再美的花朵盛开过就凋落
再亮眼的星一闪过就坠落
——邓紫棋/泡沫.
随着航天航空、国防、能源、交通、包装、电器、运动器械等行业的快速发展，发泡材料得到大规模应用，因其具有的优异机械性能和无毒（低毒）、绝热、隔音、绝缘、缓冲、轻量化等性能，适应了我国现阶段国民经济发展的基本要求。随着国民对于环保、绿色、安全、舒适要求愈加苛刻，对环境友好型的发泡技术和具备可阻燃、可（完全）降解、可导电等新型发泡材料受到追捧，再聚合（混合）市场上大规模运用的发泡材料，成为研究人员热衷的对象，为其走出实验室，迈向市场化提供了可行性途径。
01
超临界CO2发泡技术：完全无毒、兼顾成本、容易制备、安全使用
超临界CO2发泡技术因其可行性和环保性，已取代传统的物理发泡剂和化学发泡剂，成为主流的微孔材料发泡工艺。物理发泡剂中有对臭氧层有破坏作用的氟氯烃类；化学发泡剂伴有化学残留、制程难控和高发泡倍率低等缺点；氟碳氢化合物、烷烃类发泡剂均达不到环保要求。超临界CO2对多数有机物溶解性能好、黏度低、扩散系数大、无毒、不燃、化学惰性、无溶剂残留，可以兼顾成本、容易制备、安全使用，在医药、化工、食品等领域具有重要作用。同时，科学家在自然界也发现了超临界CO2流体，为生命起源以及初始有机质的形成提供了新的启示。
超临界CO2是指温度高于31.1℃、压力大于7.38MPa的CO2。年，英国物理学家安德鲁斯尝试加热密闭容器中的液态二氧化碳，结果他发现，在31℃附近时，容器内的液态二氧化碳和气态二氧化碳差别完全消失了，它变成了我们现在说的“超临界流体”（高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态）。超临界流体既有气体压缩或膨胀性质，又有液体流动性和热传导性能，也可通过压力调节流体的性质。
很多物质都有超临界流体区，但由于CO2的临界温度比较低（.2K），临界压力也不高（7.28MPa），无毒无臭无公害，所以在实际操作中常使用CO2超临界流体。如用超临界CO2从咖啡豆中除去咖啡因，从烟草中脱除尼古丁，从大豆或玉米胚芽中分离甘油酯，从红花中提取红花甙及红花醌甙，从月见草中提取月见草油。
02
高阻燃聚丙烯发泡材料：超轻便、超抗重压、超阻燃绝热
聚丙烯是汽车、包装、家电、电子产品、家具等领域最广泛应用的通用材料。然而聚丙烯本身是一种易燃材料，一旦发生火灾，将严重危及人民财产安全，因此对聚丙烯进行阻燃改性十分必要。
目前，无卤、低烟、抗熔滴的膨胀型阻燃剂仍是阻燃聚丙烯发泡材料的主要添加剂。但是由于膨胀型阻燃剂和聚丙烯基体相容性差造成团聚现象严重，大大损害了材料的阻燃性能和力学性能。如何设计并且大规模制备一种超轻、超强、高阻燃性能的聚丙烯发泡材料具有重要意义。
图1.超轻、超强、高阻燃性能的聚丙烯图2.工艺流程及阻燃剂在基体中分散效中科院宁波研究所团队基于前期制备高阻燃性能聚丙烯材料，通过超临界CO2发泡技术实现了超轻、超强、高阻燃性能的聚丙烯发泡，密度仅为0.08g·cm-3，但是却可以举起比自己重约倍的砝码，比强度（高达MPa/(g·cm-3)），并且产量可高达约0.56m·s-1；表现出优异的阻燃性能，在水平燃烧测试中可实现离焰2s内自熄灭。
该团队还基于上述材料，结合超临界CO2发泡技术，验证了在聚合物熔体中的塑化、传质作用和泡孔生长过程中的双向拉伸作用能够有效改善难分散填料/膨胀型阻燃剂在聚合物基体/聚丙烯中的分散状况。同时，在此研究结果的基础上，他们通过热压消泡技术成功制备出优异阻燃性能和力学性能的聚丙烯材料。
03
聚乳酸PLA发泡材料：可降解、可回收再利用、替代一次性餐盒
生物降解聚合物在缓解环境污染方面的作用日益凸显。聚乳酸（PLA）是一种可生物降解且生物相容的脂肪族热塑性聚酯，源自可再生资源。聚乳酸发泡被认为是石油基发泡（聚丙烯，聚苯乙烯和聚氨酯）的潜在替代品，并引起了工业和学术界的广泛