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、微電子工業(yè)等新興領域的快速發(fā)展，PP、PS、PU等傳統(tǒng)泡沫塑料已經(jīng)不能滿足這些領域?qū)Σ牧蠌姸?、剛度、耐熱性等性能的特殊要求。因此，泡沫塑料的研究重點已由傳統(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）泡沫塑料的獨特的剛性酰亞胺環(huán)狀分子結(jié)構賦予其優(yōu)異的力學性能和耐熱性能，由此具有廣闊的應用前景。但PMI泡沫塑料目前主要由德國德固賽公司和日本積水化學公司壟斷供應，價格昂貴，不易獲取。因此，打破該材料的技術壟斷

2、，早日實現(xiàn)PMI泡沫塑料的生產(chǎn)自主化是當務之急。
　　本論文作者所在實驗室通過大量前期實驗證實，選用甲基丙烯酸丁酯（BMA）和丙烯酰胺（AM）作為主要單體，通過自由基本體聚合獲得BMA/AM共聚物樹脂板，經(jīng)高溫發(fā)泡可獲得與PMI泡沫塑料具有類似分子結(jié)構的BMA/AM共聚物泡沫塑料。本文主要的研究內(nèi)容包含如下三個方面：通過研究預聚合工藝過程，包括預聚合溫度和投料方式，分析它們對BMA/AM共聚物的分子結(jié)構和性能的影響；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、配比和含量，并分析它們對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BMA/AM共聚物泡沫塑料的結(jié)構和性能的影響。利用13C NMR、FTIR、DSC、TGA、DMA、光學顯微鏡和力學測試等手段，分析BMA/AM共聚物及其泡沫塑料的結(jié)構與性能。
　　預聚合工藝研究結(jié)果表明，預聚合溫

4、度和投料方式對BMA/AM共聚物的分子結(jié)構和性能有較大的影響。升高預聚合溫度與改變投料方式都可以提高AM單體在反應體系中的轉(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共聚物在熱處理過程中發(fā)生的酰亞胺化反應程度，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合發(fā)泡劑，且兩者比例為1:3時，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)泡過程中發(fā)生了酰亞胺化反應。
　　交聯(lián)改性研究結(jié)果表明，交聯(lián)劑對BMA/AM共聚物泡沫塑料的力學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BMA/AM共聚物泡沫塑料的密度、耐熱性能