离子液体对聚合物结构以及超临界CO_2发泡性能的影响

【摘要】： 微发泡聚合物是通过以过饱和技术,以超临界流体为物理发泡剂制备的泡孔尺寸在微米级的发泡材料,超临界二氧化碳(scCO_2)是一种广泛用做微发泡聚合物制备的物理发泡剂。离子液体(ILs)作为一类由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的有机熔融盐,具有低熔点、“零”蒸气压、高热稳定性和化学稳定性等优点,从而成为一种新型的环境友好介质。在高分子材料领域,ILs是一种潜在的功能助剂,可用于增塑聚合物、提高聚合物的抗氧化性和抗静电性等。同时CO_2可以被离子液体吸收,而离子液体几乎不溶于CO_2。本文利用共混改性的方法将离子液体混入高聚物中并考察了其对聚合物结构和超临界CO_2发泡性能的影响。本工作意义在于利用离子液体作为一种新型的发泡助剂,利用超临界CO_2进行微发泡聚合物的制备。取得研究结果如下: 1.[C_(14)MIM][Br]离子液体能明显改善聚丙烯(PP)的超临界CO_2发泡性能,能在PP不能发泡的条件下,通过离子液体的加入形成明显的泡孔,同时离子液体不会改变PP的结晶性能,从而不会影响由于结晶而赋予PP的优良性能。 2.[C_(4,8,14)MIM][PF_6]离子液体对聚氯乙烯(PVC)的超临界CO_2影响明显。当离子液体含量较低时其使PVC基体的发泡性能下降;当离子液体含量增加到一定程度时,其在PVC基体中产生了明显的相分离,离子液体的加入明显提高了PVC的发泡性能。同时不同碳链长短的离子液体,与PVC基体的相容性不同,其在PVC基体内分散相的尺寸和密度不同,对PVC的发泡性能影响不同。 3.不同含量的[C_(14)MIM][PF_6]离子液体对聚苯乙烯(PS)超临界CO_2发泡性能影响不同。低含量的离子液体的对PS体系的发泡性能影响不明显,高含量的离子液体使体系的发泡区域减少。