1、氣泡成核：

在滾塑加工成型過程中典型的氣泡形態(tài)及溫度。

當(dāng)滾塑模具送入預(yù)熱至300~400℃的加熱爐中時，模具中的混合粉末開始逐漸被加熱。

當(dāng)溫度升至聚合物熔融溫度時，聚合物粉末開始熔融。

聚合物熔體隨著模具的旋轉(zhuǎn)而流動，包裹住發(fā)泡劑，形成發(fā)泡母體，

其中分散著還沒有開始分解的發(fā)泡劑。

需要注意的是，如果聚合物熔體停止流動，而沒有很好地包裹住發(fā)泡劑的話，

會在發(fā)泡劑和聚合物熔體間形成氣泡，這些氣泡會給氣泡形態(tài)帶來負(fù)面影響。

滾塑發(fā)泡成型過程基本上沒有剪切運(yùn)動，因此在聚合物熔融過程中，

聚合物熔體的零剪切黏度是一個重要的流變參數(shù)。

當(dāng)聚合物母體的溫度高于發(fā)泡劑的分解溫度時，發(fā)泡劑開始分解，在聚合物母體中產(chǎn)生氣體。

這樣就形成了氣泡核。

2、氣泡生長：

當(dāng)發(fā)泡劑分解形成氣泡核后，這些氣泡核繼續(xù)生長變成氣泡。

值得注意的是，滾塑發(fā)泡成型中所采用的化學(xué)發(fā)泡劑的氣泡生長機(jī)理和物理發(fā)泡劑完全不同。

物理發(fā)泡是將一種揮發(fā)性的液體在一定壓力下將其注入聚合物熔體中，

壓力下降，聚合物熔體中的液體氣化，形成泡沫。

壓力差是氣泡生長的主要驅(qū)動力核內(nèi)的高壓氣體使氣泡膨脹，

但是由于存在壓力差，部分氣體會溶解在聚合物熔體內(nèi)。

氣泡生長率受到氣體產(chǎn)生率，氣體溶解率和聚合物熔體強(qiáng)度的影響。

一般說來，氣泡生長主要受到氣泡生長時間、溫度、氣體量、流體靜壓或聚合物熔體壓力和聚合物熔體黏彈性能的影響。

3、氣泡聚結(jié)：

隨著氣泡生長，相鄰的氣泡會聚結(jié)起來。

這些鄰近的氣泡開始只是相連，具有共同的氣泡壁，

隨著空隙組分的增加，氣泡壁變薄，氣泡的密度開始減小。

這是因?yàn)殡S著氣泡壁強(qiáng)度減弱，氣泡開始不穩(wěn)定，更多的氣泡聚結(jié)在一起。

根據(jù)熱力學(xué)定律，氣泡的表面積減小，相鄰氣泡趨向聚結(jié)。

氣泡尺寸較小，氣泡尺寸分布較窄的發(fā)泡材料具有更好的力學(xué)和熱性能，

因此在滾塑發(fā)泡過程中應(yīng)該預(yù)防氣泡聚結(jié)以獲得理想的氣泡核密度。

產(chǎn)生氣泡聚結(jié)主要原因是聚合物熔體強(qiáng)度不夠。

熔體強(qiáng)度可以定義為在氣體體積膨脹，氣泡壁變薄的過程中，聚合物熔體抵抗氣泡擴(kuò)張的能力。

因此氣泡壁的穩(wěn)定性隨著熔體強(qiáng)度的增加而增加。

熔體強(qiáng)度隨著溫度的降低而增加，因此在滾塑發(fā)泡成型過程中，必須保持低溫以盡量減少氣泡聚結(jié)。

4、氣泡粗化：

在氣泡生長過程中另一個降低氣泡密度的因素是氣泡粗化。

相鄰的兩個氣泡大小不同時，因?yàn)榇嬖趬毫Σ?，氣體會從較小的氣泡流向較大的氣泡。

因此較小的氣泡變得更小.另一方面，較大的氣泡變得更大，兩個氣泡變成一個大氣泡。

發(fā)生氣泡粗化時，氣泡密度嚴(yán)重下降，同時會產(chǎn)生氣泡聚結(jié)，因此力學(xué)性能也會隨之下降。

目前在滾塑發(fā)泡成型過程中已經(jīng)做了大量的研究工作，

其中包括氣泡聚結(jié)和氣泡粗化對發(fā)泡材料力學(xué)性能的影響。