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与传统发泡剂相比,超临界二氧化碳(CO2)具有在聚合物中溶解性差、成核效率低等缺点,这限制了它在聚合物微孔发泡中的应用。本文将具有CO2强吸附功能的聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基四氟硼酸铵(P[MATMA][BF4])引入到聚苯乙烯(PS)的超临界CO2发泡中,以提高CO2在PS中的溶解度,改善泡孔结构。采用如下三种方法进行研究:首先,采用自由基聚合法制备了离子液体单体的聚合物P[MATMA][BF4],通过溶液共混法将其与通用级聚苯乙烯(GPPS)复合,再对复合物进行超临界CO2发泡,研究了气体压力、P[MATMA][BF4]的添加量对GPPS泡孔结构的影响。实验结果表明:随着发泡压力增加,发泡材料的泡孔尺寸逐渐减小,泡孔密度逐渐增加;而P[MATMA][BF4]的加入,没有明显改善GPPS的泡孔结构。其次,采用自由基聚合法制备了离子液体[MATMA][BF4]与苯乙烯的无规共聚物,并对其进行超临界CO2发泡,系统研究了[MATMA][BF4]链段的含量对无规共聚物玻璃化转变温度(Tg)、泡孔结构等的影响。研究表明:随着离子液体链段含量的增加,无规共聚物的Tg逐渐升高,发泡材料的泡孔密度逐渐增加,泡孔尺寸显著减小;但是,发泡共聚物中有少量未发泡区域存在。为了将离子液体聚合物更加均匀地分散在聚苯乙烯中,本文进一步通过表面引发原子转移自由基聚合(ATRP)的方法将离子液体聚合物P[MATMA][BF4]接枝到三种粒径的SiO2表面,并将其与氨基改性的SiO2(SiO2-NH2)作为成核剂分别添加到GPPS发泡体系中作对比。结果表明:采用表面引发ATRP法能够将P[MATMA][BF4]接枝在SiO2表面;引入P[MATMA][BF4]接枝改性的SiO2(SiO2- P[MATMA][BF4])能够提高CO2在GPPS中的溶解浓度;SiO2-NH2的引入仅略微降低了GPPS的泡孔尺寸,泡孔密度反而有所下降;而接枝了离子液体聚合物的各粒径SiO2在GPPS基体中的异相成核效果显著,均明显地改善了材料的泡孔结构,平均泡孔尺寸均降至10 ?m以下,泡孔密度均在109个/cm3以上,达到了微孔发泡结构。SiO2的粒径对离子液体聚合物的接枝量、SiO2在GPPS基体中的分散、CO2在GPPS中的溶解度以及发泡材料的泡孔结构均有影响。