【摘 要】
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随着科技发展,人们对材料的多功能化要求随之增多。多孔导电材料作为现代化功能材料,在催化,电容电极,电阻传感方面有重要应用,使用适当的方法构建多孔导电材料是实现其应用的关键。本论文在油包油（O/O）乳液模板的基础上引入水发泡,制备具有分级多孔结构的聚氨酯,再将还原氧化石墨烯（r GO）与碳纳米管（CNTs）填充进聚氨酯孔隙,制备了柔性导电多孔聚氨酯复合材料。通过改变乳液配方合成了一系列分级多孔聚氨酯
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随着科技发展,人们对材料的多功能化要求随之增多。多孔导电材料作为现代化功能材料,在催化,电容电极,电阻传感方面有重要应用,使用适当的方法构建多孔导电材料是实现其应用的关键。本论文在油包油（O/O）乳液模板的基础上引入水发泡,制备具有分级多孔结构的聚氨酯,再将还原氧化石墨烯（r GO）与碳纳米管（CNTs）填充进聚氨酯孔隙,制备了柔性导电多孔聚氨酯复合材料。通过改变乳液配方合成了一系列分级多孔聚氨酯,研究表明,当保持预聚体总量为9 g、-NCO/-OH比例为1.5、预聚时间为3 h、稀释剂DMSO用量为10 g、分散相石蜡油为20 m L、发泡剂水用量为120 mg时,所制备分级多孔聚氨酯具有最佳泡孔结构。微观形貌分析表明,聚氨酯泡孔由一百微米级的乳液模板孔与十微米级的水发泡孔组成。将氧化石墨烯（GO）引入多孔聚氨酯中,制备了多孔聚氨酯/GO复合材料。研究表明,0.2%的氧化石墨烯可以帮助稳定O/O乳液,促进水发泡反应,聚氨酯大孔的孔径减小,水发泡小孔数量增加。微观形貌分析表明,多孔聚氨酯/GO复合材料具有连通孔结构。将多孔聚氨酯浸入不同浓度氧化石墨烯水溶液中,通过水热还原,冷冻干燥,制备了具有不同还原氧化石墨烯填充量的多孔聚氨酯-r GO复合材料。研究表明,还原氧化石墨烯在聚氨酯孔中形成导电网络,使复合材料具有导电性,高浓度的氧化石墨烯还可以在聚氨酯孔内形成类似气凝胶结构。压阻性能测试表明,在氧化石墨烯浓度为1 mg/m L、压缩量为90%时,复合材料电阻从940 kΩ下降到7.62 kΩ。将碳纳米管分散于氧化石墨烯水溶液中,再浸润多孔聚氨酯,制备多孔聚氨酯-r GO/CNTs复合材料。研究表明,碳纳米管均匀分散于还原氧化石墨烯中,引入CNTs后复合材料的电阻明显降低,少量的CNTs不会改变压阻曲线的形状,大量的CNTs会使压阻曲线接近于线性变化。研究结果表明,使用乳液模板结合水发泡法合成了分级多孔聚氨酯,通过在孔中填充纳米碳材料获得具有良好导电性与压阻性的柔性导电复合材料,为柔性导电复合材料的开发和应用探索了新的方法。
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