珠粒模塑发泡成型技术组合了预发泡珠粒生产技术和模压熔结成型技术，是目前唯一能生产各种复杂形状的低密度发泡制品的技术，这是挤出发泡成型技术和注塑发泡成型技术所无法实现的。珠粒模塑发泡制品具有含有大量气体的闭孔结构，故珠粒模塑发泡制品虽然质轻，但具有优异的抗冲击性能和隔热性能，被广泛应用于汽车制造、包装运输、建筑工程、化工工程、运动休闲等领域。聚丙烯发泡珠粒（EPP）模塑制品的使用温度高，且具有一系列优异的力学性能，因此，EPP模塑制品的性价比高，市场需求不断增长，尤其在汽车制造业的应用备受关注。然而，目前极少关于EPP制备技术的研究，尤其是关于EPP制备过程控制机理的研究。本研究以制得具有适合于蒸汽模塑成型的双峰熔融结晶特性的、高发泡倍率的EPP为目的，设计和研制了制备EPP的高压釜实验装置，其中，采用可更换的排料口模组件设计，首次将释压条件的影响考虑到EPP制备过程中。通过系统地研究关键工艺参数对EPP的发泡效果和熔融结晶特性的影响，探讨了EPP制备过程的控制机理，为丰富和发展EPP制备技术的理论与实践提供了可资借鉴的第一手资料。为了寻求既具有良好的发泡加工性能，同时经过发泡后具有双峰熔融结晶特性的聚丙烯（PP）材料，作为制备EPP的原料，采用EPP工业生产中常用的加工工艺条件，以CO₂作为发泡剂，对四种不同分子链结构的PP材料的发泡行为及其发泡试样的熔融结晶特性进行了研究。实验结果表明：支化PP分子链的高缠结程度有利于改善体系的发泡性能和稳定泡孔结构；线性PP的低熔体强度是导致其发泡性能极差的原因；嵌段共聚PP具有较高的结晶度，不利于CO₂的扩散和溶解；无规共聚PP分子链的规整性低，从而结晶度低，使CO₂更易于扩散和溶解。而四种PP材料经过发泡后，只有无规共聚PP呈现出适合于蒸汽模塑成型的双峰熔融结晶特性。从发泡过程中气泡成核与气泡长大的相互竞争关系的角度出发，讨论了成核口模的压降速率和压力降对气泡成核的影响。通过建立PP颗粒在成核口模中的流动模型，分析了口模尺寸、系统流率和体系性质等参数对口模压降速率和压力降的影响，从而总结出获得高压降速率和压力降的途径。以CO₂作为发泡剂，采用高压釜实验装置制备EPP的研究中，在最佳工艺条件下所获得的EPP的发泡倍率为15倍，泡孔密度为3.47×10⁸个/cm³，且泡孔尺寸呈现双峰特性，同时，EPP的双峰熔融结晶特性与JSP公司生产的EPP相当。通过分析加工压力、温度、气体饱和时间和释压条件（口模尺寸）对EPP制备过程的影响，发现：EPP的发泡倍率和泡孔密度随着加工压力的升高而提高；随着加工温度的升高，EPP的发泡倍率提高，但泡孔密度下降；随着加工压力的升高，EPP两个吸热峰熔点之间的温度差减小，低温吸热峰与高温吸热峰的面积比增加；随着加工温度的升高，EPP低温吸热峰与高温吸热峰的面积比增加，在高压下两个吸热峰熔点之间的温度差增加，但随着加工压力的下降，两个吸热峰熔点之间的温度差变化不大；随着气体饱和时间的增加，低温吸热峰与高温吸热峰的面积比减小，但两个吸热峰熔点之间的温度差变化不大。确定加工压力、温度和气体饱和时间后，保持口模直径不变，随着口模长度的增加（口模的压力降增加），EPP的发泡倍率下降，低温吸热峰与高温吸热峰的面积比减小，泡孔密度和两个吸热峰熔点之间的温度差变化不大；而当口模的压力降相同时，随着口模的压降速率降低，EPP的发泡倍率和泡孔密度均下降，低温吸热峰与高温吸热峰的面积比时而增加时而减小，两个吸热峰熔点之间的温度差变化不大。