超临界流体
超临界二氧化碳纯净的物质随着温度和压力的变化，会呈现出气体、液体或固体不同的物理状态；当到达某个特定的温度和压力时，物质的气、液界面会消失，此时的温度称为临界温度T，而压力称为临界压力P超临界流体（SCF）就是温度和压力处于临界点以上的流体
超临界流体是一种兼具气体和液体物理性质的独特流体。

它本质上仍是一种气态，但又不同于常规意义上的气体，而是一种稠密的气态。

超临界流体的密度与液体相似，粘度和扩散能力与气体相似，表面张力近似于零，有利于流体的传质和传热。

此外，超临界流体的介电常数对压力非常敏感，可以通过改变压力来调控超临界流体溶解不同极性的物质。

超临界流体还具有较强的可压缩性，略微地调节温度和压力就能改变超临界流体的物理性质
超临界二氧化碳（scCO2）是应用最为广泛的一种。

因为scCO2
除了拥有超临界流体本身所具有的渗透性能好、传质系数高等特点之外，还拥有以下优点：
（1）CO2达到超临界状态的条件很温和，只需温度超过31.1 °C、压力超过7.38MPa，CO2就会转变为scCO2；
（2）CO2来源广泛，价格低廉，并且无色、无毒、无臭、无害，具有优异的化学稳定性，不会发生燃烧和爆炸；
（3）scCO2在聚合物熔体中具有较高的扩散性和溶解度，对聚合物熔体有较强的增塑作用，从而能显著降低熔体黏度，提高熔体的流动性；
（4）scCO2能轻易从产物中脱除，完全省去了使用传统溶剂带来的复杂的后处理工序，并且还能实现对CO2的回收利用；
（5）CO2分子成对称结构，极性较弱，它能溶解非极性或极性较弱的物质，可以作为反应介质或萃取剂；若要溶解无机盐类或极性较强的物质，需要在scCO2中加入一些极性共溶剂（如乙醇）来改善它的极性。

1.3 scCO2在聚合物发泡中的应用
聚合物发泡材料是指以聚合物（塑料、橡胶、弹性体或天然高分子材料）为基体而内部含有
无数气泡的多孔材料，也可以视为以气体为填料的复合材料。

由于内部含有大量气泡，聚合物发泡材料拥有众多优异的性能，比如质轻、隔热、隔音、缓冲、比强度高等。

因此，它被广泛应用于包装、运输、建筑、医疗及航空航天等行业。

1.3.1 聚合物发泡过程
采用scCO2制备聚合物发泡材料的基本过程如图1.3 所示。

首先，将聚合物与scCO2进行充分混合形成聚合物/scCO2均相体系；然后，通过快速升高温度或降低压力使体系产生较大的热力学不稳定性，从而诱使泡孔在聚合物基体中成核并生长；最后，随着温度的进一步降低，泡孔结构逐渐定型。

在泡孔生长过程中，通常也会伴随着泡孔合并或泡孔坍塌（示意图没有画出），这与发泡条件和聚合物本身的性质有关。