高等学校化学学报 ›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (6): 1252.

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在超临界二氧化碳中制备超高分子量聚乙烯多孔微球

王长明1,2, 张秀芹1, 赵莹1, 韩布兴1, 王笃金1   

  1. 1. 中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室, 北京 100190;
    2. 中国科学院研究生院, 北京 100049
  • 收稿日期:2010-01-04 出版日期:2010-06-10 发布日期:2010-06-10
  • 通讯作者: 王笃金, 男, 博士, 研究员, 主要从事高分子形态与加工研究. E-mail: djwang@iccas.ac.cn
  • 基金资助:

    国家杰出青年基金(批准号: 50925313)和国家“八六三”计划项目(批准号: 2007AA03Z554)资助.

Microspheres Prepared from Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene in Supercritical CO2 Fluid

WANG Chang-Ming1,2, ZHANG Xiu-Qin1, ZHAO Ying1, HAN Bu-Xing1, WANG Du-Jin1*   

  1. 1. Chinese Academy of Sciences Key Laboratory of Engineering Plastics, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;
    2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
  • Received:2010-01-04 Online:2010-06-10 Published:2010-06-10
  • Contact: WANG Du-Jin. E-mail: djwang@iccas.ac.cn
  • Supported by:

    国家杰出青年基金(批准号: 50925313)和国家“八六三”计划项目(批准号: 2007AA03Z554)资助.

摘要:

以超高分子量聚乙烯作为原料, 在超临界二氧化碳中通过热处理成功制备了聚合物微米球. 微球尺寸符合高斯分布, 并可以控制在较窄范围内, 微球表面多孔且内部中空. 微球的形成是恒温过程和超临界二氧化碳双重作用的结果. 降温过程导致聚合物溶解度降低, 超高分子量聚乙烯分子链析出结晶而形成微球, 内部包裹了少量二氧化碳; 温度进一步降低导致微球内外压力不平衡, 二氧化碳从空心球内部释放形成表面孔洞. 恒温结晶过程除了促使微球结晶度进一步提高外, 还可以使亚稳晶型单斜晶转化为稳定的正交晶.

关键词: 超高分子量聚乙烯; 多孔微球; 超临界流体; 二氧化碳; 结晶

Abstract:

The hollow microspheres were prepared from ultrahigh molecular weight polyethylene(UHMWPE) in supercritical CO2 fluid. The sphere size is Gaussian distribution, and can be controlled at a narrow range. There are pores on the surface of hollow microspheres due to the CO2 gas releasing from confined location in the microsphere with decreasing the temperature of supercritical fluid. The crystallinity increases and monoclinic crystals can be generated for prepared UHMWPE microspheres in supercritical CO2 fluid. The isothermal crystallization process can increase both the crystallinity and the content of orthorhombic crystals of UHMWPE.

Key words: Ultrahigh molecular weight polyethylene; Hollow microsphere; Supercritical fluid; CO2; Crystallization

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