亲水/亲油多孔材料的制备

摘要

多孔材料的应用正日益广泛，本文通过合成一种新型多孔材料使之具备对环境的自我调节能力，这种多孔材料的孔径可根据环境湿度的变化而变化，从而可以在某些特殊领域中应用。 实验中以亲油性单体苯乙烯（PS）以及亲水性单体丙烯酰胺（AM）为例进行基础研究，首先通过反相浓乳液聚合（W/O）的方法合成聚苯乙烯（PS）多孔基体，然后利用浸泡的方式在基体中合成聚丙烯酰胺（PAM），由于聚合中存在体积收缩，因此得到的复合材料仍具有一定的自由孔隙。 将PS/PAM复合材料用扫描电镜（SEM）观察，发现为连续的互穿结构，同时孔径随AM浓度的增加而减小。另外，我们用压汞测孔法（MIP）对不同PS基体制备的复合材料进行了孔隙率和孔径的研究，发现孔隙率随浓乳液分散相体积分数的增加而增大，材料中始终存在两种孔，大孔孔径为10μm左右，小孔为3μm左右，孔径变化不大。实验中对采用不同浓度AM溶液合成的复合材料进行了吸水性以及饱和水蒸气渗透性实验，两者实验结果相似，AM浓度越高，吸水率越低，在饱和水蒸气中达到闭孔的时间越短，反之，则吸水率越高，闭孔时间越长。 通过以上研究，我们可以知道这种复合材料在低湿度条件下能够保持高透过性，当湿度增加的时候渗透性降低，从可实现对环境的自我调节。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

第1.1节浓乳液聚合

1.1.1浓乳液的定义

1.1.2乳液聚合的分类

1.1.3浓乳液的制备方法

1.1.4浓乳液聚合的特点

1.1.5浓乳液形成的影响因素

1.1.6浓乳液聚合的应用

1.1.7浓乳液聚合制备多孔材料

第1.2节多孔材料

1.2.1多孔材料的概述

1.2.2多孔材料的制备方法

1.2.3多孔材料的开发

1.2.4多孔材料的应用

1.2.5多孔材料的研究与发展

第1.3节智能高分子材料

1.3.1概述

1.3.2智能高分子材料的类别

1.3.3智能高分子材料的研究进展

1.3.4智能高分子材料的前景

第1.4节两亲性聚合物

1.4.1两亲性聚合物的定义和分类

1.4.2两亲性聚合物的合成

1.4.3两亲性聚合物的研究现状

第1.5节课题提出的目的及意义

第二章实验部分

第2.1节实验试剂与仪器

2.1.1实验试剂

2.1.2实验仪器

第2.2节实验方案

2.2.1浓乳液法制备多孔聚苯乙烯基体

2.2.2丙烯酰胺在聚苯乙烯基体中的合成

第2.3节产物的表征

2.3.1断面形态观察

2.3.2孔分布的测定

2.3.3吸水率的测定

2.3.4水蒸气渗透能力的测定

第三章结果与讨论

第3.1节PS基体的制备与研究

3.1.1 PS多孔基体的形成

3.1.2温度对体系的影响

3.1.3乳化剂用量对泡孔尺寸的影响

3.1.4乳液浓度对泡孔结构的影响

第3.2节PS/PAM复合材料的制备与研究

3.2.1 PS/PAM复合材料的制备工艺控制

3.2.2 PS基体对复合材料的影响

3.2.3 AM溶液浓度对复合材料的影响

第四章结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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