冷冻干燥制备聚甲基丙烯酰亚胺气凝胶及其微观形态的调控

作者：颜廷辉; 张竞^*

来源：塑料工业, 2023, 51(05): 47-53.

• 聚甲基丙烯酰亚胺
• 形态调控
• 冷冻干燥
• 气凝胶
• 冻干剂
• 叔丁醇

由自由基溶液聚合制备丙烯腈(AN)/甲基丙烯酸(MAA)共聚物，随后使用三乙胺(TEA)对共聚物进行水性处理，得到水溶性的MAA/AN共聚物季铵盐。将不同浓度的水溶性MAA/AN共聚物季铵盐溶液先通过冷冻干燥法制备MAA/AN共聚物季铵盐气凝胶，再经过热酰亚胺化得到聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)气凝胶。通过调控季铵盐溶液固含量和冻干溶剂的组成，成功实现了对PMI气凝胶微观形态的调控。研究发现，以纯水作为冻干溶剂，得到孔径为14μm左右的奶酪状孔洞结构，随着固含量的增加，孔壁增厚，压缩性能增强。以叔丁醇替代部分水作为冻干剂，随着叔丁醇含量增加，孔洞尺寸先减小后增加，在水和叔丁醇共晶点附近孔洞尺寸最小。并且叔丁醇的加入有效的降低了气凝胶的密度和收缩率，分别低至0.078 5 g/cm3和27.47%。

• 单位
  江苏科技大学