头盔的生产过程大概可分为6个部分：壳体制作、帽芯制作、舒适层衬垫制作、其他配件、组装、随机抽检。其中壳体制作中主要包括头盔外壳和内壳材料。头盔内部是缓冲层，多以EPS（可发性聚苯乙烯）或EPP（发泡聚丙烯）等材料为主，EPS比较常见，EPP材料是由PP改性得到，使用广泛，EPP材料的头盔多以高端头盔为主。结合EPP材料在汽车轻量化方面的应用，今天带大家先了解EPP材料的知识。

图1 EPP材料在头盔缓冲层和汽车上的应用

发泡聚丙烯方法

制备PP发泡材料，通常是在PP基体中引入大小均一的泡孔，比较常见的方法是在PP中加入发泡剂。根据发泡剂的不同，可以将PP发泡方法分为物理发泡法和化学发泡法，其中化学发泡剂有有放热型吸热型发泡剂之分。

影响发泡聚丙烯的内在因素

1、熔体强度

采用普通的聚丙烯进行发泡是很困难的，这是由于PP高分子结构中存在晶区，熔点在165-170℃之间，在温度超过熔点后，PP本身的粘度不够，会使发泡产生的气体四处逃散，不能有效的将气体裹住，会形成并孔、塌孔的现象，从而不能形成良好的发泡产品。

图2 聚丙烯熔体强度与温度的关系

相对而言，高熔体强度聚丙烯(HMSPP)具有较高熔体强度，在加工过程中有显著的应变硬效应，较普通 PP“可发性”有较大提高。市场上主要生产HMSPP 厂家有巴塞尔（Basell）和北欧化工（Borealis），具有PP发泡技术的厂家主要有Kaneka、BASF、Berstorff公司，其制备HMSPP的主要方法有共混法、直接合成法、微交联法和射线辐射法四大类。

2、PP结晶度及晶区尺寸

刚才提到，PP属于结晶型聚合物，有晶区和非晶区之分，其中晶区的结合能力强，发泡剂无法穿透，只能在PP的非晶区进行发泡，因而会使发泡不均匀且发泡量小，无法得到泡孔均一的发泡材料。另外，晶区面积小可以促进泡孔成核并减小泡孔尺寸；晶区面积大不利于泡孔成核，甚至导致无法发泡。

除了主要因素以外，也与其他因素有关，如发泡剂、加工工艺等，内在因素可以从这两方面考虑：一是对PP进行改性，获得高熔体强度PP（HMSPP）；二是改变PP的结晶行为。

发泡PP材料制备方法

发泡是一个复杂的动力学过程，通常分为几个阶段进行。制备的PP发泡材料方法共有四种方法：挤出发泡法、釜压发泡法、注射发泡法及模压发泡法。

挤出发泡法：是利用物理或化学发泡剂实现连续生产PP发泡片材、板材、管材和棒材。

釜压发泡法：是在PP树脂熔融态附近，通入物理发泡剂。保压一定时间，PP 熔体和发泡剂形成均一体系。之后，利用瞬间产生的压力降或温度变化得到发泡PP材料。

注射发泡法：是利用快速改变温度形成 PP/发泡剂均相体系，快速加热的同时将熔体注射到模具中。

图3 注塑发泡泡孔图

模压发泡法：是将模具设备温度升至一定的发泡温度，放入PP模具进行合模。待到 PP升至发泡温度，向模具注入物理发泡剂或化学发泡剂，然后保压使发泡剂在熔体中进行扩散。随后通过开模瞬间形成压力降，得到发泡制品。