超高分子量聚乙烯(Ultra High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)是一种分子量巨大的线性聚乙烯,与聚乙烯(PE)有着相同的结构,但是具有普通PE许多没有的良好性能。本文利用超临界二氧化碳间歇发泡技术,开发UHMWPE泡沫材料,研究了饱和温度、饱和压力和不同发泡工艺路线对UHMWPE发泡样品的泡孔平均直径和泡孔密度的影响。此外,对UHMWPE两种改性材料也进行发泡,分析改性后的UHMWPE发泡样品的泡孔结构、泡孔密度和泡孔平均直径的变化,阐述了流动性对UHMWPE发泡的影响。基于超临界CO2的发泡理论与技术,研究了 UHMWPE、C1改性料(以UHMWPE为基材,添加硅酸盐改性剂)和C2改性料(与C1料相似)的有效发泡温度区间,运用扫描电镜对泡孔表面形貌和结构进行微观观测,详细分析了不同饱和温度下泡孔平均直径、泡孔密度及发泡倍率的变化规律,对比不同UHMWPE材料之间的差异,实验结果表明:当温度低于130℃,UHMWPE无法发泡,在130℃～150℃,随着饱和温度的升高,UHMWPE发泡样品的发泡倍率、泡孔密度先升高后降低,并且两者都在132.5℃附近取得最大值,泡孔平均直径先减小后增大;C1料的饱和温度区间为128℃～135℃,随饱和温度的升高,泡孔密度降低,泡孔平均直径增大,当达到135℃时,泡孔出现塌陷和破裂现象,发泡倍率先升高后降低;C2料样品发泡温度区间为126℃～130℃,发泡温度区间更为狭窄,饱和温度升高,发泡倍率先升高后降低,泡孔密度减小,孔径增大,温度到达130℃时泡孔出现严重塌陷。研究了 UHMWPE、C1改性料和C2改性料在不同饱和压力下泡孔平均直径、泡孔密度和发泡倍率的变化规律。当压力增大,UHMWPE纯料的泡孔密度呈现先升高后降低的趋势,泡孔的平均直径先减小后增加,在13.79MPa压力下,泡孔密度取得最大值;C1和C2改性料的泡孔密度随着饱和压力的增大急剧增大,泡孔平均直径迅速下降,两者的发泡倍率先增大后减小,并且C1料在20.685MPa下泡孔形貌依然完好,但C2料的发泡样品在20.685MPa下出现破裂现象。通过对UHMWPE采用不同的发泡工艺,先提高UHMWPE发泡试样的温度至180℃,使UHMWPE内的晶体完全熔融,提高CO2的扩散速度,然后降至饱和温度进行发泡,实验结果表明:当饱和温度为120℃,UHMWPE即可以发泡,随着饱和温度的提高,UHMWPE的泡孔密度先升高后降低,在饱和温度为125℃时,泡孔密度取得最大值;在饱和压力6.895MPa～27.58MPa,随着饱和压力的升高,泡孔密度提高。先升高温度到熔融态再降温大大减少了 UHMWPE内晶体的数量,异相成核减少,导致泡孔密度下降,但同时降低了 UHMWPE的熔体强度,气泡容易长大,制备的发泡样品孔径较大,提高了发泡倍率。通过测试UHMWPE、C1料和C2料的熔融指数,得出三者在相同温度相同压力下流动性的大小,C2料>C1料>UHMWPE,根据实验结果得出,经改性后的UHMWPE更适合发泡。对不同饱和温度、饱和压力的C1和C2发泡样品进行力学性能实验,实验结果表明:随着饱和温度的提高,发泡样品的弹性模量下降,屈服应力下降;饱和压力的升高,弹性模量提高,材料的屈服应力提高,材料的压缩力学性能明显提高。