溶析法制備聚合物微孔材料的研究.pdf

1、微孔材料的孔徑尺寸隨微孔材料使用領(lǐng)域的不同而異，一般不超過10mm，是一種利用材料本身在加工過程中形成的特殊微孔結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離、滲透、提純等處理的材料。聚合物微孔材料是由聚合物在一定條件下制成的高度均勻的多孔材料，可制成指定孔徑，具有相互交織貫通的海綿狀多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率最高可達(dá)總體積的80％。微孔材料的傳統(tǒng)制造方法有粉末燒結(jié)法、熔融拉伸法、徑跡蝕刻法、非溶劑致相分離法等。 本文綜合運(yùn)用聚合物共混增容原理和溶析法制備微孔材料的

2、方法，即將基體聚合物和水溶性高分子共混，預(yù)成型成膜狀或片狀，然后溶出水溶性高分子從而制備出開孔型聚合物微孔材料。本方法與傳統(tǒng)填充無機(jī)鹽的方法不同，用水溶性高分子參與共混改善了材料的加工成型特性以及泡孔形狀。另一方面又代替了傳統(tǒng)熱致相分離法中稀釋劑的使用，降低了對(duì)環(huán)境的污染。 本文采用的基體聚合物有非極性的聚丙烯（PP）、高密度聚乙烯（HDPE）及極性的聚合物Hytrel（熱塑性聚酯彈性體），選用的水溶性聚合物有聚氧化乙烯（PEO

3、）、聚乙二醇（PEG）、聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）、水溶性淀粉等。 將兩類聚合物進(jìn)行熔融共混，發(fā)現(xiàn)非極性基體聚合物與極性的水溶性高分子簡(jiǎn)單共混時(shí)存在嚴(yán)重的分相問題，混合加工困難，制備的共混物力學(xué)性能差，溶析成孔后孔徑大且分布不均。PEO在幾種水溶性高聚物中表現(xiàn)出良好的共混加工特性、高溫穩(wěn)定性和易溶出性，因此優(yōu)選PEO為水溶相。低分子增容劑硬脂酸、硅烷偶聯(lián)劑、甲基丙烯酸，對(duì)聚烯烴/PEO共

4、混體系的增容效果不顯著。高分子增容劑馬來酸酐接枝聚丙烯（MA-g-PP）、乙烯-甲基丙烯酸共聚物（EMA）及離聚體Surlyn，有一定增容效果，其中MA-g-PP使得PEO相能夠細(xì)致分散在基體中。 極性的基體聚合物Hytrel與PEO有較好的相容性，經(jīng)溶析后制得的微孔材料為親水性材料，根據(jù)兩者不同共混配比，孔徑的范圍在2.1~8.6mm，孔隙率范圍為7~46％。Hytrel/PEO為50/50時(shí)能制備出加工性能良好，泡孔分布均勻