含二氮杂萘酮结构聚醚酮(PPEK)是目前国际上耐热等级最高的可溶性高性能工程塑料,其玻璃化转变温度为263°C,具有良好的化学稳定性和机械强度,在航空航天、军事工业、电子电气、快速轨道交通等领域都获得了广泛的应用,为进一步扩大PPEK的应用领域,制备PPEK微孔聚合物势在必行。本文采用绿色环保的超临界CO2物理发泡剂,研制PPEK微发泡材料。超临界CO2流体是一种介于气体与液体状态下的流体,具有较好的流动性、渗透性和传递性。由于超临界CO2临界温度较低,在室温就可以实现,而且临界压力容易达到,设备加工简单,同时还具有无毒、不可燃和高纯的工业产品等特点,故本研究选用超临界二氧化碳制备PPEK微孔聚合物,研究内容如下:考察发泡工艺条件对微孔材料泡孔形态的影响,采用快速升温法得到PPEK及其分别与不同种类纳米二氧化硅(nano-SiO2)和滑石粉组成的复合材料的微孔材料。研究表明,影响因素主要与饱和压力、发泡时间及发泡温度有关,使用快速升温法时,泡孔密度随饱和压力的升高而增大,但存在转折压力(23MPa),在此压力之上,对泡孔密度影响不大,实验所得最佳饱和压力为27MPa,所得发泡材料的泡孔密度为8.87×107cell·cm-3。泡孔密度随发泡温度的升高而增大,在达到一定的温度后即270℃,泡孔密度会大幅度下降,采用经典成核理论可定性描述温度和压力对泡孔密度的影响。泡孔尺寸随温度和压力的变化趋势与泡孔密度正好相反。相对密度随温度和压力的上升而减小。选用无机填料作为成核剂,考察成核剂的含量、相容性和分散相微区尺寸等对泡孔形态的影响。研究表明,加入成核剂时,微孔结构参数会发生很大变化,影响因素更加复杂,实验进一步制备了加入不同种类、含量的成核剂后,泡孔密度更高,泡孔尺寸更小的微孔材料,研究表明填加1份氨基纳米二氧化硅所得泡孔形态最佳,而且能有效降低微孔成型中泡孔合并与塌陷几率,泡孔平均尺寸为8.85μm,泡孔密度可达到1.6×109 cell·cm-3,其冲击强度提高比未发泡PPEK提高了 107.9%比270℃发泡PPEK提高16.18%。实验所得PPEK微孔聚合物的力学性能对比原PPEK树脂均有显著提高。考察了发泡前后材料的耐热性、力学性能等。实验通过对比发泡前后材料的维卡热变形温度得知,发泡后样品的维卡软化温度提高9℃,证实微孔材料的耐热性确有提高,微孔结构在基体内的起到了显著的作用。实验所得PPEK微孔聚合物的力学性能对比原PPEK树脂有明显提高。