V o l .35,N o .4 2019年4月
P O L YM E R MA T E R I A L SS C I E N C E A N DE N G I N E E R I N G
A p
r .2019P MM A /P S -b -P MM A 超临界二氧化碳微孔发泡 胶束尺寸和密度对发泡行为的影响
王 王番1，郑晓平1，吴志昂1，龚莉雯1，包锦标1，王市伟2
(1.宁波大学材料科学与化学工程学院，浙江宁波315211;黄镇将军
石榴套袋技术
2.郑州大学微纳成型技术国家级国际联合研究中心及河南省微成型重点实验室，河南郑州450001 )摘要：以均聚物聚甲基丙烯酸甲酯(P MMA )和二嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(P S -b -P MMA )共混物为考察对象，利用超临界二氧化碳(s c C O 2)发泡技术制备纳米发泡材料㊂通过改变P MMA 的相对分子质量以及P S -b -P MMA 的含量来调控共混物中胶束的尺寸和密度，系统研究其对材料 尿孔 调教 扩张
发泡行为的影响㊂实验结果表明，对于纯P MMA 发泡体系来说，随着P MMA 相对分子质量的增大，发泡材料的泡孔孔径逐渐减小，但可发泡性变差；当P S -b - P MMA 含量为5%时，共混物的可发泡性得到改善，泡孔孔径更加均匀，但泡孔孔径增大；将P S -b -P MMA 含量提高到10%时，得到孔径更小㊁更均匀的纳米发泡材料㊂
关键词：聚甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯；胶束；超临界二氧化碳；发泡中图分类号:T Q 325.2 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2019)04-0033-07
d o i :10.16865/j
.c n k i .1000-7555.2019.0098收稿日期:2018-05-18
基金项目：宁波大学王宽诚幸福基金；宁波市自然科学基金资助项目(2017A 610045
)通讯联系人：包锦标，主要从事高分子材料加工研究,E -m a i l :b a o j
i n b i a o @n b u .e d u .c n 自20世纪80年代初S u h 等[1]
提出微孔发泡材
料的概念以来，微孔发泡材料的相关成型工艺技术也随着发展起来㊂与未发泡材料相比，微孔材料是集密度低㊁隔音隔热性能好㊁比强度高等优越性于一体的聚
男性黑人合物[2]
㊂通常，发泡材料的泡孔孔径越小，泡孔密度越高，其力学和隔热等性能越高[3]
，特别是当泡孔孔径低于100n m 时,
这些性质会出现质的飞跃[4]
，因此，具有纳米孔结构的聚合物发泡材料成为该领域的一个研究热点，受到越来越多的研究学者和工程师们关注㊂
随着研究的不断深入，目前制备纳米多孔材料的
湖南大学综合管理系统
主要技术有：高玻璃化转变温度的聚合物发泡法[5]
㊁嵌段共聚物发泡法[6]㊁纳米复合材料发泡法[7]
以及具有纳米级分散相的聚合物共混物发泡法[8
]等㊂其中，嵌
段共聚物(B C P )是由不同单体组成的2条或多条热力学上互不相容的链段，是通过化学键连接成的一类特殊高分子材料，这种结构特点导致嵌段共聚物具有独特的微相分离特性，可直接被作为C O 2发泡的模板来
制备纳米孔材料而受到广泛关注[
9,10]
㊂但直接以嵌段共聚物作为原料发泡，生产成本较高，不利于推广应用㊂
R u i z 等[11]
选取聚苯乙烯(P S )和聚苯乙烯-
全氟癸酸嵌段共聚物(P S -b -P F D A )为原料，通过超临界二氧化碳发泡技术得到泡孔直径在50~100n m ,
泡孔密度为7.3ˑ1014
c m -3，泡孔分布非常均匀的纳米泡孔材料㊂这种方法主要利用嵌段共聚物在聚合物基质中发生自组装而形成的纳米球所起到的异相成核作用[
12
]㊂然而，他们研究了嵌段共聚物的微相形貌对发泡材料泡孔形貌的影响，但是对在共混体系中形成的微相尺寸以及密度对泡孔形貌的影响并不是非常清楚㊂
本文以均聚物聚甲基丙烯酸甲酯(P MMA )
Y染体和二嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(P S -b -P M -MA )为考察对象，利用超临界二氧化碳(s c C O 2)
发泡技术制备纳米发泡材料㊂通过改变P MMA 的相对分子质量及P S -b -P MMA 的含量来调控共混物中胶束的尺寸和密度，研究其对材料发泡行为的影响㊂1 实验部分1.1 实验原料及仪器设备
P MMA (M w =35000,M w =120000,M w =
350000)㊁P S -b -P MMA (P 4507-S MMA ,M P S =104000,M P MMA =11700,M w /M n =1.07):P o l y m e rS o u r c e 公司；高纯二氧化碳：纯度99.9%,
宁波市方辛气体公司㊂哈克微型挤出机H a a k e M i n i L a b
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