聚苯乙烯因其易于发泡的特点,很早以前就被应用于发泡制品的工业化生产,但目前国内的PS发泡制品的生产仍是采用化学发泡剂或氟利昂、丁烷类物理发泡剂。超临界CO₂作为一种新型发泡剂,受到了广泛关注。国内外很多学者采用超临界CO₂发泡剂,对PS进行发泡实验,并取得了一定成果。本论文通过在线流变实验研究了PS/CO₂溶液的流变行为,分析了剪切速率在(10～100S^-1)范围内温度和CO₂含量对PS/CO₂溶液黏度的影响,并由实验结果推导出了不同工艺条件下PS/CO₂溶液的零剪切黏度η₀以及非牛顿指数n的计算公式,同时采用超声波探测仪器对不同温度条件下PS/CO₂溶液的临界发泡压力进行了测量。在此基础上建立了发泡机头的有限元模型,利用专用的CFD软件POLYFLOW对机头流道的进行了数值模拟计算,得到了流场内的压力分布、黏度分布和剪切速率分布,并对机头几何参数、工艺参数对流场压力场、黏度场和剪切速率场以及机头的压降速率进行了分析和讨论。结果表明机头出口问隙高度对机头入口压力和压降速率影响最大,而黏度受溶液温度的影响较显著。另外,通过在双阶挤出机上进行的PS发泡挤出实验,研究了PS发泡片材制品的表观密度和发泡倍率与机头出口压力、机头温度及CO₂浓度之间的关系,了解了这些工艺参数影响制品发泡性能的规律。