以二氧化碳發泡法制備熱塑性聚氨酯高分子奈米泡孔材料

葉樹開 ； 朱建嘉 ； 康廷瑋 ； 陳瀅如 ； 廖宗恩 ； 芮祥鵬 ； 郭文正

《化工》 62卷2期 (2015/04) Pp. 55-69

https://doi.org/10.29803/CE.201504_62(2).0006

摘要

以二氧化碳發泡技術制備發泡塑膠材料自1980年代由美國麻省理工學院（MIT）機械系教授Dr. Nam P. Suh發明後至今將近三十年，過去的研究主要在探討如何以超臨界流體二氧化碳發泡做為發泡劑，並製備為發泡材料或取代Freon材料，以避免臭氧層破壞等問題。自2000年開始，隨著研究技術的進展，開起了以二氧化碳做為發泡劑病製備泡孔孔徑為奈米等級之泡孔材料的研究，相對於泡孔孔徑為微米等級之發泡材料，奈米等級之發泡材料具有更佳的特性，特別是當泡孔大小低於100nm時，可觀察到許多特殊的物理性質，包括高韌性、超絕熱、超低介電常數及高透光率等等。此一研究在過去五年間，有許多重大的進展，國際上開始有許多學者投入至此一特殊研究領域，本文將回顧過去到現在，以二氧化碳發泡技術製備奈米發泡材料之簡要回顧，並使用熱塑性聚氨酯高分子（TPU）為本文章的發泡基材，由於TPU內部具有對於分子鏈段的可控制性，因此可借由軟硬鏈段的含量比例，去觀察其對於發泡溫度、發泡大小及發泡型態等現象，並達到發泡之可操控性，希望能夠在現有的發泡材料應用上，提供未來的技術展望。