一种无规共聚物及其应用于超临界二氧化碳发泡 ( 一 ) 技术领域
本发明涉及一种无规共聚物及其应用于超临界二氧化碳发泡技术， 特别是涉及一 种含有离子液体共聚物组分的无规共聚物的超临界二氧化碳发泡。 ( 二 ) 背景技术
聚合物发泡材料具有质量轻、 冲击强度高、 介电常数和导热系数低等优点， 广泛用 于包装业、 农业、 汽车工业、 建筑、 军事工业、 航天及日用品等领域。 因此， 全球对发泡材料的 需求在不断增长， 但同时人们对工业生产的环保要求也在日益提高。现今最常用的两类物 理发泡剂 - 氯氟烃类发泡剂和烷烃类发泡剂， 因其会造成严重的环境污染， 必然会被环境 友好的 “绿色发泡剂” 所取代。
目前， 超临界二氧化碳 ( 热力学状态在临界点 (31.1℃、 7.37MPa) 以上的 CO2) 是 最有应用前景的替代发泡剂， 已成为发泡领域工业生产和科学研究的热点。 CO2 因其具有无 毒、 不可燃、 消耗臭氧潜能值为零、 价格低廉、 易实现超临界态等优点， 完全符合发泡剂的绿 色化要求。但与传统发泡剂相比， 超临界 CO2 也存在一些缺点， 具体表现为在聚合物中溶解 性能差、 扩散快， 成核效率低等， 难以制备材料密度低， 泡孔尺寸小， 泡孔密度高的聚合物发 泡材料。
添加成核剂是解决发泡体系中成核效率低等问题的一种方法。如 CN98813127.7 描述了采用中等剂量的成核剂 ( 如碳酸钙、 滑石粉、 二氧化钛等 ) 来增加微孔泡沫塑料泡 孔密度和减小泡孔尺寸的方式。CN200910048639.6 描述了一种以有机蒙脱土为成核剂、 超 临界流体为发泡剂 ( 如 CO2 或 N2) 的热塑性树脂发泡用成核剂母粒的制备方法。翟文涛等 在 < 聚合物 >(Polymer， 2006， 47 ： 7580-7589) 上撰文， 报道了以二氧化硅纳米粒子作为异 相成核剂加入聚碳酸酯中进行超临界 CO2 发泡。Lee 等在 < 合成科学与技术 >(Composites Science and Technology， 2005， 65 ： 2344-2363) 上撰文， 总结了在聚苯乙烯超临界 CO2 发泡 过程中， 添加不同纳米填料 ( 如纳米碳管、 纳米碳纤维、 纳米粘土等 ) 对体系成核效率的影 响。 此种在聚合物发泡体系中添加成核剂的方法， 其目的是为引入了大量异相成核位置， 但 由于纳米填料易发生团聚， 导致成核效率不高， 且若增加填料用量， 可能会影响材料的局部 性能。
在聚合物超临界 CO2 发泡体系中， 引入 CO2 溶解度相对较高的聚合物也是一种解决 方法。 Spitael 等在 < 大分子 >(Macromolecules， 2004， 37 ： 6874-6882) 上撰文， 报道了将聚 苯乙烯 (PS) 和聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 的嵌段共聚物引入到 PS 的超临界 CO2 发泡中。Zhai 等在 < 聚合物 >(Polymer， 2008， 49 ： 3146-3156) 上撰文， 报道了将 PS 和聚甲基丙烯酸甲酯 研究接枝聚合物对 iPP 发泡的影响。此种方法能 (PMMA) 接枝在等规聚丙烯 (iPP) 链段上， 够增加聚合物基体中 CO2 的溶解度， 但易形成 CO2 富集区， 导致体系泡孔密度降低。 ( 三 ) 发明内容
本发明目的是提供一种无规共聚物及其应用于超临界 CO2 发泡的方法， 该方法不仅具有绿色环保等优点， 还能提高 CO2 在发泡体系中的溶解度， 制得材料密度低， 泡孔尺寸 小， 泡孔密度高的聚合物发泡材料。
本发明采用的技术方案是 ：
一种无规共聚物， 所述的无规共聚物按以下方法制备得到 ： 将离子液体单体、 第二 反应单体、 引发剂在溶剂中进行自由基聚合反应， 在 50 ～ 80℃温度下搅拌反应 6 ～ 24 小 时， 反应结束后将反应液倒入醇溶剂中析出产物， 抽滤、 滤饼洗涤后干燥制得所述无规共聚 物， 所述醇溶剂为甲醇或无水乙醇。
所述离子液体单体通式为 ： A+B-， 其中 B- 为四氟硼酸根 (BF4-)、 六氟磷酸根 (PF6-) 或双 ( 三氟甲磺酰 ) 亚胺根 (Tf2N-)， 其中 A+ 如下列式 I ～式 IV 之一所示 ：
式 I ～式 IV 中 ： R 1、 R3、 R4、 R6 各自独立为对乙烯基苄基或甲基丙烯酰氧乙基 ； R2、 R5、 R7 各自独立为 C1 ～ C4 的烷基或苯基。
所述第二反应单体为下列之一或两种以上的混合 ： 苯乙烯、 甲基丙烯酸甲酯、 丙烯 腈、 丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯等。
所述引发剂为偶氮二异丁腈、 偶氮二异庚腈、 过氧化二苯甲酰、 过氧化二碳酸二异 丙酯或过氧化特戊酸特丁酯。
所述离子液体单体的用量为离子液体单体和第二反应单体总质量的 5 ～ 80wt％， 所述引发剂的用量为离子液体单体和第二反应单体总质量的 0.2 ～ 0.8wt％。
所述溶剂为 N， N- 二甲基甲酰胺或二甲基亚砜， 所述溶剂的用量与离子液体单体 和第二反应单体总质量的比为 0.5 ～ 2 ∶ 1。
本发明所述的无规共聚物可应用于以超临界 CO2 为发泡剂， 经过超临界 CO2 发泡过 程制备聚合物发泡材料。
较为具体的， 所述应用的方法可以为下列之一
A、 间歇发泡 ： 无规共聚物加入高压釜， 用 CO2 吹洗 2 ～ 3min， 以除去高压釜中的空 气， 然后将高压釜升温至 80 ～ 150℃， 用超临界 CO2 注气系统注入 CO2， 控制 CO2 压力为 5 ～ 20MPa， 在恒温恒压下饱和 8 ～ 12h， 然后快速卸压至常压并在 80 ～ 150℃保温 1 ～ 20 分钟， 最后高压釜冷却至室温， 即制备得到聚合物发泡材料。
B、 连续发泡 ： 无规共聚物加入同向双螺杆挤出机中， 在挤出机熔融段位置通过超 临界 CO2 柱塞泵将 CO2 注入无规共聚物熔体中， 连续挤出， 经风冷定型后， 制得聚合物发泡材 料， 挤出机机筒温度为 150 ～ 250℃， 机头口模温度为 100 ～ 160℃， 螺杆转速为 50r/min， CO2 注入流量为 5 ～ 12ml/min。
连续发泡的原理在于 ： 无规共聚物熔体与 CO2 的均相体系经输送段到达机头口模
处释压， CO2 溶解度迅速降低， 逸出聚合物熔体， 形成气泡核并长大， 随后经过风冷定型装置 定型， 获得聚合物发泡材料。
本发明的优点如下 ：
(1) 绿色环保 ： 本发明以超临界 CO2 作为发泡剂， 具有无毒、 不可燃、 消耗臭氧潜能 值为零、 成本低， 可在较低温度和压力条件下实现超临界状态等优点。
(2)CO2 溶解度高 ： 本发明将对 CO2 具有强吸附能力的聚离子液体单体与聚合物单 体进行无规共聚并发泡， 显著增加了体系中 CO2 的溶解度。
(3) 本发明将离子液体与聚合物单体的无规共聚物进行超临界 CO2 发泡， 避免了因 CO2 富集区成核而导致体系整体泡孔密度低、 泡孔尺寸大的问题。 所制得的发泡材料的平均 16 3 泡孔密度在 1×10 cells/cm 以上， 平均泡孔尺寸在 2μm 以下。
(4) 本发明可将离子液体与聚合物单体制得的无规共聚物作为添加剂应用于各类 聚合物超临界 CO2 发泡的研究与工业领域。
本发明所制备的离子液体聚合物超临界 CO2 发泡材料的泡孔结构可采用扫描电子 显微镜观察。通过 Scion Image 图形处理软件分析计算发泡材料的平均泡孔尺寸、 泡孔密 度以及孔径分布。 ( 四 ) 附图说明
图 1. 聚苯乙烯和聚 ( 苯乙烯 - 甲基丙烯酰氧乙基三甲基四氟硼酸铵 ) 发泡材料 泡孔结构 SEM 图
图 1(a) 为聚 ( 苯乙烯 - 甲基丙烯酰氧乙基三甲基四氟硼酸铵 ) 发泡材料泡孔结 构 SEM 图， 图 1(b) 为聚苯乙烯发泡材料泡孔结构 SEM 图
图 2. 聚苯乙烯和聚 ( 苯乙烯 - 甲基丙烯酰氧乙基三甲基四氟硼酸铵 ) 发泡材料 泡孔尺寸分布图
图 2(a) 为聚 ( 苯乙烯 - 甲基丙烯酰氧乙基三甲基四氟硼酸铵 ) 发泡材料泡孔尺 寸分布图， 图 2(b) 为聚苯乙烯发泡材料泡孔尺寸分布图
图 3. 聚 ( 苯乙烯 - 甲基丙烯酰氧乙基三甲基四氟硼酸铵 ) 的 1H-NMR 谱图
图 4. 聚 ( 苯乙烯 - 甲基丙烯酰氧乙基三甲基四氟硼酸铵 ) 的 DSC 曲线 ( 五 ) 具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述， 但本发明的保护范围并不仅限于 此：
实施例 1 ：
取 10g 甲基丙烯酰氧乙基三甲基四氟硼酸铵 ([MATMA][BF4])， 90g 苯乙烯 (St)， 0.4g 偶氮二异丁腈， 100g N， N- 二甲基甲酰胺加入 250ml 的圆底烧瓶中， 室温下搅拌 10min， 升温至 75℃开始聚合， 聚合反应时间为 12 小时， 反应结束后， 使混合液自然冷却至室温， 并 将其倒入 500mL 无水乙醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用无水乙醇洗涤后， 将滤出物在 60℃下 1 抽真空干燥 6 小时， 得到 [MATMA][BF4] 含量为 12.6wt％ ( 由 H-NMR 谱图附图 3 计算得到 ) 的 [MATMA][BF4]/St 无规共聚物， 其玻璃化转变温度 (Tg) 为 115℃ ( 见附图 4)。
将样品装入高压釜内并密封， 用少量 CO2 吹洗 3min 后， 将高压釜升温到 90℃， 用超临界 CO2 注气系统将 CO2 注入高压釜内， 使压力达到 10MPa。恒温恒压下饱和 12h 后， 快速 卸压至常压并于 90℃保温 10min， 最后高压釜经冷却至室温， 得到发泡材料。发泡材料的泡 孔结构 SEM 图见附图 1(a)， 泡孔尺寸分布图见附图 2(a)。
实施例 2 ：
取 5g 对乙烯基苄基三甲基六氟磷酸铵 ([VBTMA][PF6])， 95g 苯乙烯 (St)， 0.5g 偶 氮二异丁腈， 200g N， N- 二甲基甲酰胺加入 500ml 的圆底烧瓶中， 室温下搅拌 10min， 升温至 50℃开始聚合， 聚合反应时间为 12 小时， 反应结束后， 使混合液自然冷却至室温， 并将其倒 入 500mL 甲醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用甲醇洗涤后， 将滤出物在 60℃下抽真空干燥 6 小 时， 得到 [VBTMA][PF6] 含量为 6.7wt％ ( 核磁测定 ) 的 [VBTMA][PF6]/St 无规共聚物， 其玻 璃化转变温度 (Tg) 为 111℃。
将样品装入高压釜内并密封， 用少量 CO2 吹洗 3min 后， 将高压釜升温到 120℃， 用 超临界 CO2 注气系统将 CO2 注入高压釜内， 使压力达到 13MPa。恒温恒压下饱和 10h 后， 快 速卸压至常压并于 120℃保温 20min， 最后高压釜经冷却至室温， 得到发泡材料。
实施例 3 ：
取 5g 对乙烯基苄基三乙基四氟硼酸铵 ([VBTEA][BF4])， 95g 苯乙烯 (St)， 0.6g 偶 氮二异庚腈， 180g N， N- 二甲基甲酰胺加入 500ml 的圆底烧瓶中， 室温下搅拌 10min， 升温 至 60℃开始聚合， 聚合反应时间为 6 小时， 反应结束后， 使混合液自然冷却至室温， 并将其 倒入 500mL 无水乙醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用无水乙醇洗涤后， 将滤出物在 60℃下抽真 空干燥 6 小时， 得到 [VBTEA][BF4] 含量为 6.3wt％ ( 核磁测定 ) 的 [VBTEA][BF4]/St 无规 共聚物， 其玻璃化转变温度 (Tg) 为 106℃。
按上述方法多次制备大量无规共聚物， 将其加入同向双螺杆挤出机中进行超临界 CO2 连续挤出发泡。 工艺条件如下 ： 从加料口至出口， 挤出机各段温度设定为 ： 180、 190、 200、 200、 195、 195、 195、 190、 190 ℃ ； 熔体泵温度为 185 ℃ ； 口模温度为 160 ℃ ； 螺杆转速设定为 50r/min ； CO2 注入流量为为 8ml/min。
实施例 4 ：
取 10g 对乙烯基苄基三甲基铵双 ( 三氟甲磺酰 ) 亚胺盐 ([VBTMA][Tf2N])， 90g 甲 基丙烯酸甲酯 (MMA)， 0.4g 过氧化二碳酸二异丙酯， 150g N， N- 二甲基甲酰胺加入 500ml 的 圆底烧瓶中， 室温下搅拌 10min， 升温至 50℃开始聚合， 聚合反应时间为 20 小时， 反应结束 后， 使混合液自然冷却至室温， 并将其倒入 500mL 无水乙醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用甲醇 洗涤后， 将滤出物在 60℃下抽真空干燥 6 小时， 得到 [VBTMA][Tf2N] 含量为 9.2wt％ ( 核磁 测定 ) 的 [VBTMA][Tf2N]/MMA 无规共聚物， 其玻璃化转变温度 (Tg) 为 102℃。
将样品装入高压釜内并密封， 用少量 CO2 吹洗 3min 后， 将高压釜升温到 110℃， 用 超临界 CO2 注气系统将 CO2 注入高压釜内， 使压力达到 12MPa。恒温恒压下饱和 12h 后， 快 速卸压至常压并于 110℃保温 12min， 最后高压釜经冷却至室温， 得到发泡材料。
实施例 5 ：
取 20g 对乙烯基苄基三苯基膦六氟磷酸盐 ([VBTPP][PF6])， 80g 甲基丙烯酸甲酯 (MMA)， 0.7g 过氧化特戊酸特丁酯， 160g 二甲基亚砜加入 500ml 的圆底烧瓶中， 室温下搅拌 10min， 升温至 70℃开始聚合， 聚合反应时间为 6 小时， 反应结束后， 使混合液自然冷却至室 温， 并将其倒入 500mL 甲醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用甲醇洗涤后， 将滤出物在 60℃下抽真空干燥 6 小时， 得到 [VBTPP][PF6] 含量为 18.4wt ％ ( 核磁测定 ) 的 [VBTPP][PF6]/MMA 无 规共聚物， 其玻璃化转变温度 (Tg) 为 122℃。
将样品装入高压釜内并密封， 用少量 CO2 吹洗 2min 后， 将高压釜升温到 130℃， 用 超临界 CO2 注气系统将 CO2 注入高压釜内， 使压力达到 15MPa。恒温恒压下饱和 8h 后， 快速 卸压至常压并于 130℃保温 15min， 最后将高压釜经冷却至室温， 得到发泡材料。
实施例 6 ：
取 20g 对乙烯基苄基三乙基膦四氟硼酸盐 ([VBTEP][BF4])， 80g 甲基丙烯酸甲酯 (MMA)， 0.2g 偶氮二异丁腈， 120g N， N- 二甲基甲酰胺加入 250ml 的圆底烧瓶中， 室温下搅 拌 10min， 升温至 75℃开始聚合， 聚合反应时间为 24 小时， 反应结束后， 使混合液自然冷却 至室温， 并将其倒入 500mL 甲醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用甲醇洗涤后， 将滤出物在 60℃下 抽真空干燥 6 小时， 得到 [VBTEP][BF4] 含量为 18.7wt％ ( 核磁测定 ) 的 [VBTEP][BF4]/MMA 无规共聚物， 其玻璃化转变温度 (Tg) 为 120℃。
按上述方法多次制备大量无规共聚物， 将其加入同向双螺杆挤出机中进行超临界 CO2 连续挤出发泡。 工艺条件如下 ： 从加料口至出口， 挤出机各段温度设定为 ： 230、 240、 250、 250、 245、 245、 245、 240、 240 ℃ ； 熔体泵温度为 240 ℃ ； 口模温度为 160 ℃ ； 螺杆转速设定为 50r/min ； CO2 注入流量为 5ml/min。 实施例 7 ：
取 30g 1-( 对乙烯基苄基 ) 吡啶四氟硼酸盐 ([VBP][BF4])， 70g 丙烯腈 (AN)， 0.3g 偶氮二异丁腈， 100g 二甲基亚砜加入 250ml 的圆底烧瓶中， 室温下搅拌 10min， 升温至 58℃ 开始聚合， 聚合反应时间为 24 小时， 反应结束后， 使混合液自然冷却至室温， 并将其倒入 500mL 甲醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用甲醇洗涤后， 将滤出物在 60℃下抽真空干燥 6 小时， 得到 [VBP][BF4] 含量为 27.9wt％ ( 核磁测定 ) 的 [VBP][BF4]/AN 无规共聚物， 其玻璃化转 变温度 (Tg) 为 130℃。
将样品装入高压釜内并密封， 用少量 CO2 吹洗 3min 后， 将高压釜升温到 150℃， 用 超临界 CO2 注气系统将 CO2 注入高压釜内， 使压力达到 20MPa。恒温恒压下饱和 8h 后， 快速 卸压至常压并于 150℃保温 1min， 最后高压釜经冷却至室温， 得到发泡材料。
实施例 8 ：
取 30g 1-[2-( 甲基丙烯酰氧基 ) 乙基 ] 吡啶六氟磷酸盐 ([MAP][PF6])， 70g 丙烯 酸甲酯 (MA)， 0.3g 偶氮二异庚腈， 100g N， N- 二甲基甲酰胺加入 250ml 的圆底烧瓶中， 室温 下搅拌 10min， 升温至 70℃开始聚合， 聚合反应时间为 9 小时， 反应结束后， 使混合液自然冷 却至室温， 并将其倒入 500mL 无水乙醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用无水乙醇洗涤后， 将滤出 物在 60 ℃下抽真空干燥 6 小时， 得到 [MAP][PF6] 含量为 30.7wt ％ ( 核磁测定 ) 的 [MAP] [PF6]/MA 无规共聚物， 其玻璃化转变温度 (Tg) 为 55℃。
将样品装入高压釜内并密封， 用少量 CO2 吹洗 3min 后， 将高压釜升温到 80℃， 用超 临界 CO2 注气系统将 CO2 注入高压釜内， 使压力达到 5MPa。恒温恒压下饱和 12h 后， 快速卸 压至常压并于 80℃保温 5min， 最后高压釜经冷却至室温， 得到发泡材料。
实施例 9 ：
取 50g 1-[2-( 甲基丙烯酰氧基 ) 乙基 ]-3- 丁基咪唑四氟硼酸盐 ([MABI][BF4])， 30g 苯乙烯 (St)， 20g 丙烯酸乙酯 (EA)， 0.6g 过氧化二苯甲酰， 120g N， N- 二甲基甲酰胺加
入 500ml 的圆底烧瓶中， 室温下搅拌 10min， 升温至 70℃开始聚合， 聚合反应时间为 24 小 时， 反应结束后， 使混合液自然冷却至室温， 并将其倒入 500mL 无水乙醇中， 有沉淀析出， 经 抽滤、 用无水乙醇洗涤后， 将滤出物在 60℃下抽真空干燥 6 小时， 得到 [MABI][BF4] 含量为 52.8wt％ ( 核磁测定 ) 的 [MABI][BF4]/St/EA 无规共聚物， 其玻璃化转变温度 (Tg) 为 51℃。
将样品装入高压釜内并密封， 用少量 CO2 吹洗 2min 后， 将高压釜升温到 80℃， 用超 临界 CO2 注气系统将 CO2 注入高压釜内， 使压力达到 8MPa。恒温恒压下饱和 10h 后， 快速卸 压至常压并于 80℃保温 12min， 最后高压釜经冷却至室温， 得到发泡材料。
实施例 10 ：
取 50g 1-( 对乙烯基苄基 )-3- 甲基咪唑六氟磷酸盐 ([VBBI][PF6])， 40g 甲基丙 烯酸甲酯 (MMA)， 10g 丙烯酸甲酯 (MA)， 0.6g 偶氮二异丁腈， 100g N， N- 二甲基甲酰胺加入 250ml 的圆底烧瓶中， 室温下搅拌 10min， 升温至 65℃开始聚合， 聚合反应时间为 24 小时， 反 应结束后， 使混合液自然冷却至室温， 并将其倒入 500mL 甲醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用甲 醇洗涤后， 将滤出物在 60℃下抽真空干燥 6 小时， 得到 [VBBI][BF4] 含量为 47.8wt％ ( 核 磁测定 ) 的 [VBBI][PF6]/MMA/MA 无规共聚物， 其玻璃化转变温度 (Tg) 为 87℃。
按上述方法多次制备大量无规共聚物， 将其加入同向双螺杆挤出机中进行超临界 CO2 连续挤出发泡。 工艺条件如下 ： 从加料口至出口， 挤出机各段温度设定为 ： 150、 160、 165、 165、 160、 160、 160、 155、 155 ℃ ； 熔体泵温度为 155 ℃ ； 口模温度为 100 ℃ ； 螺杆转速设定为 50r/min ； CO2 注入流量为 12ml/min。
实施例 11 ：
取 70g 甲基丙烯酰氧乙基三乙基六氟磷酸铵 ([MATEA][PF6])， 20g 苯乙烯 (St)， 10g 丙烯腈 (AN)， 0.6g 偶氮二异庚腈， 80g 二甲基亚砜加入 250ml 的圆底烧瓶中， 室温下搅 拌 10min， 升温至 68℃开始聚合， 聚合反应时间为 24 小时， 反应结束后， 使混合液自然冷却 至室温， 并将其倒入 500mL 无水乙醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用无水乙醇洗涤后， 将滤出物 在 60℃下抽真空干燥 6 小时， 得到 [MATEA][PF6] 含量为 73.0wt％ ( 核磁测定 ) 的 [MATEA] [PF6]/SAN 无规共聚物， 其玻璃化转变温度 (Tg) 为 165℃。
将样品装入高压釜内并密封， 用少量 CO2 吹洗 3min 后， 将高压釜升温到 150℃， 用 超临界 CO2 注气系统将 CO2 注入高压釜内， 使压力达到 18MPa。恒温恒压下饱和 9h 后， 快速 卸压至常压并于 150℃保温 15min， 最后高压釜经冷却至室温， 得到发泡材料。
实施例 12 ：
取 80g 对乙烯基苄基三丁基四氟硼酸铵 ([VBTBA][BF4])， 10g 苯乙烯 (St)， 10g 甲 基丙烯酸甲酯 (MMA)， 0.8g 偶氮二异丁腈， 50g 二甲基亚砜加入 250ml 的圆底烧瓶中， 室温下 搅拌 10min， 升温至 70℃开始聚合， 聚合反应时间为 12 小时， 反应结束后， 使混合液自然冷 却至室温， 并将其倒入 500mL 甲醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用甲醇洗涤后， 将滤出物在 60℃ 下抽真空干燥 6 小时， 得到 [VBTBA][BF4] 含量为 77.9wt％ ( 核磁测定 ) 的 [VBTBA][BF4]/ St/MMA 无规共聚物， 其玻璃化转变温度 (Tg) 为 128℃。
将样品装入高压釜内并密封， 用少量 CO2 吹洗 3min 后， 将高压釜升温到 140℃， 用 超临界 CO2 注气系统将 CO2 注入高压釜内， 使压力达到 18MPa。恒温恒压下饱和 8h 后， 快速 卸压至常压并于 140℃保温 15min， 最后高压釜经冷却至室温， 得到发泡材料。
对比例 ：取 100g 苯乙烯 (St)， 0.4g 偶氮二异丁腈， 100g N， N- 二甲基甲酰胺加入 250ml 的 圆底烧瓶中， 室温下搅拌 10min， 升温至 75℃开始聚合， 聚合反应时间为 12 小时， 反应结束 后， 使混合液自然冷却至室温， 并将其倒入 500mL 无水乙醇中， 有沉淀析出， 经抽滤、 用无水 乙醇洗涤后， 将滤出物在 60℃下抽真空干燥 6 小时， 得到聚丙乙烯 (PS)， 其玻璃化转变温度 (Tg) 为 101℃。
将 PS 样品装入高压釜内并密封， 用少量 CO2 吹洗 3min 后， 将高压釜升温到 90℃， 用超临界 CO2 注气系统将 CO2 注入高压釜内， 使压力达到 10MPa。恒温恒压下饱和 12h 后， 快速卸压至常压并于 90℃保温 10min， 最后高压釜经冷却至室温， 得到 PS 发泡材料。
制得的 PS 发泡材料的泡孔结构 SEM 图见附图 1(b)， 泡孔尺寸分布图见附图 2(b)。
从图 1 和图 2 中 (a) 与 (b) 的对比可以明显看出， 所制备的离子液体共聚物超临 界 CO2 发泡材料泡孔密度高、 泡孔尺寸小。