聚合物材料為模板的多孔陶瓷材料的制備研究及結(jié)構(gòu)控制.pdf

1、采用濃乳液聚合方法制備了聚苯乙烯和聚丙烯酰胺聚合物泡孔材料，用此泡孔材料作為制備多孔陶瓷材料的模板，通過溶膠—凝膠工藝，制備出了孔結(jié)構(gòu)可以有效調(diào)節(jié)的多孔陶瓷材料?？疾炝司酆衔锬０宓挠H水性，孔隙大小以及溶膠液濃度對于陶瓷孔隙大小的影響，并采用掃描電子顯微鏡對所制備的陶瓷材料進行了形態(tài)表征。 在濃乳液體系中分散相體積分數(shù)大于74％，分散相液滴呈現(xiàn)一種緊密堆積甚至相互輕微擠壓變相的狀態(tài)，如果高速攪拌，那么堆積的液滴直徑會趨于均勻，且可

2、以通過乳化劑濃度、分散相體積分數(shù)以及攪拌速度等參數(shù)來控制液滴尺寸?；谝陨狭谐龅臐馊橐壕酆象w系的特點，可以將濃乳液聚合制備的泡孔材料作為模板，通過溶膠—凝膠工藝制備多孔陶瓷材料，由于此模板制備方法簡單，結(jié)構(gòu)規(guī)整，而且孔尺寸可控制，所以可用以實現(xiàn)多孔陶瓷材料結(jié)構(gòu)可控的目的。 聚苯乙烯模板制備多孔陶瓷。以苯乙烯和交聯(lián)劑為連續(xù)相、水為分散相制備濃乳液，分散相體積分數(shù)Ф大于74％，可達到89％，聚合后得到聚合物泡孔材料。將制得的泡孔材料

3、浸泡在異丙醇鈦和異丙醇的混合液中，浸泡充分后干燥、燒結(jié)，即制備出多孔二氧化鈦陶瓷材料。實驗用掃描電鏡對所制備陶瓷材料的孔結(jié)構(gòu)進行了表征。實驗表明，隨著模板分散相體積分數(shù)的提高，陶瓷材料的整體結(jié)構(gòu)變致密，大孔缺陷減少，平均孔隙減小。 聚丙烯酰胺模板制備多孔陶瓷。以丙烯酰胺和交聯(lián)劑為連續(xù)相、環(huán)己烷為分散相制備濃乳液聚合，分散相體積分數(shù)Ф大于74％，可達到85％，聚合后得到聚合物泡孔材料。將所得的泡孔材料浸泡到異丙醇鈦和異丙醇的混合液

4、中，浸泡充分后干燥、燒結(jié)，即制備出多孔二氧化鈦陶瓷材料。由于聚丙烯酰胺具有比聚苯乙烯強的親水性，聚丙烯酰胺泡孔材料能與溶膠溶液中的羥基很好的結(jié)合，從而改善模板在溶膠溶液中的浸泡效果，與聚苯乙烯模板體系相比，聚丙烯酰胺模板中的孔隙更易被溶膠液充滿，由此制備出的多孔陶瓷粒徑的均勻性、規(guī)整性、堆積緊密程度都優(yōu)于前體系。同時隨著模板分散相體積分數(shù)的提高，陶瓷材料的整體結(jié)構(gòu)變化與聚苯乙烯模板體系的情況相似，即隨著模板分散相體積分數(shù)的增加，陶瓷結(jié)構(gòu)

5、變致密，大孔缺陷減少，平均孔隙減小。實驗還研究了溶膠溶液的濃度對于多孔陶瓷結(jié)構(gòu)的影響，將聚丙酰胺模板分別浸泡到不同濃度的溶膠溶液中，通過對掃描電鏡及密度數(shù)據(jù)的觀察表明，隨著溶膠液中異丙醇鈦比例的增加，陶瓷結(jié)構(gòu)變致密，平均孔隙減小，同時大孔缺陷也有所減少。 相反轉(zhuǎn)乳液聚合的研究。為了改善模板結(jié)構(gòu)的均勻性，本課題還進行了相反轉(zhuǎn)乳液聚合制備泡孔材料的研究，制備出了孔隙小、結(jié)構(gòu)致密的聚苯乙烯泡孔材料，并以此材料為模板成功制備出了多孔陶瓷