超临界CO_2溶胀聚合物的研究及其应用

本文介绍超临界CO2 溶胀聚合物的研究及其应用 ,包括聚合物与超临界CO2 相互作用 ,溶胀行为的理论模型以及溶胀后的聚合物的用途 ,如制备微孔聚合物材料、渗透小分子和超临界溶胀聚合等     

超临界二氧化碳制备聚合物微孔膜的研究进展

超临界二氧化碳做非溶剂制备聚合物微孔膜是一个新的研究热点,具有传质系数高、聚合物膜干燥速度快且不破坏结构、溶剂容易回收、CO2可循环使用、CO2的低毒性与环境友好性等特点.本文介绍采用超临界CO2制备聚合物微孔膜的热力学及动力学原理,重点介绍近年来采用此技术制备微孔膜的研究成果,如以聚苯乙烯（PS）、聚丙烯腈（PAN）、聚醚砜（PES）等为基体的微孔聚合物膜.     

用超临界CO_2制备微孔聚苯乙烯/热致液晶聚合物原位复合材料

微孔聚合物是80年代初发明的一种新型多孔材料,其特征为:泡孔直径1～10 μm,泡孔密度109～1012cells/cm3,相对密度0.05～0.95.具有缺口冲击强度高、韧性高、比强度高、疲劳寿命长、热稳定性高、介电常数低和导热系数低等优异性能.同时,制备微孔聚合物使用无公害、易回收的CO2和N2替代对臭氧层有害的氯氟烃(氟利昂)和易燃的碳氢化合物等作为发泡剂,是一种新型绿色材料[1].在微孔聚合物中使用超临界流体是90年代初提出的新方法[2～4],可缩短加工时间,同时制得泡孔直径更小、泡孔密度更大的微孔材料.目前研究中,对聚合物多相体系的研究报道很少,只有HIPS[5]、PE/iPP[6]和PVC/木纤维复合材料[7]等少数体系的报道,而聚合物多相体系的研究是材料科学的主要研究领域.可以预见,加入少量第二组分的共混物为基体的微孔材料可以达到更为优异的性能.本工作选择聚苯乙烯与热致液晶聚合物的原位复合材料为研究对象,采用超临界CO2快速降压法[3]制备微孔材料.在前期工作中,报道了该材料是一种综合了液晶聚合物的高强度和聚苯乙烯微孔材料轻质、高抗冲、保温隔音性能的具有仿生结构的新型复合材料[8].本文在此基础上,进一步研究热致液晶聚合物的加入对微孔结构的影响以及界面相容剂在微孔成型中的作用.     

超临界CO2在高分子合成与制备中的应用

介绍超临界二氧化碳流体作为介质在高分子合成与制备中的研究进展。文中表明，可在超临界二氧化碳中实施氟代单体的自由基溶液聚合、甲基丙烯酸甲酯的分散聚合、丙烯酸的沉淀聚合、丙烯酰胺的反相乳液聚合以及异丁基乙烯基醚的阳离子聚合等多种聚合反应，可用超临界二氧化碳溶胀聚合法制备梯度共混物。此外，超临界二氧化碳还可用于聚合物分级和聚合物微孔、微纤与微球材料的制备等，显示出超临界二氧化碳是一种对环境无污染且价廉的     

聚合物及其碳纳米粒子复合体系微孔发泡与电磁屏蔽研究进展

结合作者课题组的工作,对近年来基于超临界CO_2的聚合物微孔发泡以及聚合物/碳纳米粒子复合体系的微孔发泡与电磁屏蔽进行了综述。首先对单一聚合物、多元聚合物和热固性聚合物的微孔发泡、泡孔结构和泡沫性能进行归纳总结,指出通过共混、共聚、结晶、交联网络与发泡工艺的调控可以获得泡孔尺寸更小、泡孔密度更高的聚合物微孔泡沫。随后,对热塑性聚合物/碳纳米粒子复合体系、热固性聚合物/碳纳米粒子复合体系的微孔发泡进行了综述,着重介绍了碳纳米粒子与泡孔结构之间的相互作用,指出借助于微孔发泡过程可以诱导碳纳米粒子在泡壁中富集、聚并、相互连接形成导电通道,从而制备出具有优异导电性和电磁屏蔽效应的轻质聚合物微孔材料。最后,对聚合物微孔材料以及聚合物微孔复合材料的未来发展提出了一些自己的看法。     

超临界流体技术制备超细粒子

超临界流体用于制备超细粒子是一项新技术，本文综述了两种形成微粒的方法；超临界快速膨胀法和超临界反溶剂法，并着重介绍了其在研究和应用方面的进展。     

二氧化碳从它溶胀后的聚合物中的解吸

研究了经过40℃,8.0～14.0MPa的超临界二氧化碳溶胀后的6种聚合物LDPE、PP、PA6、EVA、PS和PU中的CO2解吸情况,模拟了聚合物中CO2的解吸规律,即以时间的自然指数递减规律,并根据Fick扩散定理从理论上推导出CO2在聚合物中的解吸方程,由解吸方程计算解吸扩散系数,结果表明CO2的解吸扩散系数数量级达10-7cm2/s,解吸扩散系数与CO2在聚合物中的浓度和温度以及解吸前聚合物在超临界二氧化碳中的压力有关。     

超临界CO2中的表面活性剂

介绍了超临界CO2中表面活性剂的结构特征以及聚合物表面活性剂和小分子表面活性剂的研究进展。指出了开发亲CO2表面活性剂的一些基本原则,其中降低表面活性剂在H2O／CO2表面的界面张力和提高表面活性剂的吸附能力比溶解度更为重要。建议加强CO2表面活性剂的研究与开发。     

用超临界CO_2制备环烯烃共聚物共混物微孔材料

微孔聚合物是80年代初发明的一种新型多孔材料，其特征为泡孔直径1～10μm，泡孔密度10^9～10^1^2cells/cm^3，相对密度0．05～0．95．具有缺口冲击强度高、韧性高、比强度高、疲劳寿命长、热稳定性高、介电常数低和导热系数低等优异性能．同时，制备微孔聚合物使用无公害、易回收的CO2     

超临界CO2中以活性碳为模板由TEOS制备多孔SiO2

在超临界CO2中以活性碳为模板由正硅酸乙酯(TEOS)前体涂层焙烧法制备多孔SiO2材料。结构分析表明,超临界涂层法制备的多孔SiO2材料的比表面积、比孔容和平均孔径分别达到1147m2/g、1.4cm3/g和2.20nm,优于常规液相浸渍涂层法。并研究了活性碳含水量、超临界涂层的温度和压力等因素对涂层效果的影响,确定了较好的涂层条件。     

超临界CO2在聚合物中的溶解计算研究进展

本文以超临界CO2在聚合物中的溶解计算模型为例,综述了状态方程、经验方程和人工神经网络计算方法的实现原理、研究现状和优缺点;依据人工神经网络预测方法存在的问题,重点阐述基于混合智能方法的神经网络溶解计算模型;并对溶解计算研究进行了总结和展望。     

超临界CO2技术制备微孔聚合物中的基本问题

微发泡聚合物材料以环境友好的超临界CO₂为发泡剂, 具有优异的材料性能. 本文对本课题组的研究工作做了归纳总结, 对聚合物微发泡中CO₂的传质、微发泡过程中泡孔结构参数的变化以及多相/多组分聚合物体系的微发泡行为等内容做了针对性的综述. 结合对聚合物微发泡过程理论模拟研究工作的评述, 展望了超临界CO₂微发泡技术未来的发展方向.     

超临界流体制备微发泡聚合物材料的研究进展

以超临界流体为物理发泡剂制备的微发泡聚合物材料具有小的泡孔尺寸和高的泡孔密度,从而赋予材料优异的性能.本文首先阐述了微发泡聚合物材料的制备原理,以及聚合物微发泡过程中泡孔形成的四个阶段;基于这些认识,针对微发泡聚合物材料泡孔形态的改善,即增加泡孔密度、减小泡孔尺寸以及均化泡孔尺寸分布,从加强泡孔成核、控制泡孔增长的角度综述了近年来的研究进展;最后对如何有效控制泡孔形态提出了建议,并对微发泡聚合物材料的应用前景进行了展望.     

聚合物在高压CO2条件下的结晶行为

高压CO2，包括超临界CO2，为人们研究聚合物的结晶行为提供了新的思路和方法。本文综述了聚合物在高压CO2条件下的吸收及其结晶行为等方面的研究进展。     

超临界流体萃取在天然药物分析中的应用

按物质的不同性质综述了１９９５年以来超临界流体萃取技术在天然药物分析中的一些进展情况,常见的分析主要包括萜类、生物碱、黄酮类、挥发油及苯丙素类。超临界流体萃取作为一门新型的样品前处理技术,在天然药物的分离分析中展示了其特有的优点。该技术操作温度低,不会引起热敏性的分解变质;使用的有毒溶剂少,从而减少化学药品对药物的污染。     

疏水缔合水溶性聚合物的合成研究进展

综述了疏水缔合水溶性聚合物的合成的最新研究进展。主要合成方法有非均相共聚、均相共聚、胶束共聚、反相微乳液聚合、无皂乳液聚合、活性阴离子聚合以及超临界二氧化碳介质等。     

微孔发泡聚合物基导电复合材料的研究进展

概述了用超临界流体作为物理发泡剂对聚合物基导电复合材料进行微孔发泡的基本原理,总结了聚合物基导电复合材料及其微发泡复合材料的几种导电机理,简要介绍了近年来微孔发泡聚合物基导电复合材料电学性能的研究现状。并从微发泡聚合物基导电复合材料的基体特性、所使用的导电填料类型、导电填料的含量、填料在基体中的分散方法及微发泡复合材料的泡孔形态等几个方面,分析了影响微孔发泡聚合物基导电复合材料电学性能的主要因素,并展望了新型微孔发泡聚合物基导电复合材料的研究和发展趋势。