[发明专利]一种聚合物开孔材料的制备方法及开孔材料

说明书

本发明提供一种聚合物开孔材料的制备方法及开孔材料，其配方如下，聚合物40‑60份，PEO 40‑60份，NaCl 0‑30份，导电炭黑0‑15份。所述生产步骤为：(1)按配比将聚合物、PEO、NaCl、导电炭黑进行熔融共混，并通过挤出成型、注塑成型或模压成型；(2)先将共混物样品进行超临界发泡，之后将发泡样品放入水浴锅中进行溶蚀制得聚合物开孔材料；或先将共混物样品放入水浴锅中进行溶蚀，之后将溶蚀后的样品进行超临界发泡制得聚合物开孔材料。本发明提供的制备聚合物开孔材料的方法简单，开孔率高，孔径较小，结构均匀等。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，更具体地说涉及一种简单的制备聚合物开孔材料的配方及制备方法。

背景技术

开孔材料由于具有开放式的微观多孔结构，使其具有一些特殊的功能和用途，例如用作过滤、分离、催化剂载体、药物缓释、储能、透气材料等。开孔材料与闭孔材料最大的不同在于，前者是高分子基体材料与气体的双连续结构，后者是高分子基体连续而气体相互分离。

由于气体相的连续性，气体在基体材料内部形成复杂的通道，允许气体通过。通过精确控制开孔材料高分子基体的孔径结构与形态以及孔道表面改性(包括化学改性与物理改性)，例如通过控制基体孔径表面的化学性质来控制基体对油性或水性流体的亲和性以实现油水分离，通过在拥有较大表面积的基体孔径表面负载药物或催化剂来实现药物缓释或作为催化剂载体，通过控制基体孔径表面对氢气等的吸附作用而用作储能材料，或通过控制孔径尺寸而用作透气材料，通过将导电颗粒或纤维负载在基体孔径表面实现绝缘材料的导电功能或电磁屏蔽功能等等。

发明内容

针对现有开孔材料制备方法的不足，并针对开孔材料的潜在应用，本发明开发了一种以聚合物为基体材料与PEO和NaCl共混，同时使用无毒环保的加工方法的聚合物开孔材料。通过溶蚀聚合物/PEO/NaCl共混物中亲水性的PEO，通过聚合物/PEO/NaCl发泡过程中的应力自适应以及将二者结合并用制备聚合物开孔材料，制备方法简单，并且通过添加导电填料制备的开孔导电材料在聚合物导电及电磁屏蔽领域拥有广泛的潜在应用。

本发明以ABS、PE、PP、PB、PA等为原料，之后加入合适量的PEO、NaCl、导电炭黑等，成型后经过进行微孔发泡后进行溶蚀或溶蚀后进行超临界发泡得到一种质轻高强，连续开孔结构的开孔材料，添加导电炭黑的开孔聚合物可应用于导电领域，主要用作导电泡沫材料。

为制得泡孔均匀以及开孔率高的开孔泡沫塑料材料，首先需要一种与聚合物相容性好，并且能够形成纳米尺寸分散的材料；其次，要求这种材料能够比较简单的从共混物中除去。因此，我们选用跟聚合物具有良好热力学相容性并且具有良好水溶性的高分子材料PEO，与聚合物共混后制成两相连续的共混物，并利用PEO良好的水溶性，在聚合物发泡前或发泡后进行溶蚀，制备了孔径小、开孔率高的聚合物材料。传统开孔结构添加导电填料后对材料导电性的改善并不明显，仍需要大量添加导电添加剂，我们通过溶蚀聚合物/PEO共混物中亲水性的PEO，通过聚合物/PEO发泡过程中的应力自适应以及将二者结合并用制备聚合物开孔材料，并将导电炭黑负载于基体孔径表面，不仅方法简单，而且在大大降低导电添加剂用量的同时实现了聚合物开孔材料良好的导电性，在聚合物导电及电磁屏蔽领域拥有广泛的潜在应用。

为实现上述目的，本发明提供一种聚合物开孔材料及制备方法。其配方如下:聚合物40-60份、PEO 40-60份、NaCl 0-30份、导电炭黑0-15份；其中，所述聚合物为ABS、PE、PP、PB、PA中的一种。

1)共混物的制备