Z為例，談談高熔體強度PP的特點和應用領域。
與普通PP相比，HMSPP熔體強度明顯提高。那材料工程師們是如何提高PP的熔體強度？從分子層面上來看，主要有三種方法：
1）提高分子量；
2）加寬分子量分布；
3）增加長支鏈結構。
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中石化均聚型高熔體強度PP（HMS 20Z）、進口HMS PP、普通PP的熔體強度比較
由上圖表可知，熔體強度大小為：中石化均聚型高熔體強度PP（HMS 20Z）＞進口HMS PP ＞普通PP。
中石化均聚型高熔體強度PP（HMS 20Z）和普通PP 的重均分子量分布比較
相比普通PP，中石化的HMS 20Z分子量分布更寬。
2.HMSPP（高熔體粘度PP）的制備方法有哪些？
1）高能射線輻照法；
2）反應擠出法；
3）共混法；
4）聚合法。
中石化高熔體強度PP制備工藝流程
以上裝置可實現不同反應器間催化劑性能的靈活調整，可進行多個系列高性能聚丙烯產品的生產。
3．高熔體強度PP的國內發展狀況
目前，國內主要采用輻照接枝、反應擠出和共混法制備而成。
國內主要研究機構：北京化工研究院、中科院化學所、華東理工大學、華南理工大學、中科院長春應化所、青島大學、浙江大學等。
二．HMSPP的主要應用領域
1.PP泡沫塑料
擠出制備發泡聚丙烯工藝
1） HMSPP應用于泡沫塑料的優點
◆ 優異的抗震吸能性（緩沖性能）；
◆ 優異的耐熱性、熱絕緣性和在低溫下的運輸性；
◆ 表面保護（半硬質，保持了一定的強度、韌性和塑性，能對運輸產品提供更好的表面保護）；
◆ 耐油、耐化學品性好；
◆ 可回收利用及易于降解—“綠色”泡沫。
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2）應用實例
緩沖包裝、食品包裝、熱絕緣、汽車、建筑、體育休閑和工業應用中。
汽車保險杠，艾邦高分子拍攝于無錫會通新材料有限公司
2.PP熱成型產品
HMSPP的熱成型產品透明性極佳
HMSPP的熱成型產品有：
包裝材料：食品托盤、飯盒、水杯、微波爐容器等；
大型容器及殼體：儲罐、浴缸、家電內膽等；
汽車用品：汽車頂棚、汽車儀表板、汽車支架、座椅等。
連續進料式的設備流程圖，1-片料卷；2-加熱器；3-模具；4-切邊；5-廢片料；6-制品。
3.擠出板材
HMSPP擠出板材具有質輕、厚度均勻、表面光滑平整、耐熱性好、機械強度高、優良的化學穩定性和電絕緣性、無毒等特征，使用溫度可達100℃。
HMSPP擠出板材
HMSPP板廣泛應用于化工容器、機械、電子、電器、食品包裝、醫藥、裝潢和水處理等領域。
4.中空吹塑成型
HMSPP材質的中空吹塑瓶
HMSPP具有較高的熔體強度和牽伸比。在吹塑成型中，無論是膜制品，還是大型中空制品，具有較寬的加工窗口，且在拉伸吹塑過程中制品不宜發生破裂，形狀保持良好。回復“吹塑”查看更多
5.吹膜
PP膜
HMSPP吹膜具有以下優點：
1）挺度高；
2）良好的耐溫性；
3）光澤度高；
4）優良的印刷性能。
三．國外HMSPP主要的商品化牌號
Lyondellbasell公司（Himont、Montell）：主要牌號有RS1684、ProfaxPF-611、PF-613、SD-613等；
Borealis公司：1996年開發PP長鏈支化技術，產品有Daploy系列產品，如WB130HMS、WB135HMS、WB140HMS、WB180HMS、WB260HMS和SF203HMS等；
Honam石化：SEP-550、SEP-740、SEP-750；
日本Chisso公司：Newstren系列產品用于大型吹塑制品，Newfoamer用于發泡制品；
Dow化學：Inspire系列HMS產品用于吹膜、片材、異型材；
Samsung化學公司：HMS200F、HM200S、BM200和RM200X等；
其他公司：ExxonMobil、Rexene公司、Quantum化學、阿克蘇諾貝爾公司、Hunts-man等。
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本文作者：中石化北京化工研究院 張師軍先生 高分子整理，轉載請注明來源
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