所谓发泡剂就是使对象物质成孔的物，它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。今天我们就来简单介绍一下常用的几种物理发泡剂和化学发泡剂，以及塑料形成的四个阶段。

物理发泡剂

物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的常用的挥发性发泡剂。

品种有：含5～7个碳的脂肪烃；卤代烃；低沸点的醇，醚、酮和芳烃。通常应用物理发泡剂的工程塑料主要有ABS和酚醛树脂等。

二氧化碳发泡剂

• 一种是异氰酸酯和水反应生成二氧化碳（水发泡）作为发泡剂，另一种是液体二氧化碳。
• 目前主要用于对绝热性要求不高的供热管道保温、包装泡沫塑料和农用泡沫塑料等领域。
• 液体二氧化碳发泡优缺点与水发泡相同，目前主要用于聚氨酯软泡。
• 氢化氟氯烃（HCFC）发泡剂
• 分子中含有氢，化学特性不稳定，比较容易分解。
• 目前商业上可以替代CFC-11最成熟的产品为HCFC-14LB，它与多元醇和异氰酸酯的相溶性好。
• 在不增加设备的条件下可以直接用HCFC-14LB代替CFC-11。
• 在达到同样密度和相近的物理特性泡沫体时用量要少于CFC-11。

烃类发泡剂

• 用于聚氨酯发泡剂的烃类化合物主要是环戊烷，特别是环戊烷的硬泡体系具有导热系数较低和抗老化性能，ODP值为零等优点，常被用于冰箱、冷库和建筑的隔热保温等领域，已经成为我国硬泡CFC-11替代品的首选。

氢化氟烷烃（HFC）发泡剂

• HFC类化合物ODP值为零，在软质PU泡沫生产中是CFC-11理想的替代产品。
• 早期的HFC类发泡剂主要是HFC-134A和HFC-152A，这两种发泡剂具有低分子量和低沸点，达到相同密度和相近物理特性泡沫体时，用量比CFC-11用量少，并且性能比较稳定。
• 但是它们的缺陷在于导热系数比较高，且在一般多元醇中的溶解度较低，加工含有HFC-134A和HFC-152A的组合聚醚相对比较困难，另外需要发泡设备以满足加工要求。

化学发泡剂

化学发泡剂又称分解性发泡剂。

化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔的化合物它们能均匀地分散于树脂中，受热分解，可产生至少一种气体。

可分为无机发泡剂和有机发泡剂两类。有机发泡剂是塑料中使用的主要发泡剂，主要是偶氮类、亚硝基类和磺酰肼类。

另外还有一些发泡剂组成物，其发泡气体是通过两个组分间的吸热反应而释放出来的。

偶氮类

• 桔黄色结晶粉末，相对分子质量116.1，相对密度1.65，细度（200目通过）≥99.5%，水分≤0.1%，灰分≤0.1%。
• 溶于碱，不溶于醇、汽油、苯、吡啶等一般有机溶剂，难溶于水。
• 分解温度190～205℃，不易燃。
• 发气量为200～300ml/g，主要是氮气、一氧化碳和少量二氧化碳。
• 室温贮存稳定，有自熄性，但在120℃以上时因分解产生大量气体，在密闭容器中易发生爆炸。
• 用途：适用于PE、PVC、PS、PP、ABS等。其分解产物无毒、无臭、不污染，可以制得纯白的泡沫体。
• 分解温度高，产生的气泡均匀、致密。
• 适用于闭孔泡沫体、常压或加压发泡体，厚的或薄的发泡体等各种发泡制品。如PVC和增塑糊发泡体，聚烯烃的压延和模塑发泡体，发泡人造革等。

偶氮二异丁腈

• 白色结晶粉末，相对密度1.1，挥发分1%，甲醇不溶物0.1%，熔点>99℃。
• 溶于甲醇、乙醇、丙醇、乙醚、石油醚等有机溶剂，不溶于水。
• 分解温度98～110℃，放出氮气，发气量130～155ml/g。
• 室温下缓慢分解，30℃下贮存数月后显著变质，应在10℃以下存放。
• 用途：特别适用于PVC，还可用于环氧树脂、PS、酚醛树脂及橡胶等。
• 分解发热量低，约125.6～167.5J/mol，故使用量高达40%也不致使制品烧焦，可制得洁白制品。
• 分解温度低，可用于普通的PVC糊。
• 毒性较大，这大大限制了其应用。
• 近年来，其作为发泡剂应用已日渐缩小，主要用作聚合引发剂。

偶氮二甲酸二异丙酯

• 橙色油状液体，相对分子质量202，凝固点2.4℃，沸点75.5℃(33.31Pa)，单独加热时，240℃下仍然稳定。
• 使用铅盐、有机锡化合物、镉皂和锌皂等热稳定剂可以使其活化，降低分解温度。
• 在100～200℃内的发气量为200～350ml/g。
• 溶于常见的增塑剂。
• 用途：液体发泡剂，适用于PE、PP、PVC等。
• 在塑料中易分散，泡孔结构均匀致密，分解产物无臭、无毒、无色、不污染，可以制造色泽极浅的泡沫塑料。
• 调整配方和加工条件，可制得闭孔或开孔泡沫体。

塑料泡沫的形成阶段

• 第一阶段，发泡剂必须完全均匀地分散在聚合物内，聚合物通常呈液体或熔融态。发泡剂此时在聚合物中可以形成真正的溶液，或者仅仅是均匀地分散在聚合物中，形成二相系统。
• 第二阶段，大量单个的气泡形成后，该系统即转变成一个气体分散在液体中的系统了。此时往往要加入核化剂，以促进大量小气泡形成。核化剂一般是极细的惰性颗粒，它们为新气相的形成提供部位。
• 第三阶段，最初形成的泡孔在不断涨大，这是因为有更多的气体扩散并透过聚合物进入了泡孔。如果这段时间够长，则单个的泡孔就将互相接触。假如隔开单个泡孔的壁破裂，那么，通过这种聚结方式，就会形成更大些的泡孔。如果主要是通过泡孔互连而形成的泡沫，则称之为开孔式泡沫。如果是由互不相连的泡孔形成的泡沫，就叫闭孔式泡沫。如果允许泡孔聚结无限制地进行下去，那么泡沫就会塌陷，这是因为气体全部自动地与聚合物分离开了。
• 第四阶段，当聚合物粘度增加，泡孔不能再增长时，泡沫就会稳定住。采用冷却、交联或其它方法都可以增加聚合物粘度。发泡过程的后三个阶段，从时间来看，则可短至几分之一秒，最长也不会超过几秒钟。泡沫的形成，要求聚合物呈液态。为此，可通过加热溶解或塑化聚合物。