甲基丙烯酸丁酯-丙烯酰胺共聚物泡沫塑料的制備與改性.pdf

1、隨著宇航、高速列車(chē)、微電子工業(yè)等新興領(lǐng)域的快速發(fā)展，PP、PS、PU等傳統(tǒng)泡沫塑料已經(jīng)不能滿足這些領(lǐng)域?qū)Σ牧蠌?qiáng)度、剛度、耐熱性等性能的特殊要求。因此，泡沫塑料的研究重點(diǎn)已由傳統(tǒng)的通用型轉(zhuǎn)向至高性能的功能型。聚甲基丙烯酰亞胺（PMI）泡沫塑料的獨(dú)特的剛性酰亞胺環(huán)狀分子結(jié)構(gòu)賦予其優(yōu)異的力學(xué)性能和耐熱性能，由此具有廣闊的應(yīng)用前景。但PMI泡沫塑料目前主要由德國(guó)德固賽公司和日本積水化學(xué)公司壟斷供應(yīng)，價(jià)格昂貴，不易獲取。因此，打破該材料的技術(shù)壟斷

2、，早日實(shí)現(xiàn)PMI泡沫塑料的生產(chǎn)自主化是當(dāng)務(wù)之急。
　　本論文作者所在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)大量前期實(shí)驗(yàn)證實(shí)，選用甲基丙烯酸丁酯（BMA）和丙烯酰胺（AM）作為主要單體，通過(guò)自由基本體聚合獲得BMA/AM共聚物樹(shù)脂板，經(jīng)高溫發(fā)泡可獲得與PMI泡沫塑料具有類(lèi)似分子結(jié)構(gòu)的BMA/AM共聚物泡沫塑料。本文主要的研究?jī)?nèi)容包含如下三個(gè)方面：通過(guò)研究預(yù)聚合工藝過(guò)程，包括預(yù)聚合溫度和投料方式，分析它們對(duì)BMA/AM共聚物的分子結(jié)構(gòu)和性能的影響；研究BMA/A

3、M共聚物泡沫塑料的發(fā)泡工藝，包括發(fā)泡劑種類(lèi)、配比和含量，并分析它們對(duì)BMA/AM共聚物泡沫塑料的影響；以乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）、甲基丙烯酸烯丙酯（AMA）和異氰尿酸三烯丙酯（TAIC）為交聯(lián)劑，分析交聯(lián)改性對(duì)BMA/AM共聚物泡沫塑料的結(jié)構(gòu)和性能的影響。利用13C NMR、FTIR、DSC、TGA、DMA、光學(xué)顯微鏡和力學(xué)測(cè)試等手段，分析BMA/AM共聚物及其泡沫塑料的結(jié)構(gòu)與性能。
　　預(yù)聚合工藝研究結(jié)果表明，預(yù)聚合溫

4、度和投料方式對(duì)BMA/AM共聚物的分子結(jié)構(gòu)和性能有較大的影響。升高預(yù)聚合溫度與改變投料方式都可以提高AM單體在反應(yīng)體系中的轉(zhuǎn)化率，從而提高BMA/AM共聚物分子鏈中AM鏈結(jié)的含量。AM含量的提高增加了BMA/AM共聚物在熱處理過(guò)程中發(fā)生的酰亞胺化反應(yīng)程度，最終提高了BMA/AM共聚物泡沫塑料的耐熱性能和壓縮性能。
　　發(fā)泡工藝研究結(jié)果表明，以甲酰胺和叔丁醇組成復(fù)合發(fā)泡劑，且兩者比例為1:3時(shí)，獲得的BMA/AM共聚物泡沫塑料泡孔分

5、布均勻；隨著發(fā)泡劑含量的增加，BMA/AM共聚物泡沫塑料的密度隨之減小，壓縮性能隨之降低；此外，BMA/AM共聚物在發(fā)泡過(guò)程中發(fā)生了酰亞胺化反應(yīng)。
　　交聯(lián)改性研究結(jié)果表明，交聯(lián)劑對(duì)BMA/AM共聚物泡沫塑料的力學(xué)性能和耐熱性能影響較大。交聯(lián)劑的引入提高了BMA/AM共聚物泡沫塑料的耐熱穩(wěn)定性能。隨著交聯(lián)劑含量的增加，BMA/AM共聚物泡沫塑料的密度和壓縮性能隨之提高。EGDMA和AMA對(duì)BMA/AM共聚物泡沫塑料的密度、耐熱性能