【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及一種聚苯乙烯膜材料及其制備方法，屬于有機(jī)膜材料領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
1、聚苯乙烯(polystyrene，簡稱ps)是由苯乙烯聚合而成的，主鏈為飽和烴類、側(cè)鏈為剛性的苯環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物。ps具有透明度高、價格低廉、低吸濕性、收縮率好、易加工、堅固和電絕緣性等特點(diǎn)，在包裝、建筑、分離等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，是僅次于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大樹脂塑料。其主要產(chǎn)品可分為通用聚苯乙烯(gpps)、發(fā)泡聚苯乙烯(eps)、高抗沖聚苯乙烯(hips)、間規(guī)聚苯乙烯(sps)，不同類型的ps具有不同的特性應(yīng)用在不同的領(lǐng)域。ps熱變形溫度相對較低(70～98℃)，一方面有利于工業(yè)生產(chǎn)中通過熔融進(jìn)行塑性，另一方面限制了ps的使用范圍。高孔隙率的ps具有輕質(zhì)、良好的緩沖減震性能和耐腐蝕性在緩沖包裝、隔熱保溫材料、體育玩具中被廣泛使用。
2、合成高孔隙率聚合物的方法可以分為軟硬模板方法和非模板方法。模板化方法包括將孔源模板和和聚合物前驅(qū)體的兩相混合物固化，然后去除孔源模板，從而留下孔隙。如cn103204965b公開了一種《超低密度多孔聚苯乙烯塊材的制備方法與應(yīng)用》，以小分子膠凝劑作為穩(wěn)定劑得到的w/o型凝膠乳液作為模板，引發(fā)聚合得到超低密度多孔聚苯乙烯塊材，制備過程簡單，僅需要室溫下反應(yīng)攪拌、簡單洗滌和室溫干燥即可。但使用硬模板法得到多孔聚合物，孔隙一般較大在微米級。使用軟模版得到的材料可以的得到小孔道，但生產(chǎn)成本較高。cn108948236b公開了《一種聚苯乙烯宏觀成型塊體及其制備方法》，以過硫酸鹽為引發(fā)劑、去離子水為介質(zhì)，陰離子型表
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于
技術(shù)介紹
中存在的技術(shù)缺陷，本專利技術(shù)的目的在于提供一種易于調(diào)控孔隙的聚苯乙烯貫穿網(wǎng)絡(luò)，該方法工藝簡單，生產(chǎn)成本低，可控性強(qiáng)，可擴(kuò)展性高，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。
2、根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種聚苯乙烯膜材料，所述聚苯乙烯膜材料具有貫穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；
3、所述聚苯乙烯膜材料的孔隙率為12～75％。
4、根據(jù)本申請的另一個方面，提供一種上述的聚苯乙烯膜材料的制備方法，包括以下步驟：
5、將含有苯乙烯、表面活性劑、引發(fā)劑和溶劑的原料混合，于非活性氣體氣氛下，反應(yīng)，得到含有聚苯乙烯的微乳液，過濾/蒸發(fā)，得到聚苯乙烯陣列，熱誘導(dǎo)，得到所述聚苯乙烯膜材料。
6、所述表面活性劑選自離子型表面活性劑、非離子型和兩性離子型表面活性劑中的至少一種；
7、可選地，所述表面活性劑選自聚吡咯烷酮、聚乙烯醇、十二烷基硫酸鈉中的至少一種；
8、所述引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈中的至少一種；
9、所述溶劑選自水和/或乙醇。
10、所述原料中，所述苯乙烯的與所述溶劑的質(zhì)量比為3～15；
11、可選地，所述苯乙烯的與所述溶劑的質(zhì)量比為6～10；
12、所述表面活性劑的質(zhì)量含量為0.1～3wt％；
13、可選地，所述表面活性劑的質(zhì)量含量為0.15～1.5wt％；
14、所述引發(fā)劑的質(zhì)量為所述苯乙烯質(zhì)量的0.5～5wt％；
15、可選地，所述引發(fā)劑的質(zhì)量為所述苯乙烯質(zhì)量的0.65～2.5wt％；
16、可選地，所述原料中還含有造孔劑；
17、所述造孔劑選自氧化硅或烷烴中的至少一種；
18、所述原料中，所述造孔劑的質(zhì)量含量為0.01～20wt％。
19、所述非活性氣體氣氛選自氮?dú)?、氬氣、氦氣中的至少一種。
20、所述反應(yīng)的溫度為60～120℃；
21、所述反應(yīng)的時間為6～24h。
22、所述含有聚苯乙烯的微乳液中，所述聚苯乙烯的粒徑為30nm～3μm；
23、可選地，所述含有聚苯乙烯的微乳液中，所述聚苯乙烯的粒徑為50～800nm。
24、所述聚苯乙烯可以通過氯仿進(jìn)行溶脹。
25、微乳液中也可以為聚二乙稀苯、酚醛樹脂和苯乙烯二乙稀苯共聚物中的至少一種；
26、所述含有聚苯乙烯的微乳液中，固體含量為0.5～60wt％；
27、可選地，所述含有聚苯乙烯的微乳液中，固體含量為1～30wt％。
28、所述聚苯乙烯陣列的厚度為0.1mm～10cm；
29、可選地，所述聚苯乙烯陣列的厚度為1mm～5cm。
30、所述熱誘導(dǎo)的氣氛為含有氮?dú)夂?或氫氣的氣氛；
31、可選地，所述熱誘導(dǎo)在真空中進(jìn)行；
32、所述熱誘導(dǎo)的溫度為60～230℃；
33、可選地，所述熱誘導(dǎo)的溫度為80～200℃；
34、所述熱誘導(dǎo)的升溫速率為0.5～20℃/min；
35、可選地，所述熱誘導(dǎo)的升溫速率為1～15℃/min；
36、所述熱誘導(dǎo)的時間為0.1～15h；
37、可選地，所述熱誘導(dǎo)的時間為0.3～12h。
38、具體地，
39、包括以下步驟：
40、步驟一、將表面活性劑溶于去離子水或乙醇作為連續(xù)相，氮?dú)饣驓鍤獬M空氣，苯乙烯和/或其他單體作為分散相，氧化硅或烷烴作為制孔劑，在氮?dú)饣驓鍤鈿夥障拢尤胍l(fā)劑，于60～120℃反應(yīng)6～24h，冷卻至室溫得到不同尺寸的聚苯乙烯微乳液；
41、步驟二、聚苯乙烯微乳液經(jīng)過濾或蒸發(fā)得到聚苯乙烯陣列；
42、步驟三、將步驟二中所得的到的陣列在空氣、氮?dú)?、氫氣或真空條件下，以0.5～20℃/min加熱至60～230℃，保持0.1～15h。
43、本申請能產(chǎn)生的有益效果包括：
44、本專利技術(shù)開發(fā)了一種新的簡單有效的制備新型聚苯乙烯貫穿網(wǎng)絡(luò)的方式，制備方法簡單，得率高，孔隙率高達(dá)75％，網(wǎng)絡(luò)均一性好。
45、本專利技術(shù)制備的聚苯乙烯貫穿網(wǎng)絡(luò)具有豐富的孔體積，不同于傳統(tǒng)方法自上而下或自下而上的方法，本專利技術(shù)采用制備中間過渡陣列結(jié)構(gòu)通過聚合物熱誘導(dǎo)自身產(chǎn)生形變，從而得到具有的貫穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
46、本專利技術(shù)的制備方法具有良好的擴(kuò)展性和可控性，該方法適用于苯乙烯、苯乙烯二乙稀苯共聚物、低交聯(lián)度的酚醛樹脂等材料，且可以通過調(diào)節(jié)微乳液顆粒尺寸、顆粒中孔隙、熱誘導(dǎo)溫度、熱誘導(dǎo)時間、微乳液固含量等條件，改變得到的貫穿網(wǎng)絡(luò)孔隙。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種聚苯乙烯膜材料，其特征在于，
2.一種權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯膜材料的制備方法，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
【技術(shù)特征摘要】
1.一種聚苯乙烯膜材料，其特征在于，
2.一種權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯膜材料的制備方法，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫承林，薛偉洋，顧彬，李敬美，劉夢洋，姜玉坤，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。