近年来超临界CO2在聚合物加工中的应用备受关注,如超临界CO2作为物理发泡剂生产微孔泡沫材料。其中微孔塑料连续成型过程的关键在于均相体的形成,因此,对动态条件下,超临界CO2在聚合物熔体中溶解量和溶解速率的研究显得尤为重要。本文以聚苯乙烯（以下简称PS）为研究对象,从实验和模拟两方面深入研究超临界CO2在聚合物熔体中的溶解过程,即界面吸附的CO2向聚合物熔体内部的扩散过程,以及CO2在动态条件作用下被加速溶进聚合物熔体内部的过程。不仅可以丰富和发展超临界CO2在聚合物熔体中溶解和扩散的相关理论,还可以为微孔塑料成型的混合元件合理设计、工艺参数合理制定提供科学依据。研究主要成果如下:1.溶解实验研究搭建了基于变体积法超临界CO2在聚合物熔体中溶解的实验装置,完成了溶解实验装置的安装与调试。通过改变实验条件,在静态条件下实验,研究高温高压下,超临界CO2在PS熔体中的溶解特性,进行温度、压力以及分子量对超临界CO2在聚合物熔体中的溶解量和溶解速率影响的分析。结合吸附动力学以及界面传质（扩散）理论,来描述静态条件下,超临界CO2在聚合物熔体中的溶解机理,即为吸附—扩散机理,计算超临界CO2在聚合物熔体中的溶解量和溶解速率,并且对其溶解度进行了预测,通过实验数据验证了该溶解机理的合理性。2.研究超临界CO2扩散系数静态条件下,在不同条件下进行了实验,研究了压力和温度,以及PS的不同分子量对超临界CO2扩散系数的影响。考虑到超临界CO2在PS熔体中的溶解速率由快变慢,说明扩散系数是不断变化的,分析超临界CO2溶解量对扩散系数的影响趋势,既可以更好地理解超临界CO2在PS中的扩散过程,也可以准确地表达扩散系数的真实值。3.静态条件下模拟研究建立静态条件下的溶解模型,并将之前所测扩散系数值带入到模拟中,得出溶解量和溶解速率随时间的变化;将实验值与模拟值进行对比,验证了模拟方法的可行性,进一步地分析不同条件下溶解量的实时相对误差以及溶解速率,更是说明了模拟方法的准确性,为动态条件下超临界CO2在PS熔体中溶解过程的数值模拟奠定基础。4.剪切条件下模拟研究建立锥形搅拌溶解模型,首先根据模拟结果分析不同温度和压力条件下,剪切对溶解量,溶解度以及溶解速率的变化;其次通过剪切速度流场以及温度场的分布,揭示剪切条件相较于静态条件溶解加快的原因。5.搅拌条件下模拟研究分别建立直线式销钉搅拌和弯曲式销钉式搅拌溶解模型,根据模拟结果分析不同温度和压力条件下,转速和搅拌元件结构与超临界CO2在聚合物熔体中溶解量,溶解度以及溶解速率之间的相互影响;其次通过对压力和速度流场以及温度流场的分析,揭示搅拌条件下超临界CO2溶解行为。