反應(yīng)誘導(dǎo)相分離法制備多孔聚合物材料.pdf

1、反應(yīng)誘導(dǎo)相分離法(Chemically induced phase separation)制備多孔聚合物材料，是在固化反應(yīng)開始之前，溶劑或熱塑性塑料與熱固性樹脂混合均勻后，體系處于均相狀態(tài)。隨著固化反應(yīng)的進(jìn)行，熱固性樹脂的分子量逐漸增加，與溶劑或熱塑性塑料之間的相容性逐漸變差，體系在熱力學(xué)上不再相容，相分離開始發(fā)生，相結(jié)構(gòu)逐步演化并粗大化。固化產(chǎn)物經(jīng)洗滌干燥將溶劑去除后或使熱塑性塑料高溫降解即可得到多孔結(jié)構(gòu)的聚合物材料。與其它制備多孔材

2、料方法相比，工藝簡(jiǎn)單易操作，可以控制孔徑大小及分布。本文主要工作如下：
　　 1.利用反應(yīng)誘導(dǎo)相分離法，以環(huán)氧大豆油為溶劑，雙酚A環(huán)氧樹脂為單體，4，4-二氨基二苯甲烷為固化劑制備多孔環(huán)氧樹脂。研究了環(huán)氧樹脂最終相態(tài)取決于環(huán)氧基體與環(huán)氧大豆油的組成，并通過光學(xué)顯微鏡對(duì)其相分離過程進(jìn)行跟蹤。在相態(tài)由分散孔向相反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)，體系均遵循旋節(jié)線降解機(jī)理；當(dāng)環(huán)氧大豆油濃度較低時(shí)，得到了環(huán)氧樹脂的閉孔結(jié)構(gòu)。研究了溶劑濃度、固化劑用量，固化

3、溫度對(duì)多孔結(jié)構(gòu)的影響，環(huán)氧大豆油濃度增加，孔徑增大，分布變寬，密度降低，孔隙率增大。增加固化劑用量，提高固化溫度，加快固化反應(yīng)速率，得到較大孔徑的環(huán)氧結(jié)構(gòu)。
　　 2.采用熱塑性塑料通過反應(yīng)誘導(dǎo)相分離法制備了多孔環(huán)氧樹脂。脂肪族聚碳酸酯作為熱塑性塑料，與環(huán)氧樹脂制得復(fù)合材料，使脂肪族聚碳酸酯高溫降解即得到環(huán)氧樹脂多孔結(jié)構(gòu)。利用固化時(shí)間-脂肪族聚碳酸酯質(zhì)量濃度的準(zhǔn)相圖描述了環(huán)氧樹脂/熱塑性塑料體系的相分離機(jī)理，并利用光學(xué)顯微鏡對(duì)相

4、分離演化過程進(jìn)行了跟蹤。相分離機(jī)理受控于環(huán)氧樹脂與脂肪族聚碳酸酯的組成，在脂肪族聚碳酸酯濃度較低時(shí)，遵循成核生長(zhǎng)，反之，旋節(jié)線降解機(jī)理。隨脂肪族聚碳酸酯濃度增加，環(huán)氧樹脂/脂肪族聚碳酸酯體系經(jīng)歷了分散相-雙連續(xù)相-相反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。增加熱塑性塑料濃度、提高固化溫度，環(huán)氧樹脂孔徑增大。
　　 3.對(duì)熱塑性塑料的端羥基進(jìn)行了環(huán)氧化反應(yīng)，合成了環(huán)氧化脂肪族聚碳酸酯，并利用傅立葉紅外光譜進(jìn)行表征，其環(huán)氧值為6.8％。
　　 4.

5、將環(huán)氧化脂肪族聚碳酸酯作為熱塑性塑料，通過反應(yīng)誘導(dǎo)相分離法制備了多孔聚合物材料，得到孔隙率較大的多孔結(jié)構(gòu)。在環(huán)氧樹脂/環(huán)氧化脂肪族聚碳酸酯體系中，當(dāng)環(huán)氧化脂肪族聚碳酸酯濃度較低時(shí)，制得分散較為均勻的多孔結(jié)構(gòu)；隨其濃度增加，孔徑增大，分布變寬；在環(huán)氧化脂肪族聚碳酸酯濃度較高時(shí)，得到環(huán)氧微球，當(dāng)環(huán)氧化脂肪族聚碳酸酯濃度介于兩個(gè)臨界濃度之間時(shí)，體系出現(xiàn)分層，上層和底層為分散孔結(jié)構(gòu)，中間層為環(huán)氧微球。
　　 5.通過光學(xué)顯微鏡研究了環(huán)氧