【摘 要】
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纳孔泡沫材料独特的小孔结构为其带来了优异的绝缘性能、绝热性能以及优于传统泡沫材料的力学性能,使其成为了泡沫材料领域新的研究热点。在制备纳孔材料的众多方法中,超临界发
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纳孔泡沫材料独特的小孔结构为其带来了优异的绝缘性能、绝热性能以及优于传统泡沫材料的力学性能,使其成为了泡沫材料领域新的研究热点。在制备纳孔材料的众多方法中,超临界发泡法最具吸引力,因为其简便、清洁、无污染。聚芳醚酮(PAEKs)是一类具有优异机械性能、良好耐溶剂性、良好尺寸稳定性、良好电性能以及较好热稳定性的高性能特种工程塑料,因此其在航空、车辆、电子等高技术领域都展现出潜在的应用前景,开发纳孔聚芳醚酮泡沫材料具有重要的意义。制备纳孔材料的关键在于降低孔尺寸,提升孔密度。交联是限制泡孔生长降低孔尺寸的可行手段,然而交联对发泡过程的具体影响还有待研究。本论文以纳孔聚芳醚酮材料的制备为目的,首先我们合成了一种侧链含有萘基团的聚芳醚酮树脂,通过让其在不同的温度下交联,制备了一系列交联度不同的聚芳醚酮薄膜。气体吸附测试表明交联度的提升对二氧化碳的吸附有不利影响,同时增大饱和压力和延长饱和时间有利于二氧化碳的吸附。然后,我们系统地研究了交联度及发泡过程中的其他条件对孔形貌的影响,同时对交联聚合物的发泡机理进行了研究。我们发现在交联聚合物发泡过程中,体系中的弹性储能(SE)是孔成核过程中不可忽略的一个重要影响因素,并且对最终的泡孔形貌具有决定性的影响。交联度的少量提升限制了孔生长及孔塌陷,有利于孔尺寸的降低及孔密度的提升。然而,交联度的进一步升高会带来孔尺寸的增大及孔密度的降低。通过交联度的控制及发泡条件的优化,成功地制备出了孔尺寸为86nm(nm)的纳孔聚芳醚酮泡沫材料。
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