泡沫生成：控制成核剂和定型过程的关键

前述各种发泡方法都是首先在液态（胶态）或熔融态的聚合物中溶入气体形成气相/液相饱和溶（熔）液，然后通过成核作用形成无数微小泡核，气泡核扩长形成气泡，然后稳定成型生成固定泡沫结构的泡沫体。其生成过程可分三个阶段。

1.形成气泡核

该过程是利用各种发泡方法在溶（熔）态的树脂中生成气体，形成气-液溶液。随着反应的深入，气体含量增加，溶液成为饱和状态，气体会从溶液中游离出来形成大量微小气泡核均匀地分布于溶液之中，成为气体分子的聚集成气泡的聚集点（此过程称为成核过程）。此时，如果加入固体粒子或微小气泡核作为成核剂，则可使气泡核发展成大量细微均布的气泡，即使在树脂含较低的气体浓度下也可形成泡沫。若不加入成核剂，则容易发展生成大气孔的泡沫，且分布不匀。

2.气泡增长

树脂中的气泡核在外界条件（如温度、压力等）或树脂配方料中的助剂（如发泡剂等）的作用下，使气泡内气体膨胀形成尺寸较大的气泡，或者气泡内压力增大，当两个气泡相近时小气泡中气体扩散到大气泡中合并为大气气泡，如此过程不断扩展，最终即可形成某种气泡结构形式的泡沫体。(www.xing528.com)

气泡成长过程及结果主要取决于聚合物表面张力和溶（熔）液的粘度，它们是阻碍气泡增长的主要因素，因此影响这两项的各项参数都会影响气泡的增长过程。影响的各项参数包括树脂品种、助剂品种、配比用量、成型工艺条件和成型方法等，各因素之间还有相互影响的关系。例如，成型温度高，降低聚合物表面张力和粘度气泡易增大，或泡孔壁变薄，甚至发生破泡（崩塌）。又如，气泡核少，表面张力低则会导致溶体中过饱和气体逸出树脂表面散失到空气中，结果得到泡孔大、低发泡的泡沫体。因此，在泡沫塑料加工中，其原材料组分、配方、成型方法及成型工艺条件必须互相搭配才能加工出理想的制品。

3.气泡定型

气泡的增长过程中，如果不及时抑制则会不断生成和膨胀，泡沫体处于不稳定状态，会发生气泡会合并成大气泡、气泡塌陷和破裂等现象，导致泡沫体破损。因此，当气泡发展到预定的要求时，必须阻止其再扩展，该过程称为气泡定型。气泡定型方法随树脂品种而定。热塑性树脂常采用冷却定型法或助剂定型法。例如，制品发泡成型后用各种冷却介质使其内外充分冷却，或在配方中加入表面活性剂和交联剂等助剂，使泡孔冷却定型或细化，或增加粘度，提高表面张力等各种措施来阻止气泡扩大，不再增长，且按预定的要求固定在聚合物中形成泡沫体。对于热固性树脂，常采用加热或加入催化剂等方法加速固化反应，控制气泡增长，使气泡及时固化定型。