这篇文章以旭化成 mPPE 系珠粒发泡体 Sunforce™ 为例，说明泡沫材料的耐热性不能只看单一温度指标，而要结合尺寸稳定性、受载变形和高温压缩应力保持率来判断，尤其适合高温环境下仍需要轻量化和结构功能的部件设计。

在使用发泡聚苯乙烯 EPS 或发泡聚丙烯 EPP 进行设计时，是否遇到过这样的问题：到了高温环境下，部件没有达到预期的尺寸和强度？下面以改性聚苯醚 mPPE 珠粒发泡体 Sunforce™ 为例，从“设计视角”说明应如何评价泡沫材料的耐热性。

泡沫材料在轻量化和形状自由度方面很有优势，EPS 和 EPP 也已经用于许多领域。另一方面，在涉及高温环境的应用和工艺中，设计可能会因为尺寸不稳定，或强度下降幅度超过预期而无法成立。虽然这类问题常被简单归因于“耐热性不足”，但泡沫材料的耐热性不能只用一个温度指标评价。材料行为会随着应力条件和使用环境发生明显变化，因此需要用更有效的评价指标来整理不同条件对材料行为的影响。

首先比较 EPS、EPP 和 mPPE 系珠粒发泡体在三种不同评价条件下的耐热行为。

第一种是加热尺寸变化试验。该试验用于在无应力条件下评价材料的尺寸稳定性。随着温度升高，EPS 和 EPP 更容易出现尺寸变化；相比之下，mPPE 系珠粒发泡体即使在高温下尺寸变化也较小，表现出更稳定的行为。

第二种是 HDT 负载挠曲温度试验。HDT 用于评价材料在受载条件下的耐热行为。当存在应力时，材料刚性往往会下降，EPS 和 EPP 即使在相对较低的温度下也可能逐步发生变形。而 mPPE 系珠粒发泡体在受载条件下也表现出抑制变形的行为。

第三种是高温压缩试验。高温下的压缩应力保持率用于评价材料在高温条件下压缩应力降低了多少。当温度升高后，各材料刚性差异会反映为不同的行为表现。

随后解释 EPS 和 EPP 在高温环境中存在设计限制的原因。这些差异来自构成各类泡沫的树脂热性能。EPS 的玻璃化转变温度 Tg 约在 100°C 附近，刚性会以该温度区域为界发生变化，因此在高温条件下的表现会随使用条件而变化。EPP 的熔点约 160°C，较高，但 Tg 约在 0°C 附近，所以在无载条件下较稳定，一旦有负载，刚性下降就更容易显现。

mPPE 系珠粒发泡体与上述材料相比具有更高的 Tg，在高温区域刚性变化更平缓。这种热性能差异，正是前述各类评价结果出现差异的原因。典型文献值显示：EPS 的 Tg 约 100°C、属于非晶材料；EPP 的 Tg 约 0°C、熔点约 160°C；mPPE 发泡体 Tg 高于 130°C，同样属于非晶材料。

Sunforce™ 的关键特点，是把 mPPE 系树脂的耐热特性以珠粒发泡体形式利用起来。它虽然是泡沫材料，但在高温条件下，从尺寸稳定性和应力保持角度看，仍较容易留出设计余量；同时，它又能提供不同于注塑成型品和块材的设计自由度。

此外，Sunforce™ 的产品线以 3.5-15 倍的低发泡倍率为中心。在高温环境下需要刚性和结构成立性的应用中，它较容易兼顾轻量化和部件功能。因此，在过去被认为“珠粒发泡体不适合高温使用”的条件下，Sunforce™ 提供了新的材料选择。

可重点关注两类能利用耐热性的应用。

第一类是发动机油分离器用隔热材料。发动机周边部件在高温环境下可能受到约束和压缩应力。虽然设计上希望通过发泡体实现隔热和轻量化，但高温下刚性下降可能成为设计难点。Sunforce™ 是 mPPE 系珠粒发泡体，高温区域刚性变化较平缓，因此可作为发动机油分离器周边隔热用途的候选材料。

第二类是 CFRP 芯材。在 CFRP 结构中，为同时实现轻量化和刚性，采用芯材的夹层结构已经被广泛讨论。但如果成型过程或使用环境会出现高温条件，芯材就需要具备尺寸稳定性和形状保持性。Sunforce™ 在高温条件下不易发生尺寸变化和刚性下降，因此作为 CFRP 芯材使用时，有助于在保持轻量化的同时，为高温成型工艺和使用环境留出更大的设计余量。

最后需要注意，泡沫材料的耐热性会因评价条件不同而呈现出不同结果。在高温且有应力作用的条件下，玻璃化转变温度会左右设计是否成立。旭化成希望这篇文章能成为重新思考高温环境下泡沫材料设计的契机。

对塑库网用户来说，这篇内容可以关联到 mPPE、Sunforce™、耐热发泡材料、CFRP 芯材、发动机周边隔热、尺寸稳定性、HDT、Tg 等关键词。实际选材时，建议同时查看原厂物性表、耐热评价条件、压缩强度保持率和具体应用说明。