化學氧化還原法制備聚合物基金屬梯度復合材料.pdf

1、聚合物基金屬復合材料是材料科學領域的一個重要分支,利用復合效應將金屬的性質賦予聚合物基體,使材料表現出優良的綜合性能.該課題組過去采用了電化學的方法,在外加電壓的條件下,實現了離子的遷移和金屬的積累與沉積,得到了較好金屬梯度復合材料膜(Polymer-metal-gradient Composite Film,PMGCF).作者在課題組前期工作的基礎上,采用了氧化還原法,即通過材料內部的金屬鹽與滲透的還原劑之間的氧化還原反應實現了材料的

2、復合;改變化學反應條件,制備了一系列PMGCF;另外,作者根據聚合物的性質的不同,著重研究了水溶性聚合物聚乙烯醇(Polyvinylalcohol,PVA)和非水溶性聚合物聚丙烯腈(Polyacrylonitrile,PAN)對復合材料形態結構的影響.將制備好的PMGCF分別在體式顯微鏡下和掃描電鏡(SEM)下進行觀察,發現在不同的條件下可得到不同形態結構的PMGCF.實驗表明,只有金屬鹽在聚合物中所占的比例較低的情況,采用氧化還原法才

3、能夠制備出較好的PMGCF,當金屬鹽在聚合物中所占比例較高時,得到的只是表面鍍層緊密的聚合物-金屬復合材料,材料內部幾乎沒有還原的金屬單質,得不到梯度材料.產生這種現象的原因是由于當金屬鹽在聚合物中所占比例較高時,反應主要發生在材料的表面,在材料的表面形成了致密的金屬層,阻礙了離子向聚合物內部的擴散.實驗表明,在同等條件下,水溶性聚合物比非水溶性聚合物更適合采用氧化還原反應制備PMGCF.這主要由于采用的還原劑為水溶性的,PMGCF的制