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在对聚合物基体进行超临界CO2发泡时,常加入异相成核剂以提高其发泡性能,以获得泡孔尺寸小泡孔密度高的发泡材料,其中,纳米粒子因其大的比表面积而具有更好的效果。在本论文中,选用聚苯乙烯（PS）为发泡基体,纳米粘土（nano-clay）和纳米碳酸钙（nano-CaCO3）为成核剂,研究并对比了两种不同形貌的纳米粒子对PS发泡的促进效果,并在此基础上,研究了PS/nano-clay/nano-CaCO3三元复合材料的发泡行为。文章首先采用三螺杆挤出机制备了不同配比的PS/nano-clay与PS/nanoCaCO3复合材料并对其流变性能与纳米粒子在基体中的分散进行了测试和表征,作为复合材料发泡行为分析的基础数据。然后,利用高压釜对PS/nano-clay与PS/nanoCaCO3复合材料进行超临界CO2发泡。两种复合材料发泡结果的对比表明:nano-CaCO3由于其更大的比表面积具有更好的成核作用,在纳米粒子的体积含量相同时,PS/nanoCaCO3复合材料泡孔尺寸更小、泡孔密度更大。而nano-clay为层状结构,更能提高PS基体的熔体强度,并且,nano-clay在泡孔长大过程中,nano-clay沿泡孔壁取向,能够增强泡孔壁附近的熔体强度,阻止泡孔壁的破坏与泡孔的合并。在此基础上,文章对PS/nano-clay/nano-CaCO3三元复合材料的发泡行为进行了研究。结果表明,当nano-clay与nano-CaCO3同时加入到PS基体中时,能够起到比单一任何一种纳米粒子更好的成核效果,即二者在提高PS发泡性能方面具有协同作用,可获得泡孔尺寸更小、泡孔密度更高的发泡样品。这是因为nano-clay与nano-CaCO3在提高PS发泡性能方面具有各自的优势,而当二者同时加入PS基体中后,其优势可以得到有效的发挥并能够相互促进,故而起到更好的效果。另外,通过研究发泡温度与压力对nanoclay与nano-CaCO3协同作用的影响发现,在100、110°C时,协同作用较弱,在120、130°C时,协同作用较强;而在合适发泡温度（120°C）,在1220MPa的压力范围内,nano-clay与nano-CaCO3均具有良好的协同作用。