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微发泡聚合物是指以超临界流体为物理发泡剂，通过过饱和技术制备的泡孔尺寸在微米级的发泡材料。微发泡聚合物具有优异的性能，但往往要求苛刻的制备条件。如何在比较温和的实验条件下制备泡孔尺寸更小、泡孔密度更高、泡孔尺寸分布更均匀的微发泡聚合物是近年来的研究热点。本工作的科学意义在于通过选择典型的微发泡体系，系统地阐述了改善微发泡聚合物泡孔形态的方法；同时本研究也深化了对经典成核理论和聚合物微发泡过程的理解。
1.加强泡孔成核是改善微发泡聚合物泡孔形态的最重要途径。研究发现加强泡孔成核的方法改善微发泡聚合物泡孔形态的有效程度依次为超声辐照＞纳米填料＞聚合物共混＞聚合物结晶。在多相聚合物体系中，如聚碳酸酯(PC)/SiO2纳米复合材料、增容的聚丙烯(iPP)/聚苯乙烯(PS)共混物、诱导结晶的PC，异相的引入降低了聚合物微发泡时的成核能垒。加强的泡孔成核显著降低微发泡聚合物的泡孔尺寸，增加泡孔密度和均化泡孔尺寸分布。通过在PS微发泡过程中施加外场，如超声场也显著加强了泡孔成核，进而改善了微发泡聚合物的泡孔形态。同时，这些体系的研究也深化和拓展了对经典理论的认识。如经熔融加工的PC制备的微发泡样品具有宽的泡孔尺寸分布，加入纳米SiO2粒子后泡孔尺寸分布得到均化，这为异相成核理论提供了新的实验证据；在增容的iPP/PS体系的研究中，观察到泡孔在低能量相界面处的优先成核，为经典成核理论的验证提供了直接证据。
2.抑制泡孔聚并，使泡孔成核阶段形成的稳定气核能更多地保存下来是改善微发泡聚合物泡孔形态的重要手段。通过长链支化、PS接枝以及交联的方法提高iPP的熔体强度，抑制聚合物微发泡过程中的泡孔聚并，进而得到泡孔尺寸小、泡孔密度高、膨胀比大的微发泡聚合物。引入交联结构是提高iPP熔体强度的有效方法，聚合物的发泡窗口显著拓宽，升高发泡温度不会显著降低微发泡iPP样品的泡孔密度。但长链支化和交联结构不会显著降低聚合物高的结晶度，进而缩小微发泡iPP样品的泡孔尺寸分布。
3.泡孔增长过程在没有发生泡孔聚并的情况下一般不会显著影响微发泡聚合物的泡孔密度。通过提高iPP/PS共混物的相容性，降低了CO2的扩散速率，使更多的气体用于共混物微发泡过程中泡孔的增长和微发泡聚合物的膨胀。在PS微发泡过程中引入超声辐照可以在加强泡孔成核的同时促进泡孔的增长和微发泡样品的膨胀。聚合物中引入纳米粒子或者聚合物本身发生了结晶，聚合物基体刚性的增加会抑制泡孔的增长，从而降低微发泡样品的泡孔尺寸。对于极端的例子，如诱导结晶度大于15％的PC样品由于基体的刚性太大很难得到泡孔结构。