高聚物分子中存在自由体积,不同的高聚物具有不同的自由体积。将发泡剂压送入高聚物的自由体积中,再通过升温降压的方法,使自由体积中的发泡剂汽化膨胀形成气泡核。
聚苯乙烯(PS)即采用此法制成可发性聚苯乙烯(EPS),用低沸点液体如丁烷、戊烷等在加压条件下渗入PS的微粒中,然后再在常压下加热,使PS树脂软化、低沸点液体汽化,微粒膨胀即得到EPS颗粒料。EPS是PS高发泡模制品的原材料,PE也可以用此法制成可发性聚乙烯(EPE),但应用不及EPS广。20世纪80年代中期出现的微孔塑料也是采用此类成核机理形成气泡核的。所谓微孔塑料是指泡体的气泡直径为1~10μm、泡孔密度为10⁹~10¹²个/cm³,的新型高分子泡沫材料。此类材料最初在美国麻省理工学院实验室里制成的,他们将CO2在3~7 M Pa压力下渗入低于Tg温度的PS或聚碳酸脂PC中,然后卸压加温即得到微孔泡体。
微孔泡沫塑料除具有泡沫塑料的各种特性外,由于其泡孔极小,使高聚物中原有的微隙圆化,因此,力学性能明显优于一般泡沫塑料。PS微孔塑料的冲击强度比不发泡的PS可提高6一7倍,微孔PC的疲劳寿命比不发泡的提高4~17倍。有人指出微孔塑料将成为21世纪的新型材料。现在国外正在加紧研究如何用挤出法成型微孔塑料,以提高微孔泡沫塑料的生产率。但由于对高聚物分子中的自由体积的各种性能参数认识不够,因此只能凭经验进行控制。