多孔材料制備及其受限空間內(nèi)DCPD-St的聚合反應(yīng)研究.pdf

1、近年來，合成結(jié)構(gòu)和性能可控的多孔材料及在其孔道內(nèi)部進(jìn)行聚合反應(yīng)研究備受關(guān)注。本文通過調(diào)整乙醇含量和內(nèi)相比制備了多孔聚合物塊體（PolyHIPEs），研究了雙環(huán)戊二烯/苯乙烯（DCPD/St，DS）在其孔道內(nèi)的聚合反應(yīng)，并研究了DS對環(huán)氧樹脂/SBA-15復(fù)合材料的制備及性能影響。采用紅外光譜（FTIR）、壓汞實(shí)驗、熱重分析（TGA）、差示掃描量熱分析（DSC）、掃描電子顯微鏡（SEM）等手段對樣品進(jìn)行了表征測試。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下：

2、
　?。?）采用高內(nèi)相比乳液法（HIPEs）得到了多孔聚合物聚（苯乙烯-二乙烯基苯）。通過改變致孔劑乙醇用量調(diào)控PolyHIPEs的孔道結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)隨著乙醇含量的增加，難于形成穩(wěn)定的HIPEs，同時PolyHIPEs的密度、吸附/釋放性、溶脹率、壓縮強(qiáng)度及模量等性能降低。PolyHIPEs經(jīng)蒸餾水-乙醇相繼抽提后得到一種憎水吸油的多孔樹脂材料。
　?。?）采用HIPEs法，在制備過程中通過改變內(nèi)相比對PolyHIPEs的孔道結(jié)

3、構(gòu)進(jìn)行調(diào)控。壓汞實(shí)驗數(shù)據(jù)證表明：隨著內(nèi)相比的增加，多孔塊體 PolyHIPEs的孔隙率和進(jìn)汞體積增加，而中值孔徑變小。接觸角和吸附實(shí)驗結(jié)果表明，未經(jīng)四氫呋喃抽提前 PolyHIPEs具有良好吸水吸油性，抽提后對油性單體吸附量達(dá)20 g/g，對水表面接觸角為8°，得到一種憎水吸油樹脂。
　　（3）通過改變DCPD與St的配比和催化劑用量，研究了DCPD與St進(jìn)行共聚合反應(yīng)的凝膠時間和所得聚合物的性能，確定了有利于DS在受限空間內(nèi)進(jìn)行

4、聚合反應(yīng)的條件：當(dāng)DCPD/St=9：1，催化劑為濃度1 mg/ml的Grubbs的二氯甲烷溶液，按與DS單體體積比1:1用量添加。
　?。?）選用不同乙醇用量調(diào)控得到的 PolyHIPEs系列，通過吸附作用使 DS單體進(jìn)入PolyHIPEs的孔道內(nèi)并發(fā)生聚合。表征測試發(fā)現(xiàn)：PolyHIPEs對DS的飽和吸附量達(dá)3.0～11.8 g/g；與常規(guī)聚合得到的聚合物（PDS-con）相比，在PolyHIPEs塊體孔道受限空間內(nèi)聚合得到的

5、聚合物 PDS分子量及其分子量分布指數(shù)變大、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）升高；而隨著PolyHIPEs孔道孔徑增大，空間限制作用減弱，得到性能趨同于PDS-con的聚合物。
　　（5）通過共混法研究了DS對環(huán)氧樹脂（EP）/SBA-15復(fù)合材料的制備及其性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：SBA-15飽和吸附DS單體的量為9.5 g/g。與純PE相比，摻入含2 wt.％SBA-15的復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性、Tg和力學(xué)性能有所增強(qiáng)；但是介孔材料中吸附DS或