聚丙烯(PP)泡沫在使用性、生产成本和环境保护等方面具有独特的优势,是最有可能替代其他热塑性泡沫材料的树脂之一。但通用PP树脂具有线性的长链大分子结构和较高的结晶倾向,导致其熔体强度低、耐熔垂性能差且没有应变硬化效应,因此在发泡过程中容易出现泡孔破裂、塌陷等问题,难以得到性能优异的PP泡沫材料,从而限制了PP在发泡领域的应用。因此开发一种适于工业化生产的可发泡PP树脂的制备工艺显得格外重要。本文通过添加接枝单体,同时掺杂硅油或山梨醇类成核剂,经反应挤出过程制备可发泡PP树脂。本论文的主要研究内容如下：首先,以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,苯乙烯(St)为接枝单体,经反应挤出制备可发泡PP树脂(PP-St)。傅里叶转换红外光谱(FTIR)、高温凝胶渗透色谱(HT-GPC)和熔融流动速率(MFR)的分析结果表明,St可接枝到等规PP (iPP)上。小振幅震荡剪切流变和拉伸流变的分析结果显示,与空白iPP相比,PP-St在低频区的η*和G’有明显增大,在η*～ω和G’～ω曲线中分别表现出明显的剪切变稀和偏离末端行为,在拉伸过程中表现出明显的应变硬化行为,这些现象都是由于PP-St中长支链和微交联结构的形成引起的。通过单因素优化确定了最佳工艺配方：BPO和St的添加量分别为0.5 wt%和1.0 wt%,所得到的PP-St的Mw为673 Kg/mol, MFR为0.54 g/lOmin, St的相对接枝率为0.086。其次,研究了PP-St的结晶行为、结晶形态和发泡性能。结果表明,长支链和微交联结构的存在可提高PP-St的结晶温度、缩短结晶完成时间并减小球晶尺寸,相对于空白iPP可提高15℃左右。长支链和微交联结构的存在会抑制β晶型的形成,但有利于Y晶型的形成,并且Y晶型的相对含量kγ值保持在2%左右,它与长支链和微交联程度无关。以超临界二氧化碳(scCO2)为发泡剂,采用釜式发泡方法考察了PP-St的发泡性能。结果表明,随着St(或BPO)添加量的增加,PP-St泡沫中的泡孔破裂和合并现象逐渐消失,泡孔尺寸逐渐变均匀。对于发泡性能较好的PP-St,其适宜的发泡温度范围和发泡压力范围分别为150～170℃和10～16 MPa。当发泡温度和发泡压力分别为155℃和12 MPa时,PP-St泡沫的膨胀倍率达到最大,为37倍,相应的泡孔密度和平均泡孔直径分别为8.6 × 107 cell/cm3 和 63μm。第三,以St为接枝单体,同时引入丙烯酸酯基硅油(ASO)为共接枝单体,经反应挤出制备可发泡PP树脂(PP-St-ASO)。FTIR、MFR和熔体强度的分析结果表明,St和ASO都可接枝到iPP上,并且St的存在能促进ASO参与接枝反应；St与iPP的接枝反应是提高PP-St-ASO熔体强度的关键。考察了PP-St-ASO的发泡性能,结果显示,由于ASO具有表面张力低和C02溶解度高的特点而利于促进泡孔成核,使得PP-St-ASO泡沫具有较高的泡孔密度、膨胀倍率和较小的泡孔尺寸。当St和ASO的添加量均为1.0wt%时,PP-St-ASO的熔体强度为0.77 N,相应泡沫的泡孔密度、平均泡孔直径和膨胀倍率分别为1.3 ×108 cell/cm3、68 pm和46倍。第四,以St为接枝单体,同时掺杂二甲基硅油(PDMS)作为泡孔成核剂,经反应挤出制备可发泡PP树脂(PP-St/PDMS)。 FTIR和MFR的分析结果表明,PDMS基本不影响St与iPP的接枝反应。CO2溶解度的测试结果显示,C02在PP-St中的溶解度高于在空白iPP和PP-St/PDMS中的溶解度,说明St与iPP的接枝反应有利于提高C02在PP-St中的溶解度,但掺杂PDMS不能提高C02在PP-St/PDMS中的溶解度。考察了PP-St/PDMS的发泡性能。结果表明,与PP-St相比,PP-St/PDMS泡沫的泡孔密度增加、泡孔尺寸减小且尺寸分布变窄；尤其是掺杂低粘度的PDMS。因为低粘度的PDMS在挤出过程中更容易均匀地分散在PP-St/PDMS中,可形成更多的异相成核质点来促进泡孔成核。当PDMS的运动粘度为50cs时,PDMS的最佳掺杂量为2.0 wt%,此时PP-St/PDMS泡沫的泡孔密度、平均泡孔直径和膨胀倍率分别为3.6×108 cell/cm3、42 μm和39倍。最后,以St为接枝单体,同时掺杂山梨醇类成核剂1,3：2,4-二亚(对甲基)苄基山梨醇(S20),经反应挤出制备可发泡PP树脂(PP-St/S20)。考察了St的添加量对PP-St/S20发泡性能的影响。结果显示,随着St添加量的增加,PP-St/S20泡沫的泡孔密度、泡孔尺寸和膨胀倍率的变化幅度很小,但其泡孔尺寸分布变得更加均匀,泡孔壁结构变得更加完整。当St和S20的添加量均为0.3 wt%时,PP-St/S20泡沫的泡孔密度、平均泡孔直径和膨胀倍率分别为1.2 ×108 cell/cm3、63μm和41倍。对比了PP/S20、PP-St和pp-St/S20的发泡性能,结果发现,PP-St/S20泡沫的泡孔密度较大且具有泡孔壁完整的泡孔结构,说明St接枝反应和S20在促进泡孔成核和稳定泡孔结构方面具有协同作用。