多孔含氟聚合物材料的制备

· 60 · www.gdchem.com 第47卷总第420期

多孔含氟聚合物材料的制备

汤会玲*，苟月华

(浙江师范大学 含氟新材料研究所，浙江 金华 321000)

[摘 要]多孔含氟聚合物材料，不仅具有含氟材料本身优异的物理化学性能，还具有多孔性，在生物医药、油水分离、气体储存等方面具有巨大的潜力。本文结合国内外的研究，总结了几种合成多孔含氟聚合物材料的方法。

[关键词]多孔含氟聚合物；静态呼吸图法；超临界二氧化碳法

[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2020)10-0060-01

Preparation of Porous Fluoropolymer Materials

*

Tang Huiling, Gou Yuehua

(Institute of Fluorine-containing New Materials, Zhejiang Normal University, Jinhua 321000, China)

Abstract: Porous fluorine-containing polymer materials not only have excellent physical and chemical properties of fluorine-containing materials themselves, but also have porosity, and have great potential in biomedicine, oil-water separation, and gas storage. This paper combines several domestic and foreign studies and summarizes several methods for synthesizing porous fluoropolymer materials.

Keywords: porous fluoropolymer；static respiration method；supercritical carbon dioxide method

1 引言

有机多孔聚合物是由有机构筑单元通过共价键连接成的一类新型的功能性多孔材料。有机多孔聚合物材料具有孔隙率较高、相对密度较低、机械性能好、和环境友好等特点，被广泛应用于催化、水处理、气体吸附分离和气体储存等[1-2]领域。多孔含氟聚合物材料，不仅具有含氟材料本身优异的物理化学性能，还具有多孔性。氟原子半径小、电负性大，使含氟聚合物具有许多优异的性能，将其引入多孔聚合物中，使其具有低表面能、耐腐蚀性、热稳定性等独特的性能。本文结合文献，着重对多孔含氟聚合物材料的制备进行了概述。

Hong等人[6]使用原子转移自由基聚合(ATRP)法制备了星形多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)-co-聚含氟丙烯酸酯共聚物。通过静态呼吸图法制备具有可调控的表面形态和疏水性的蜂窝状多孔膜。考察了几种因素对所得多孔膜表面形状的影响，发现嵌段共聚物能够在很宽的浓度范围内形成组织良好的多孔膜，使用水接触角测试发现制备的多孔膜具有疏水性的特点。

3 展望

多孔含氟聚合物材料具有含氟材料和多孔材料的特点，具有优异的物理化学性能、耐热性、多孔性等，在环境保护、工业催化、生物医药等方面应用前景极为广阔。

2 多孔含氟聚合物材料的制备

Jeehye Byun等人[3]在氩气气氛下，以四氟氢醌(TFHQ)为单体，通过独特的碱促进剂，进行自缩合反应，制备多孔含氟聚合物COP-99。研究了聚合物选择性吸附可溶性有机分子的影响因素，通过改变染料分子的尺寸大小和使用具有电荷的染料分子研究聚合物对不同染料分子的吸附量，利用高效液相色谱(HPLC)和紫外可见光谱分析水溶液中染料分子的浓度。结果表明，比COP-99孔径小且带有阳离子的染料分子的更容易被吸附。

二乙烯苯为交联Wang等人[4]用甲基丙烯酸六氟丁酯为单体，

剂，采用可逆加成断裂链转移活性聚合法制备的聚合物mPEG5k-b-PHFBMA为两亲性氟化表面活性剂，使用高内相乳液聚合法制备了具有生物相容性的多孔含氟聚合物材料。通过接触角测试和吸水实验证明了PEG成功修饰在多孔含氟聚合物材料上，由于PEG具有良好的生物相容性，使得这些多孔材料在细胞组织工程应用中具有巨大的潜力。

Chen等人[5]在氮气气氛下，用甲基丙烯酸三氟乙酯为单体，二乙烯苯为交联剂，嵌段聚合物mPEG45-b-(TFEMA)n为表面活性剂，以超临界二氧化碳和水为溶剂制备多孔含氟聚合物材料。讨论了交联剂用量、溶剂水/CO2的比例、表面活性剂的大小和引发剂用量等因素对聚合物形态的影响。结果表明，材料具有良好的疏水性、亲脂性、耐腐蚀性和热稳定性。

参考文献

[1]Feng L，et al．Biological Antagonism Inspired Detoxification：Removal of Toxic Elements by Porous Polymer Networks[J]．ACS applied materials & interfaces，2019，11：14383-14390．

[2]Gao X，et al．Highly selective and permeable porous organic framework membrane for CO2 capture[J]．Advanced materials，2014，26：3644-3648． [3]Byun J，et al．Charge-specific size-dependent separation of water-soluble organic molecules by fluorinated nanoporous networks[J]．Nature communications，2016，7：1-10．

[4]Wang Y，et al．A one-step fabrication and modification of HIPE-templated fluoro-porous polymer using PEG-b-PHFBMA macrosurfactant[J]．Journal of Materials Science，2020，55：4970-4986．

[5]Chen J，et al．Preparation of fluoropolymer materials with different porous morphologies by an emulsion template method using supercritical carbon dioxide as a medium[J]．RSC Advances，2019，9：11331-11340．

[6]Hong Q，et al．Tuning the surface hydrophobicity of honeycomb porous films fabricated by star-shaped POSS-fluorinated acrylates polymer via breath-figure-templated self-assembly[J]．Materials & Design，2016，96：1-9．

(本文文献格式：汤会玲，苟月华．多孔含氟聚合物材料的制备[J]．广东化工，2020，47(10)：60)

[收稿日期] 2020-04-19

[作者简介] 汤会玲(1995-)，男，湖北人，硕士研究生，主要研究方向为多孔含氟材料的制备。*为通讯作者。