CN102675796A - 低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法及其应用，以甲基丙烯酸、丙烯腈和第三单体为基体，通过加入反应型或添加型憎水剂，同时加入引发剂、发泡剂、交联剂、密度控制剂以及成核剂共聚得到甲基丙烯酸/丙烯腈的共聚板，再经过高温发泡和热处理制得聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料。本发明能提高夹芯材料的机械性能，提高剥离强度。制备的泡沫可应用于航天航空、高速列车、风电、船舶、医疗等高新技术领域作夹芯材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法。
背景技术
聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫塑料是一种轻质、闭孔的硬质泡沫塑料，泡孔为100%闭孔结构，具有比PVC，PUR等硬质泡沫塑料更高的比强度、比模量和抗蠕变性。耐温性可达到240℃，是目前耐热性最好的刚性结构泡沫塑料。PMI具有优异的力学性能和高强度重量比，常用作夹层结构复合材料的芯层材料，特别是生产层状材料、层压材料、复合材料或泡沫复合体，在重量设计及优化制造方面具有明显的优势。聚甲基丙烯酰亚胺硬质泡沫塑料成型加工容易，可采用普通的木工加工工具进行加工，无需专用机具；可在165-205℃之间热成形，成形模具的设计简单，采用木材、聚酯或环氧树脂制成的模具就可以满足要求；此外它还可与热固性树脂兼容，与热固性树脂胶粘剂如ER、不饱和聚酯树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂等具有良好的粘接性能；耐苯、二甲苯、单苯乙烯、油漆及黏合剂溶剂、燃油成分以及大多数化学溶剂侵蚀。
PMI泡沫作为一种泡沫长时间置于空气中会吸水，吸潮以后，H2O 分子扩散进入孔隙结构在分子链中占据一定的空间。酰亚氨基团和水分子之间不发生化学反应，但是一部分的水分子会和酰亚氨基团之间形成物理键－范德华力。同时未反应完全的端羧基极性较强亲水，长时间暴露在空气中PMI会吸潮。吸潮以后，分子链加宽，体积增加，尺寸发生变化。水分子加宽了PMI泡沫分子链，其作用和在共聚物中加入增塑剂的作用是一样的。最终，材料变软，对PMI的加工过程产生影响，导致尺寸稳定性降低，同时各项力学性能也有所下降。
PMI泡沫制成三明治夹芯结构，成型温度一般在100℃以上，PMI泡沫的吸水性对夹芯复合材料的性能有很大的影响。PMI泡沫的吸水率大会严重降低泡沫与黏胶层或树脂层之间的结合力，因为在高温成型条件下，泡沫中的水分受热蒸发逐步迁移到泡沫的表层，水蒸气在面板层和泡沫之间形成空隙，使PMI泡沫和面板层之间结合力下降或没有结合力。从而使夹芯材料的机械性能特别是剥离强度严重下降。
发明内容
为了降低PMI泡沫的吸水性带来的不利影响，本发明的目的是提供一种低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法及其应用，该方法通过不同憎水剂的加入制备低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料，提高夹芯材料的机械性能，提高剥离强度。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于：该方法以甲基丙烯酸、丙烯腈和第三单体为基体，通过加入憎水剂，同时加入引发剂、发泡剂、交联剂、密度控制剂以及成核剂共聚得到甲基丙烯酸/丙烯腈的共聚板，再经过高温发泡和热处理制得聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，具体包括以下步骤：
（1）配方按如下重量份配置：甲基丙烯酸40-60 、丙烯腈40-60、第三单体5-20、憎水剂1-20、引发剂0.05-0.6、发泡剂1-16、交联剂1-12、密度控制剂0.1-3、成核剂0.3-18；
按照上述配方将甲基丙烯酸、丙烯腈、第三单体、憎水剂混合，加入引发剂、发泡剂、交联剂、密度控制剂、成核剂，混合均匀得到均匀溶液；
（2）将得到的溶液注入密封好的两块平行玻璃内，在30℃-80℃水浴温度条件下聚合反应10-70小时，形成甲基丙烯酸/丙烯腈共聚板；
（3）将共聚板放置在80℃-180℃条件下预热2-10小时，再经180℃-230℃条件下发泡10min-200min，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫；
（4）将制得的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫在100℃-200℃条件下热处理1-5小时，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料。
本发明所述憎水剂包括反应型憎水剂，如马来酸酐；添加型憎水剂，如为聚四氟乙烯、有机硅、双羟基硅油、纳米层状硅酸盐中的一种或几种。反应型马来酸酐主要与端羧基反应，使之不暴露于水分子的作用，自身的五元环暴露在外边形成空间位阻作用。憎水剂的用量基于单体的重量为0.8-25wt%。
所述第三单体为含有双键的丙烯酰胺类或丙烯酸烷基酯类，如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或几种。
所述发泡剂为N，N-二甲基脲，异丙醇或异丁醇中的一种或几种。
所述交联剂为丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、氧化镁或或二甲基丙烯酸乙二醇酯。
所述成核剂为甲基丙烯酸叔丁酯、N-甲基甲酰胺或甲基丙烯酸异丁酯。所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯中的一种或两种；密度控制剂为马来酰亚胺。
低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料制备方法制得的泡沫材料作为复合材料泡沫夹层结构件广泛应用在航天航空、高速列车、风电、船舶、医疗器材设备中。
本发明通过不同憎水剂的加入制备低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料，提高夹芯材料的机械性能，提高剥离强度，满足使用要求。
附图说明
图1是本发明制得的泡沫材料吸水性在24℃、60%湿度条件下随时间的变化曲线图。
图2是对比实施例制得的泡沫材料吸水性在24℃、60%湿度条件下随时间的变化曲线图。
具体实施方式
实施例1
一种低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备，配方按如下重量份配置：甲基丙烯酸50 、丙烯腈50、第三单体为甲基丙烯酰胺8、憎水剂为马来酸酐10和有机硅粉末8、引发剂为偶氮二异丁腈0.2和偶氮二异庚腈0.15、发泡剂为N，N-二甲基脲10、交联剂为甲基丙烯酸烯丙酯8、密度控制剂为马来酰亚胺3、成核剂为甲基丙烯酸正丁酯8；
上述聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料制备方法步骤如下：
（1）将甲基丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酰胺、马来酸酐，偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、N，N-二甲基脲、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酰亚胺、甲基丙烯酸正丁酯按照如上配方混合均匀。
（2）将步骤（1）所得溶液注入由橡胶条密封好的两块平行玻璃内，在45℃水浴温度条件下聚合反应50小时形成甲基丙烯酸/丙烯腈共聚板。
（3）将共聚板放置100-150℃条件下预热5小时，再经200℃条件下发泡50min，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
（4）将制得的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫在170℃条件下热处理2小时，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料。
本实施例制得的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料经过机械加工，测定密度为81.5 Kg/m3，压缩强度平均值为2.0Mpa。
制得的PMI泡沫吸水性在24℃、60%湿度条件下随时间的变化如图1。
低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料制备方法制得的泡沫材料作为复合材料泡沫夹层结构件广泛应用在航天航空、高速列车、风电、船舶、医疗器材设备中。
对比实施例
一种聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备，不含憎水剂，配方按如下重量份配置：甲基丙烯酸50 、丙烯腈50、甲基丙烯酰胺8、偶氮二异丁腈0.2和偶氮二异庚腈0.15、N，N-二甲基脲10、甲基丙烯酸烯丙酯8、马来酰亚胺3、甲基丙烯酸正丁酯8；
上述聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料制备方法步骤如下：
（1）将甲基丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酰胺，偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、N，N-二甲基脲、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酰亚胺、甲基丙烯酸正丁酯按照如上配方混合均匀。
（2）将步骤（1）所得溶液注入由橡胶条密封好的两块平行玻璃内，在45℃水浴温度条件下聚合反应50小时形成甲基丙烯酸/丙烯腈共聚板。
（3）将共聚板放置100-150℃条件下预热5小时，再经200℃条件下发泡50min，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
（4）将制得的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫在170℃条件下热处理2小时，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料。
本对比实施例制得的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料经过机械加工，测定密度为78Kg/m3，压缩强度平均值为1.8Mpa。
制得的PMI泡沫吸水性在24℃、60%湿度条件下随时间的变化如图2。
通过实施例1和对比实施例的比较发现，憎水剂的加入明显降低了PMI的吸水性，制得了低吸水性的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料材料。
实施例2
又一种低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备，配方按如下重量份配置：甲基丙烯酸40 、丙烯腈60、第三单体为甲基丙烯酰胺20、憎水剂为聚四氟乙烯10和双羟基硅油10、引发剂为偶氮二异丁腈0.5、发泡剂为N，N-二甲基脲5、交联剂为甲基丙烯酸烯丙酯5、密度控制剂为马来酰亚胺1、成核剂为甲基丙烯酸正丁酯5；
上述聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料制备方法步骤如下：
（1）将甲基丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酰胺、马来酸酐，偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、N，N-二甲基脲、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酰亚胺、甲基丙烯酸正丁酯按照如上配方混合均匀。
（2）将步骤（1）所得溶液注入由橡胶条密封好的两块平行玻璃内，在60℃水浴温度条件下聚合反应20小时形成甲基丙烯酸/丙烯腈共聚板。
（3）将共聚板放置80℃条件下预热10小时，再经180℃条件下发泡100min，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
（4）将制得的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫在150℃条件下热处理4小时，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料。
实施例3
又一种低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备，配方按如下重量份配置：甲基丙烯酸60 、丙烯腈40、第三单体为甲基丙烯酰胺15、憎水剂为马来酸酐5、引发剂为偶氮二异丁腈0.2、发泡剂为N，N-二甲基脲16、交联剂为甲基丙烯酸烯丙酯12、密度控制剂为马来酰亚胺0.2、成核剂为甲基丙烯酸正丁酯15；
上述聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料制备方法步骤如下：
（1）将甲基丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酰胺、马来酸酐，偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、N，N-二甲基脲、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酰亚胺、甲基丙烯酸正丁酯按照如上配方混合均匀。
（2）将步骤（1）所得溶液注入由橡胶条密封好的两块平行玻璃内，在80℃水浴温度条件下聚合反应10小时形成甲基丙烯酸/丙烯腈共聚板。
（3）将共聚板放置150℃条件下预热5小时，再经230℃条件下发泡20min，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
（4）将制得的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫在200℃条件下热处理1小时，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料。
本发明通过不同憎水剂的加入制备低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料，提高夹芯材料的机械性能，提高剥离强度，满足使用要求。
Claims (10)
1.一种低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于：该方法以甲基丙烯酸、丙烯腈和第三单体为基体，通过加入憎水剂，同时加入引发剂、发泡剂、交联剂、密度控制剂以及成核剂共聚得到甲基丙烯酸/丙烯腈的共聚板，再经过高温发泡和热处理制得聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，具体包括以下步骤：
（1）配方按如下重量份配置：甲基丙烯酸40-60 、丙烯腈40-60、第三单体5-20、憎水剂1-20、引发剂0.05-0.6、发泡剂1-16、交联剂1-12、密度控制剂0.1-3、成核剂0.3-18；
按照上述配方将甲基丙烯酸、丙烯腈、第三单体、憎水剂混合，加入引发剂、发泡剂、交联剂、密度控制剂、成核剂，混合均匀得到均匀溶液；
（2）将得到的溶液注入密封好的两块平行玻璃内，在30℃-80℃水浴温度条件下聚合反应10-70小时，形成甲基丙烯酸/丙烯腈共聚板；
（3）将共聚板放置在80℃-180℃条件下预热2-10小时，再经180℃-230℃条件下发泡10min-200min，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫；
（4）将制得的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫在100℃-200℃条件下热处理1-5小时，得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料。
2.根据权利要求1所述的低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于：憎水剂是反应型或添加型憎水剂；反应型憎水剂是马来酸酐；添加型憎水剂是聚四氟乙烯、有机硅、双羟基硅油、纳米层状硅酸盐中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于：憎水剂的用量为0.8-25wt%，基于单体的重量。
4.根据权利要求1所述的低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于：第三单体为含有双键的丙烯酰胺类或丙烯酸烷基酯类。
5.根据权利要求4所述的低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于：第三单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于：发泡剂为N，N-二甲基脲，异丙醇或异丁醇中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于：交联剂为丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、氧化镁或或二甲基丙烯酸乙二醇酯。
8.根据权利要求1所述的低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于：成核剂为甲基丙烯酸叔丁酯、N-甲基甲酰胺或甲基丙烯酸异丁酯。
9.根据权利要求1所述的低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯中的一种或几种；密度控制剂为马来酰亚胺。
10.一种权利要求1所述的低吸水性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料制备方法得到的泡沫材料在航天航空、高速列车、风电、船舶、医疗器材设备中的应用。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103232568A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-07 | 江苏科技大学 | 一种聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料及其制备方法 |
| CN103834206A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-04 | 张家港市康旭聚合体有限公司 | 一种丙烯聚合物 |
| CN110698721A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-17 | 江苏科技大学 | 一种聚甲基丙烯酰亚胺热膨胀微球及其制备方法 |
| CN111440403A (zh) * | 2019-01-16 | 2020-07-24 | 保定国奥新能源工程材料科技有限责任公司 | 一种适用于复杂结构件热成型的聚甲基酰亚胺泡沫 |
| EP3705505A4 (en) * | 2017-10-31 | 2021-08-11 | Cashem Advanced Materials Hi-tech Co., Ltd. Zhejiang | PROCESS FOR PREPARING POLYMETHACRYLIMIDE FOAM BY GELIFICATION BY ONE PASS FEED |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4996109A (en) * | 1988-08-04 | 1991-02-26 | Rohm Gmbh | Hard foam cores for laminates |
| US5928459A (en) * | 1997-04-25 | 1999-07-27 | Roehm Gmbh Chemische Fabrik | Process for the production of polymethacrylimide foam materials |
| CN1903899A (zh) * | 2005-07-28 | 2007-01-31 | 西北工业大学 | 一种maa/an共聚物泡沫塑料及其制备方法 |
| CN101289565A (zh) * | 2008-06-12 | 2008-10-22 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫/无机纳米复合材料及其制备方法 |
| CN101550215A (zh) * | 2008-04-03 | 2009-10-07 | 航天材料及工艺研究所 | 马来酰亚胺改性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法 |
| CN102051012A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-05-11 | 长沙科成高分子材料有限公司 | 一种晶须改性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料及其制备方法 |
-
2012
- 2012-05-17 CN CN2012101532285A patent/CN102675796A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4996109A (en) * | 1988-08-04 | 1991-02-26 | Rohm Gmbh | Hard foam cores for laminates |
| US5928459A (en) * | 1997-04-25 | 1999-07-27 | Roehm Gmbh Chemische Fabrik | Process for the production of polymethacrylimide foam materials |
| CN1903899A (zh) * | 2005-07-28 | 2007-01-31 | 西北工业大学 | 一种maa/an共聚物泡沫塑料及其制备方法 |
| CN101550215A (zh) * | 2008-04-03 | 2009-10-07 | 航天材料及工艺研究所 | 马来酰亚胺改性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法 |
| CN101289565A (zh) * | 2008-06-12 | 2008-10-22 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫/无机纳米复合材料及其制备方法 |
| CN102051012A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-05-11 | 长沙科成高分子材料有限公司 | 一种晶须改性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 来国桥等: "《有机硅化学与工艺》", 31 August 2011 * |
| 詹茂盛等: "《聚酰亚胺泡沫》", 30 April 2010, 国防工业出版社 * |
| 陈先等: "《固体浮力材料》", 31 July 2011 * |
| 鲁平才等: "耐高温微细孔结构PMI泡沫的制备及研究", 《广州化工》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103232568A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-07 | 江苏科技大学 | 一种聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料及其制备方法 |
| CN103834206A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-04 | 张家港市康旭聚合体有限公司 | 一种丙烯聚合物 |
| EP3705505A4 (en) * | 2017-10-31 | 2021-08-11 | Cashem Advanced Materials Hi-tech Co., Ltd. Zhejiang | PROCESS FOR PREPARING POLYMETHACRYLIMIDE FOAM BY GELIFICATION BY ONE PASS FEED |
| CN111440403A (zh) * | 2019-01-16 | 2020-07-24 | 保定国奥新能源工程材料科技有限责任公司 | 一种适用于复杂结构件热成型的聚甲基酰亚胺泡沫 |
| CN110698721A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-17 | 江苏科技大学 | 一种聚甲基丙烯酰亚胺热膨胀微球及其制备方法 |
| CN110698721B (zh) * | 2019-10-15 | 2022-02-08 | 江苏科技大学 | 一种聚甲基丙烯酰亚胺热膨胀微球及其制备方法 |
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