在设定气体压力之前，必须确定制备单相溶液所需的螺杆头处的适宜背压，最低背压必须高于气体在超临界态时的临界压力。微孔注射成型所用的两种主要气体是N₂和CO₂，其临界压力分别为3.4MPa（临界温度147℃）和7.22MPa（临界温度31.1℃）。尽管所需的压力只需等于超临界流体的临界压力，但是实际的加工背压远高于这一临界压力。这是因为实际的注射成型过程必须用很短的混合段在很短的时间内完成。

提高气体扩散速率最为简单的办法是在注射成型机中设定高压力。例如，对于N₂来说，微孔注射成型玻璃纤维填充材料时，背压一般≥7MPa；而未填充材料时，背压≥13.8MPa。在第4章中给出了采用不同材料时压力的设定值。此外，在气体注射器处，气体计量时气体和熔融塑料之间必须有压差。不过，压差必须控制得尽可能地小。合适的压差范围为0.35～0.69MPa。从式（6-1）可知，小螺杆中的拖曳流没有大螺杆中的剧烈。因此，小螺杆时就取压差的下限值。下面的简单分析有助于理解气体和熔体压差对螺杆内气体计量所起的作用。

气体注射器处气体和熔体内压差小，有助于产生小的气滴。压差大，可能会产生初始气涌（可能是大气泡）。在直径为30mm、长径比为26：1的小型微孔泡沫用螺杆上进行了气体压差测量，实验中用的是N₂和GPPS，加工条件如下：

1）螺杆转速为127r/min（剪切速率为52s^-1）。

2）背压为13.8MPa，气体注射器处的熔体压力为16.2MPa。

3）N₂为0.5%（质量分数），压力恒定，为17.7MPa。

4）熔体温度为227℃。

所测试的气体与熔体的加工压差分别为1.5MPa和0.34MPa。当注射成型周期为35s、压差为1.5MPa时运行不到半小时，稳定的自动成型就逐渐失去控制。而当压差为0.34MPa时，连续运行4个多小时也没有出现任何问题。建议：当采用小直径螺杆时气体与熔体间的压差在0.34MPa左右或小于0.34MPa，而采用直径≥100mm的大直径螺杆时压差在0.67MPa左右或小于0.67MPa。总的原则是，气体注射器刚打开时气体与熔体间的压差应尽可能地小。气体注射器内的最小压力只需克服初始熔体压力以及在气体注射器打开时能够清洁气体出口即可。(www.daowen.com)

图6-5所示为加工PP时整个成型周期中总的压力曲线。上部的曲线为超临界流体的计量压力，下部的曲线为超临界流体计量注射器同一位置处的熔体压力。一旦螺杆开始转动，熔体压力就迅速建立起来，达到设定值。然后，在螺杆向前轴向运动时超临界流体注射器打开。为了清楚地研究超临界流体计量压力和熔体压力间的压差的变化详情，按照类似于图6-5中设定的条件进行了专门测试，不过螺杆转速低，成型周期长（图6-6），然后在螺杆的中间位置处建立起稍高一些的压力。图6-6中的压力曲线的局部图清楚地表明了超临界流体计量压力和熔体压力之间的关系。在超临界流体注射器打开时，初始超临界流体压力从设定值开始下降。熔体压力恒稳升高，在中间某处达到超临界流体压力。这里的中间某处是介于超临界流体设定压力和机筒内已有压力之间的。熔体压力的瞬间升高有助于降低超临界流体注射器打开时气体压力的突增，然后实际的熔体压力逐渐降低，直到气体计量完成。螺杆反向螺槽设计是一种改进设计，因为图6-5所示的循环过程是可重复的压力曲线。在第7章中将讨论更为详细的设备设计。

图6-5 加工PP时整个成型周期中总的压力曲线

图6-6 超临界流体计量压力和熔体压力之间的关系

另一方面，如果气滴小，则很容易被塑料熔体从气体计量口处带走。这样，气体就不会停留在相同的位置处，与后加的气体混在一起。N₂气体的黏度只有塑料熔体的0.0001%左右，在气体和熔体界面上形成低黏度材料层。如果通过机筒加气，螺槽内材料的上层会有一个低黏度气体层，这一气体层产生了润滑层，成为机筒和螺杆螺棱间的界面。如果这一气体层太大，移不出气体计量段，就会影响螺杆中的最高剪切区。换句话说，就是螺槽中的上层是拖曳流的主要泵送区，而拖曳流决定着螺杆的泵送速率。因此，气体计量过程将失去控制，这就是1.5MPa大压差时的测试结果。所以，小气滴有助于减弱气滴间的快速气体扩散和缩短混合的距离。