水解聚丙烯腈制備聚丙烯酰胺及泡沫.pdf

1、聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)泡沫是一種輕質、具有100％閉孔結構、耐溫性能高的剛性泡沫塑料?，F(xiàn)行PMI泡沫的制備主要采用單體（丙烯腈/甲基丙烯腈，丙烯酸/甲基丙烯酸）在低溫條件下預聚制備預聚物板，然后在高溫下發(fā)泡及固化。本文采用酸催化水解聚丙烯腈(PAN)，得到與PMI預聚體結構極其相似的聚丙烯腈水解產(chǎn)物(HPAN)，進行聚丙烯酰亞胺泡沫的制備。論文主要工作如下:
　　 首先，采用聚丙烯腈為原料，用堿催化進行水解，得到淡黃色粘稠狀

2、產(chǎn)物，并研究了反應配比、反應溫度、反應時間對水解產(chǎn)物(HPAN)結構的影響，研究表明:水解產(chǎn)物為丙烯酰胺和丙烯酸鹽的共聚物，且只有當NaOH∶PAN＞0.6∶1時，聚丙烯腈(PAN)才能夠在本體系中水解，反應溫度對水解反應的進行影響不大，水解程度反應時間的增加而升高，進行到一定程度后維持穩(wěn)定，氰基的轉化率不能達到100％;酸催化進行水解，得到粉末狀的水解產(chǎn)物，研究了聚丙烯腈/硫酸的比例、反應溫度、酸濃度對水解產(chǎn)物(HPAN)結構的影響。

3、研究表明:主要產(chǎn)物為丙烯腈/丙烯酸共聚物，且隨著反應時間的增加，氰基的轉化率呈現(xiàn)升高的趨勢，而且由于自催化作用的存在，升高的趨勢明顯增大;當聚丙烯腈與去離子水的質量比為1:10，濃硫酸與去離子水的質量比為7.3∶10，反應溫度為114℃，反應時間為4-5h時，氰基/羧基的比例接近于1:1。
　　 采用DSC法對PAN及HPAN的反應動力學進行了研究，采用FTIR表征了PAN及HPAN受熱前后的結構變化;采用TGA分析了PAN及H

4、PAN的熱失重。研究表明:HPAN活化能變化幅度不大，HPAN分子鏈中存在的羧基降低了氰基的環(huán)化溫度;在a放熱峰受酰亞胺的環(huán)化反應、羧基的環(huán)化反應以及氰基的環(huán)化反應所影響，b放熱峰受氰基的環(huán)化、PAN及HPAN分子鏈上的脫氫、氰基環(huán)化等反應影響，。
　　 采用溶劑二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜(DMSO)溶解HPAN制備聚丙烯酰亞胺薄膜，并在不同溫度下進行固化。研究了固化溫度及反應時間對粘彈性和拉伸性能的影響。研究表明:固化