改性聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其热膨胀微球的制备与性能研究

发布时间：2022-11-06 16:46

　　聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫塑料是一种具有优异力学性能和耐高温性能的聚合物泡沫材料。因其具有轻质高强、抗高温蠕变性等特点,被广泛用作夹层复合结构材料的理想芯材,在航空航天、交通运输、风电等领域具有广阔的市场应用前景。本论文采用静态浇铸法以丙烯腈（AN）、甲基丙烯酸（MAA）和甲基苯乙烯（AMS）为单体,丙烯酰胺（AM）为交联剂制备PMI共聚物,并在此基础上添加发泡剂成功制备出PMI泡沫塑料;通过傅里叶红外光谱（FTIR）测试,力学性能测试,动态热机械分析（DMA）测试,热重分析（TGA）测试探究了在不同热处理温度下纳米二氧化硅及石墨烯填料对PMI共聚物和PMI泡沫塑料分子结构及其性能的影响;最后采用悬浮聚合法,制备出PMI热膨胀微球（壳以MAA/AN共聚物为主体,核为烷烃发泡剂）,采用扫描电镜（SEM）及偏光显微镜（POM）观察了微球的微观形貌,采用静态热机械分析测试（TMA）和TGA测试探究了引发剂、交联剂和改性单体种类对热膨胀微球膨胀性能的影响。其研究结果表明:（1）所制备的纯PMI共聚物随着热处理温度的升高,其分子间的酰亚胺环化程度、力学性能及玻璃化转变温度（Tg）均得到提高;... 

【文章页数】：112 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫简介
        1.1.1 概述
        1.1.2 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备及原理
        1.1.3 国内外聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的研究进展
    1.2 热膨胀微球简介
        1.2.1 概述
        1.2.2 热膨胀微球的制备及原理
        1.2.3 国内外关于热膨胀微球的研究进展
    1.3 课题的意义及主要研究内容
        1.3.1 课题的意义
        1.3.2 本课题的主要研究内容
第2章 改性AN/MAA/AMS共聚物的合成及性能研究
    2.1 引言
    2.2 试样制备
        2.2.1 试验药品及主要仪器
        2.2.2 改性PMI共聚物的制备
    2.3 测试表征
        2.3.1 改性PMI共聚物表观密度测试
        2.3.2 改性PMI共聚物力学性能测试
        2.3.3 动态热机械分析测试(DMA)
        2.3.4 改性共聚物吸水性能测试
        2.3.5 改性共聚物硬度测试
        2.3.6 傅里叶红外光谱测试(FTIR)
        2.3.7 热重分析测试(TGA)
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 纳米二氧化硅掺量的确定及对石墨烯沉降的影响
        2.4.2 红外光谱分析
        2.4.3 密度、硬度及吸水率分析
        2.4.4 力学性能分析
        2.4.5 动态热机械分析
        2.4.6 热失重分析
    2.5 本章小结
第3章 改性AN/MAA/AMS泡沫塑料的合成及性能研究
    3.1 引言
    3.2 试样制备
        3.2.1 试验药品及主要仪器
        3.2.2 改性PMI泡沫塑料的制备
    3.3 测试表征
        3.3.1 改性PMI泡沫塑料泡孔结构测试
        3.3.2 改性PMI泡沫塑料表观密度测试
        3.3.3 改性PMI泡沫塑料力学性能测试
        3.3.4 傅里叶红外光谱测试(FTIR)
        3.3.5 动态热机械分析测试(DMA)
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 宏观形貌及泡孔结构分析
        3.4.2 红外光谱分析
        3.4.3 力学性能分析
        3.4.4 动态热机械分析
        3.4.5 热失重分析
    3.5 本章小结
第4章 PMI热膨胀微球的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 试样制备
        4.2.1 试验药品及主要仪器
        4.2.2 PMI热膨胀微球的制备
    4.3 测试表征
        4.3.1 热分析测试(TGA)
        4.3.2 热机械分析测试(TMA)
        4.3.3 傅里叶红外光谱测试(FTIR)
        4.3.4 热膨胀微球膨胀性能及粒径测定
        4.3.5 微球表观形貌观察
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 PMI热膨胀微球的制备
        4.4.2 引发剂含量对膨胀性能的影响
        4.4.3 交联剂含量对膨胀性能的影响
        4.4.4 改性单体种类对膨胀性能的影响
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间论文发表情况
致谢
详细摘要


【参考文献】：
期刊论文
[1]硬质PMI泡沫的表面化学镀及其电磁性能[J]. 王爱峰,张广成,李建伟,史学涛.  工程塑料应用. 2019(05)
[2]聚α-甲基苯乙烯的热降解研究进展[J]. 陈苗,张占文,易勇,王红斌,黄勇,史瑞廷.  高分子材料科学与工程. 2018(10)
[3]PMI泡沫发泡剂甲酰胺的分解行为[J]. 吴辉剑,杜作娟,黄小忠,王春齐,黄祺.  工程塑料应用. 2018(06)
[4]热膨胀微胶囊的研究进展[J]. 陈彬彬,付海,何力,龚维.  工程塑料应用. 2017(08)
[5]动态热机械分析在高分子聚合物及复合材料中的应用[J]. 樊慧娟,王晶,张惠.  化学与黏合. 2017 (02)
[6]聚氨酯/丙烯酸酯热膨胀微球的制备与性能研究[J]. 周凯军,庞灿,吕建平.  塑料工业. 2016(06)
[7]一种新型耐溶剂发泡微胶囊的制备与性能[J]. 吕国雨,刘峰,杨洪梅,刘兆吉,孙伟贤,陈宝生,罗颖.  塑料. 2015(01)
[8]ROHACELL PMI硬质泡沫与模具内发泡技术[J]. 尹君,胡培.  航空制造技术. 2014(15)
[9]微波等离子体化学气相沉积法制备石墨烯的研究进展[J]. 涂昕,满卫东,游志恒,阳朔.  真空与低温. 2014(02)
[10]PMI泡沫材料的制备及性能研究[J]. 王金艳,杨永全,葛明,史鑫宇,雷毅.  塑料科技. 2013(07)

博士论文
[1]悬浮（共）聚合成粒过程及热可膨胀聚合物微球合成研究[D]. 谢贵明.浙江大学 2016
[2]物理发泡微胶囊的研制及其在立体印花中的应用[D]. 吴明华.东华大学 2002

硕士论文
[1]AN/MAA/AMS共聚物及其泡沫塑料的制备与性能研究[D]. 陈凯骏.江苏科技大学 2019
[2]耐热型高温热膨胀微球的制备及其发泡行为研究[D]. 刘金霖.浙江理工大学 2018
[3]聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其硅酸盐复合材料的制备与性能研究[D]. 张志永.东北林业大学 2017
[4]低温热膨胀微胶囊的制备与发泡性能研究[D]. 周凯军.合肥工业大学 2016
[5]聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料性能与密度关系的研究[D]. 王志媛.北京化工大学 2015
[6]核—壳结构热塑性膨胀微球的制备及发泡性能研究[D]. 刘姣姣.合肥工业大学 2015
[7]改性石墨烯/碳纳米管/聚酰亚胺复合材料的制备与性能研究[D]. 张勇.哈尔滨工程大学 2015
[8]具有优异发泡性能的热膨胀微球合成与研究[D]. 姜亚帅.扬州大学 2015
[9]热膨胀微球的制备及性能研究[D]. 蔡秀丽.合肥工业大学 2014
[10]聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备、结构及性能研究[D]. 刘燕青.湖南工业大学 2013



本文编号：3703859