高分子基Ni纖維束復(fù)合材料及高分子多孔膜研究.pdf

1、微觀材料一直是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，無(wú)機(jī)/聚合物微觀復(fù)合材料和高分子多孔膜以其優(yōu)異的物理、化學(xué)性能，在生化、醫(yī)藥、工程等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用，而備受人們的青睞。然而微觀技術(shù)中一關(guān)鍵問(wèn)題，即微觀材料有序性的控制，這仍是限制其發(fā)展的一個(gè)重要因素，具體在聚合物基微觀復(fù)合材料的研究中表現(xiàn)為很難獲得分散相在基體中排列有序的產(chǎn)品。因此，大多數(shù)聚合物基微觀復(fù)合材料研究集中在無(wú)機(jī)納米顆粒/聚合物復(fù)合材料的制備及性質(zhì)研究。而對(duì)于如何獲得排列有序的一維微觀材料/

2、聚合物復(fù)合材料鮮見(jiàn)報(bào)道。主要原因是一維微觀材料的排列較納米顆粒更困難。 本論文研究和發(fā)展了一種簡(jiǎn)單有效地制備Ni纖維束/聚合物微觀復(fù)合材料和高分子多孔膜的新方法，制備了Ni/PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）復(fù)合材料和Ni/PS（聚苯乙烯）復(fù)合材料，以及PMMA多孔膜、PS多孔膜和PLGA（聚乳酸—聚乙醇酸共聚物）多孔膜。其中Ni纖維束直徑約200nm，長(zhǎng)度約60μm，長(zhǎng)徑比達(dá)300。Ni纖維束排列高度有序：Ni纖維束之間相互平行，但

3、垂直于聚合物膜表面。去除Ni后，所得到的高分子多孔膜的孔排序亦同于Ni纖維束，呈相同的結(jié)構(gòu)。主要內(nèi)容總結(jié)如下： 1.選擇適當(dāng)?shù)碾姌O以及直流電壓，以AAO（多孔陽(yáng)極氧化鋁）為模板，通過(guò)電沉積技術(shù)，制備出帶有Ni支撐層的排列高度有序的金屬Ni纖維束陣列，除去AAO后，以Ni纖維束陣列為模板，分別以MMA（甲基丙烯酸甲酯）單體、St（苯乙烯）單體在此模板中進(jìn)行本體聚合，然后用Ni蝕刻劑去除Ni，通過(guò)對(duì)蝕刻時(shí)間的控制，得到了Ni/PMM

4、A復(fù)合材料和PMMA多孔膜，以及Ni/PS復(fù)合材料和PS多孔膜。使用掃描電鏡和透射電鏡表征復(fù)合材料及高分子多孔膜的形貌，X—射線衍射表征復(fù)合材料中的金屬成分，紅外光譜表征高分子多孔膜的結(jié)構(gòu)。對(duì)Ni/PMMA復(fù)合材料的磁性進(jìn)行初步研究，結(jié)果顯示此復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的磁各向異性；對(duì)高分子多孔膜的透光性質(zhì)及接觸角進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有不同于普通高分子膜的光學(xué)性質(zhì)及表面性質(zhì)。 2.采用上述方法，將MMA單體換為PLGA溶液，灌注于帶有Ni

5、支撐層的排列高度有序的金屬Ni纖維束陣列中，待溶劑揮發(fā)完全后，用Ni蝕刻劑蝕刻N(yùn)i纖維束陣列，控制蝕刻時(shí)間，得到PLGA多孔膜。使用掃描電鏡和透射電鏡表征PLGA多孔膜的形貌，紅外光譜表征PLGA多孔膜的結(jié)構(gòu)。 總之，我們成功獲得一種制備Ni/聚合物復(fù)合材料和高分子多孔膜的方法。此方法簡(jiǎn)單有效；重現(xiàn)性高；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有序。由于過(guò)程對(duì)于組分的化學(xué)性質(zhì)要求不高，AAO模板電化學(xué)沉積方法研究也表明除Ni纖維束外，還可以制備其他金屬、氧化物