燕山石化B9302 汽车液体壶料抗冲击PP
随着2060年碳中和发展目标的提出，绿色、高效的新能源汽车吸引了研究人员越来越多的关注。
新能源汽车需要更轻，综合性能更优异的聚合物材料来实现汽车轻量化。
聚丙烯(PP)具备良好结晶结构，有优良的力学性能、耐热性、耐腐蚀性以及低介电、低导热的功能，具有可回收、低成本的优势，在汽车中广泛应用。
王滨等报道，在所有车用高分子材料中，聚丙烯用量大，占比约37%，第二是聚氨酯(PU)，占比17.3%，其次有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，占比12.3%，高密度聚乙烯(HDPE)，占比11.5%，以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)等。
对聚合物发泡材料的研究是新能源汽车轻量化重点。
常用的有发泡聚丙烯、发泡聚乙烯、发泡聚氨酯和发泡聚苯乙烯，其性能对比如表1所示。
发泡聚氨酯通过多元醇与多异氰酸酯经化学反应发泡制得，使用氟利昂类发泡剂和烷烃类发泡剂，对环境有不利影响，发泡残留的异氰酸酯可能影响健康，聚氨酯的发泡工艺简单。
聚苯乙烯发泡时无需化学反应，生产污染较低，可通过多种加工方式制备，吸水率更低，耐化学性更好。
发泡聚苯乙烯存在环境问题，难以降解和回收。
聚乙烯是应用早的发泡材料之一，作为烯烃类结晶材料，其具备强韧、耐低温、可重复利用等优点。
发泡聚丙烯与上述常见发泡材料相比，具有许多突出优势:其耐热性比发泡聚乙烯好，在常见发泡材料里是优的;其刚性比发泡聚乙烯好，抗冲击性能优于聚乙烯和聚苯乙烯，缓冲吸能性能优异、保护性好、记忆性好，可承受多次连续撞击，契合保险杠、车门等轿车中保护部件的应用;发泡聚丙烯的耐溶剂腐蚀性好、不吸水、表面硬度适当、不擦伤与其接触的物体、无味，适合使用在车辆内饰中;发泡聚丙烯不含有毒物质，燃烧时无毒;可回收，满足可持续发展的要求。
发泡聚丙烯泡沫优异的综合性能吸引了聚丙烯合成厂家(BASF和燕山石化等)、聚合物改性材料厂商(日本JSP、日本Kaneka和会通等)和汽车主机厂(Volvo、吉利和上汽等)的多方关注。
根据调研机构MarketsandMarkets和中国化工报的报道，发泡聚丙烯的全球市场容量随着应用的扩大不断增长，从2017年的10.0215亿美元到2019年超过12亿美元，2023年预计将达到16.488亿美元，其中亚太市场占比大，达35%。
比如，据JSP的Murata报道，将轿车座椅中常用的发泡聚氨酯泡沫替代为发泡聚丙烯泡沫时，实现相同坐垫弯曲性能时，发泡聚丙烯的质量相比发泡聚氨酯下降了27%，约567g。
发泡聚丙烯在汽车中的前保险杠、后保险杠、车门、前柱、工具箱、遮阳板、座椅和后备箱等处有应用。
发泡聚丙烯，尤其是微发泡聚丙烯在新能源汽车中有着良好的应用前景，但PP的线型链结构使其黏度低、熔体强度低，只能在结晶熔点附近发泡，发泡的温度区间窄，面临难以发泡均匀、拉伸强度较差的难题，发泡聚丙烯在加工方法和材料组分调控方面均面临较大的挑战。
本文从微发泡聚丙烯的发泡机理出发，比较微发泡聚丙烯的制备加工方法，汇总微发泡聚丙烯的增强改性策略，意在对发泡聚丙烯的发展进行系统总结和展望。