泡沫塑料具有密度低、比强度高、导热率低、良好的阻隔性能等优点，使其在建筑、包装、浮力、汽车、医疗等领域得到广泛应用。传统泡沫塑料如聚氨酯(PU)泡沫塑料，聚乙烯(PE)泡沫塑料等已被大量使用。然而，因为这类泡沫塑料在加工过程中采用的发泡方法或者是发泡时使用非环保类的化学发泡剂，不满足现在人们对环保的要求，或者是对加工设备要求苛刻，不适合工业化生产。基于对生态环境的考虑，本博士论文工作是利用水作为发泡剂，采用双螺杆挤出发泡工艺制备高分子泡沫材料，全面的研究了水发泡制备高分子泡沫材料的技术和相关的科学问题，涉及到的体系包括天然高分子淀粉泡沫材料、完全生物降解的合成高分子聚丙撑碳酸酯(PPC)泡沫材料和通用塑料乙烯-醋酸乙烯酯共聚物( EVA)以及聚乙烯(LLDPE)泡沫材料等。论文工作获得的主要成果包括：　　 1．以普通玉米淀粉为原料，水为发泡剂，通过双螺杆挤出方法制备出了淀粉泡沫材料，通过组成和工艺参数的优化，实现了密度在0.077～0.168g/cm3之间的淀粉发泡，即发泡倍率在9～20之间。通过扫描电子显微镜观察，确认所得淀粉泡沫具有闭孔结构，同时获得了泡孔的结构参数，如平均泡孔直径、平均泡孔壁厚度、泡孔密度等。通过单向压缩性能测试，研究了淀粉泡沫的结构和性能的关系，统计结果表明，淀粉泡沫的压缩模量与泡沫相对密度呈线性关系。　　 2．为增强淀粉泡沫材料的力学性能，将聚乙烯醇(PVA)与淀粉共混，以水为发泡剂，挤出制备了淀粉/PVA泡沫材料。PVA的加入使淀粉挤出泡沫材料的结构和性能发生了改变：泡孔尺寸增大，孔壁增厚，闭孔率提高，改善了泡沫材料的力学性能，提高了压缩模量。此外，改善了淀粉泡沫的耐水性能。　　 3．在淀粉水发泡的基础上，提出了水载体的概念，建立了高分子水发泡技术，实现了PPC的水发泡。所得PPC泡沫的密度能够在0.031～0.872g/cm3之间调控，即最高发泡倍率能够达到40倍以上，和可发性聚苯乙烯(EPS)的发泡倍率相近。得到的PPC泡沫为闭孔。在不同相对密度和泡孔壁厚度条件下，压缩模量与相对密度呈幂指数关系。PPC泡沫具有良好的耐水性。　　 4．将水发泡技术拓展到聚烯烃体系，分别尝试了EVA和LLDPE体系。EVA的泡沫密度在0.19～0.58g/cm3，LLDPE泡沫密度在0.36～0.70g/cm3，二者发泡均处在低发泡范畴。提高水载体与发泡高分子间的相容性，实现高发泡倍率和可控发泡需要进一步深入研究。