常用的汽车内外饰发泡类材料是指将塑料（如PP、PE、PUR、EPDM、MF等）通过物理或者化学方式进行发泡，形成连续或者独立孔洞结构的材料，主要起填充、支撑、吸音、隔热、密封、减振、轻量化等作用。
发泡过程通常可分为气泡成核、气泡生长、微相分离、熟化聚合四个阶段（图4-16）。
各类发泡材料主要由以下部分构成：
主要原料：聚氨酯、PP、PE等。
主要发泡助剂：
1）催化剂：加快反应速度，提高生产效率。
2）发泡剂：发泡气体产生源，有物理发泡剂和化学发泡剂。
3）阻燃剂：提高产品阻燃性，有卤素阻燃剂和金属粒子阻燃剂。
4）抗老化剂：改善产品的耐温性、抗氧化性等。
5）色料：加入不同色浆，使产品具有不同颜色。
图4-16 发泡过程
1.发泡材料分类
根据发泡塑料材料类型及泡沫材料的特性可进行分类。
1）按发泡塑料材料不同，可分为PP泡沫（EPP、XPP）、PUR泡沫、PE泡沫、EPDM泡沫、NBR泡沫及相关改性泡沫材料。
2）按照泡沫材料开孔情况，可分为开孔泡沫、闭孔泡沫。
3）按照泡沫材料硬度不同，可分为软质泡沫、半硬泡沫、硬质泡沫。
2.各类材料的特性
汽车内外饰发泡类材料在汽车内外饰应用广泛，所有的系统都有应用，部分零部件如座椅系统、顶篷系统、门饰板系统、空调系统、仪表板系统等甚至会用到多种不同类型泡沫材料组合，以达到相应的功能性、舒适性目标。
汽车本身所处的环境条件比较复杂，包括高温、高湿、低温、冷热循环等，同时各个系统应用泡沫材料需要实现的功能也不同，通常同一泡沫材料会有几种作用。如座椅骨架PU泡沫，起填充、支撑、减振、吸音等多重功能；面料背层PU泡沫，起填充、吸音等功能。不同类型泡沫材料或者同一类型不同密度泡沫材料其特性也存在差异，我们在定义材料时需要综合考虑成本、性能、加工工艺等，根据需要合理选用材料。
（1）PP泡沫 主要有闭孔发泡聚丙烯泡沫（EPP）、交联发泡聚丙烯泡沫（XPP）。PP粒子如图4-17所示，EPP泡沫颗粒如图4-18所示，发泡工艺如图4-19所示。
1）EPP粒子在发泡前，呈塑料粒子状态，直径在1mm以内，在发泡模具中在高压（约0.3MPa）及高温水蒸气（约130℃）的条件下发泡成型，由于该状态的EPP泡沫（闭孔结构）内部与外部环境压力不平衡，需将零件在标准大气压及高温条件下（约80℃）进行熟化，以平衡内外气压并对零件状态定型。发泡之后EPP泡沫也呈粒子状，直径根据倍率不同而不同。由于其优秀的特性，如质轻、抗冲击性好、支撑性好、永久变形低、耐候性好等，在汽车中大量应用，如作为前后保险杠防撞泡沫、行李箱工具盒支撑泡沫等。
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图4-17 PP粒子
图4-18 EPP泡沫颗粒
图4-19 PP发泡工艺
2）XPP泡沫的原材料条状PP塑料，在光辐照及加热条件下发泡成连续片材型泡沫材料。目前主要应用在仪表板或门板的TPO表皮的IMG、IMG-L、阳模、阴模工艺成型的背层泡沫材料。
（2）PUR泡沫 也称为聚氨酯泡沫，是由异氰酸酯与多元醇及反应助剂反应交联而制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的网状孔洞型聚合物。异氰酸酯有甲苯二异氰酸酯（TDI，分2，4和2，6两种异构体）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、多亚甲基对苯基多异氰酸酯（PAPI）。多元醇指多羟基聚合物，分为聚醚多元醇、聚酯多元醇。根据性能需求的不同，选用不同异氰酸酯和多元醇组合反应生产不同类型的PU泡沫。发泡工艺如图4-20所示。
图4-20 PU发泡工艺
1）软质PU泡沫，指具有一定弹性的柔软性聚氨酯泡沫，该类材料多属于开孔发泡。由于其具有良好的吸音性、缓冲性、密封性，在车内环境中大量应用，如座椅支撑泡沫、面料背衬泡沫、前壁板隔音垫泡沫、地毯泡沫、空调风管密封泡沫、翼子板泡沫件等。
2）硬质PU泡沫，多为闭孔泡沫，具有良好的隔音、防振、比强度大等优点，在车上主要作为车体加强材料使用，以提升车身强度和改善车体碰撞性能。
3）半硬质PU泡沫的硬度介于软质泡沫和硬质泡沫之间，由于其结构原因，具有一定的加强、支撑、吸音作用，在车上主要应用于顶篷本体、发动机罩隔音垫本体等。
目前车内环境对于挥发性物质（VOC）、气味性、禁限用物质等环保健康问题要求较高，对于PU泡沫材料，主要的风险在于VOC、气味性。从材料配方上来看，有异氰酸酯、多元醇、胺类催化剂、交联剂、发泡剂、阻燃剂等，可以看出PU泡沫反应助剂中的胺类催化剂、发泡剂等属于无机低分子物质，容易挥发产生异味，是对泡沫气味的主要贡献源。而异氰酸酯、多元醇、交联剂等都属于化学合成材料，合成反应不完全时有残留，会对VOC造成较大的影响。随着国家车内挥发性物质标准的发布及实施，PU泡沫VOC整改也迈入更深的层次，仅对原材料纯化已经不能满足要求，开始对反应过程副产物、反应机理进行优化。
（3）PE泡沫 主要有普通PE泡沫、交联PE泡沫（XPE、IXPE），通常为闭孔泡沫，有支撑、缓冲作用，但受压状态容易蠕变，因此压缩永久变形大。XPE泡沫由于其较好的压缩性能及强度，可用于空调风管替代PE吹塑件。发泡工艺如图4-21所示。
（4）EPDM类泡沫 指由乙烯、丙烯及非共轭二烯烃的三元产物。由于其良好的耐候性、密封性、压缩性能，以及密度调整范围大，改性多元化产品种类多，在汽车密封、减振、缓冲等部位应用较多（图4-22）。
图4-21 PE泡沫工艺
（5）MF泡沫 也称为三聚氰胺泡沫，由于其具有超低密度、高阻燃性、吸音性等优点，在高铁车厢中大量应用，目前也开始在汽车发动机舱中应用（图4-23）。
图4-22 EPDM类泡沫
图4-23 MF泡沫结构
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