[發明專利]具有多尺度泡孔結構高分子制品的制備方法與應用

有效

• 申請號: 201210560250.1
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103128973A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 黃漢雄;許琳瓊
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B29C67/20
• 分類號: B29C67/20;C08J9/30
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

1.具有多尺度泡孔結構的高分子制品的制備方法，其特征在于：包括下述步驟：

（1）將原料加入成型設備中進行熔融，成型為初級制品；

（2）將初級制品放入高壓釜中；

（3）超臨界流體形成與輸送系統控制氣體處于超臨界狀態后，將其注入高壓釜中，使初級制品在30~300℃的飽和溫度和7~50MPa的飽和壓力下持續飽和0.5~24h，把高壓釜升溫至比飽和溫度高10℃以上的發泡溫度并維持0.1~3h，最后使高壓釜快速泄壓，得到具有多尺度泡孔結構的高分子制品。

2.根據權利要求1所述具有多尺度泡孔結構的高分子制品的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述成型設備為注塑機或擠出機，擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。

3.根據權利要求1所述具有多尺度泡孔結構的高分子制品的制備方法，其特征在于：步驟（1）所述原料為單一組分的高分子材料，或者為高分子多相體系，包括由兩種或兩種以上高分子材料構成的共混物，和由高分子材料與無機材料構成的復合材料；所述高分子材料為生物可降解材料或普通高分子材料。生物可降解材料具體為聚乳酸、聚乙烯醇、聚己內酯、聚丁二酸丁二醇酯、淀粉、聚氧化乙烯、聚乙醇酸或聚羥基脂肪酸酯；普通高分子材料具體為聚丙烯、聚乙烯、尼龍、聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯；所述無機材料具體為納米級粒子，包括云母、蒙脫土、埃洛石納米管、碳納米管、二氧化硅或碳酸鈣，或微米級粒子，包括玻璃纖維或玻璃微珠。

4.根據權利要求3所述具有多尺度泡孔結構的高分子制品的制備方法，其特征在于：所述原料為兩種或兩種以上高分子材料構成的共混物時，通過調控各相組分的黏度、熔體強度以及超臨界流體在各相組分中的溶解度和擴散速率，或者形成不同的相形態，可制備具有多尺度泡孔結構的高分子制品；所述共混物的相形態為海-島結構、纖維狀結構、層狀結構或共連續相結構。

5.根據權利要求1所述具有多尺度泡孔結構的高分子制品的制備方法，其特征在于：所述超臨界流體為超臨界二氧化碳或超臨界氮氣。

6.根據權利要求1所述具有多尺度泡孔結構的高分子制的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述具有多尺度泡孔結構的高分子制品中，一級泡孔（即最大泡孔）的平均直徑為40~1000μm，二級泡孔的平均直徑為一級泡孔平均直徑的5%~50%，n級泡孔的平均直徑為（n-1）級泡孔平均直徑的5%~50%。

7.具有多尺度泡孔結構的高分子制品的制備方法，其特征在于：包括下述步驟：

（1）將原料加入成型設備中進行熔融，形成熔體；

（2）超臨界流體形成與輸送系統控制氣體處于超臨界狀態后，將其注入熔體內；

（3）注入的超臨界流體與熔體進行混煉，形成單相溶液，并注入模具或泵入機頭，通過快速釋放壓力而發泡，得到具有多尺度泡孔結構的高分子制品。

8.根據權利要求7所述具有多尺度泡孔結構的高分子制品的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）得到的具有多尺度泡孔結構的高分子制品作為初級發泡制品，將初級發泡制品置于加熱箱或熱爐中，使初級發泡制品進行二次發泡，得到具有更多尺度泡孔的高分子制品。

9.根據權利要求1~8任一項所述具有多尺度泡孔結構的高分子制品的制備方法，其特征在于：所制備的具有多尺度泡孔結構的PS制品，其斷面與水的接觸角為153.3°，可用作超疏水材料。