聚苯乙烯微孔材料的制备及性能研究(4)
McClurg[21,22]等总结了填料作为聚合物发泡的理想成核剂，必须同时满足四个条件：(1)成核剂诱导的异相成核必须在能量上是有利的；(2) 成核剂的粒子尺寸和表面性质必须均匀；(3) 由于成核剂的团聚会显著地降低成核效率，所以成核剂必须均匀地分散在聚合物基体中；(4) 成核剂必须在聚合物基体中大量存在，以保证其诱导的异相成核占绝对优势。此外，填料本身在聚合物的微孔发泡过程中还必须呈惰性，即填料本身不能吸收超临界流体，也不能在聚合物发泡过程中发泡[23]。由此看来，纳米CaCO3是可以作为理想成核剂，来改性聚苯乙烯的发泡性能。
在聚苯乙烯微孔材料的制备实验中，除了控制严格的发泡条件（聚合物发泡过程需要较高的压力、适宜的发泡温度，及有效的冷却设备）外，成核、生长和泡孔稳定性都是得到较好聚合物泡孔结构的关键因素。纳米填料可为PS发泡提供更多的成核点，这是形成理想发泡材料的基础；而基体粘度和表面张力控制泡核的生长及泡孔的稳定性，主要是取决于基体模量，这里就涉及到了对聚合物动态力学性能的探讨。
1.3.2 超临界CO2用于聚苯乙烯微孔材料的制备
超临界CO2作为物理发泡剂来制备聚苯乙烯微孔材料，可分为间歇法中的分步升温法、快速降压法，及连续法这三种方法[24]，最早是由Martini[25]提出来的。
不管采用哪一种方法[6]进行发泡，它们的原理是相同的：(1) 聚合物在高压下被发泡剂（CO2）所饱和；(2) 气体-聚合物体系通过快速卸压或快速升温操作，因过饱和而进入热力学亚稳或不稳定状态；(3) 大量气核在聚合物基体中被诱导成核、增长，直至热力学驱动力为零，从而制得微孔材料。
本设计中，采用快速卸压法来完成PS微孔材料的制备。