论文部分内容阅读
多孔材料因具有轻质骨架、永久开放孔隙结构、相对密度低、比表面积大、孔隙率高等诸多优异的物理化学性能,广泛用作吸附分离材料、离子交换树脂、细胞组织工程支架、生物分子固载化载体、光学器件、催化剂载体、建筑材料和色谱柱填料等,对此类多孔材料的改性研究具有重要的现实意义,本论文在系统归纳总结高内相比乳液模板法制备多孔聚合物材料的研究及应用进展的基础上,设计、合成了一种含3-甲基丙烯酰氧基丙基的MTQ硅树脂,并以该MTQ硅树脂作交联剂和共聚单体,分别选用丙烯酸异辛酯(EHA)和苯乙烯(St)为单体,采用高内相比乳液模板法制备得到了聚丙烯酸异辛酯(PEHA)/MTQ和聚苯乙烯(PS)/MTQ两种类型的多孔聚合物材料。1.以自制的MTQ硅树脂与丙烯酸异辛酯(EHA)共聚,采用高内相比乳液模板法制备得到的PEHA/MTQ多孔聚合物材料,其泡孔尺寸约为4-10 μm,互连孔平均孔径分布介于0.3-2 μm,泡孔间紧密相连,互连孔均匀分布,通道较窄。共聚单体EHA/MTQ的质量比对PEHA/MTQ的比表面积和孔容的影响较小,但随着EHA/MTQ质量比增加可显著提高多孔聚合物材料的热稳定性和抗压缩强度,在氮气氛围下,其最大分解速率温度可达411.5℃。2.以MTQ为交联剂和共聚单体,采用高内相乳液模板法制备PS/MTQ多孔聚合物材料,该多孔聚合物材料的泡孔呈立体球形且泡孔壁上有丰富的互连孔,相互贯通性良好,泡孔尺寸约为2-9 μm,内连孔平均孔径分布介于0.35-1.85μm;所得多孔材料孔隙率可控,总孔隙率最高可达92%;该多孔聚合物材料的压缩强度为0.28-0.74 MPa,压缩模量为4.86-13.54 MPa。随着致孔剂甲苯含量的增加,PS/MTQ多孔聚合物材料的泡孔孔径出现先减小后增加的趋势;而PS/MTQ多孔聚合物材料互连孔则呈现出逐渐增加的趋势。当无致孔剂甲苯存在的情况下,PS/MTQ多孔聚合物材料的泡孔和互连孔直径呈现极大值。甲苯对PS/MTQ多孔聚合物材料的致孔效果较差,导致形成PS/MTQ多孔聚合物材料具有较低的比表面积。随分散相体积分数(>80vol%)的增加,多孔聚合物材料泡孔直径大致呈先增大后减小的趋势;而互连孔直径呈逐渐增大的趋势。