聚合物发泡与多孔功能材料的研究与应用进展

封闭独立(闭孔)和相互贯通(开孔)的孔洞结构可在聚合物基体中引入均匀分布的气体和固相/气相界面,这赋予聚合物材料轻量化的优势和新的功能性. 过去的十年中,研究团队围绕多相多组分聚合物微孔材料的制备、有序孔结构的构筑、聚合物发泡和多孔材料的功能应用、聚合物创新发泡方法等开展了系统研究,突破了超临界流体间歇发泡技术的关键技术瓶颈并研制了核心加工装备,实现了聚合物发泡材料在运动防护等多个领域的产业化应用. 本文首先介绍孔洞结构对聚合物材料性能的影响和研究团队已开展的制孔方法及聚合物体系, 重点介绍热塑弹性体和生物可降解聚合物的超临界流体发泡行为,讨论微孔结构的调控方法,阐明闭孔结构对实现材料轻量化和提高材料弹性的规律. 其次,介绍了聚合物复合多孔材料的制备方法,阐述多孔结构对聚合物材料的电磁波屏蔽性能、液体吸附性能、太阳能蒸发效率的影响规律及作用机制. 最后,对聚合物发泡与多孔功能材料的发展进行展望.