高性能MAA/AN/AM共聚物泡沫制备过程中的“原位成环”反应研究

利用甲基丙烯酸（MAA）、丙烯腈（AN）和丙烯酰胺（AM）的自由基本体共聚，及相应的发泡和热处理反应制备出高性能MAA／AN／AM共聚物泡沫。提出MAA／AN／AM三元共聚物在发泡和热处理过程中所发生的“原位成环”反应机理，并通过差示扫描量热（DSC）、热失重（TG／DTG）和红外光谱（FTIR）分析进行验证。结果表明；经过发泡和160℃／2h-200℃／2h的热处理后，可发泡MAA／AN／AM共聚物的DSC曲线有峰温为149．17℃的弱放热峰和峰温为270．85℃的强放热峰。DTG曲线峰温为175．87℃，TG曲线在276．58℃有较小的失重速率。在红外吸收图谱中，930～970cm^-1处和1480cm^-1处的-OH吸收峰减弱，在1220cm^-1处的酰胺（酰亚胺）C—N吸收峰增强，1700cm^-1左右的〉C=O吸收峰略向低频偏移且低频子峰增大；在2240cm。处的-C=N吸收峰略减小，且出现了新的-C=N-吸收谱带。说明分子链上发生了一系列“原位成环”反应，形成了六元酰亚胺环及梯形结构。

碳纤维穿刺增强丙烯腈/甲基丙烯酸共聚物泡沫塑料的研究

本文采用预浸树脂的碳纤维束对丙烯腈/甲基丙烯酸共聚物泡沫塑料进行穿刺增强,探讨不同穿刺角度的碳纤维束对泡沫塑料压缩性能和剪切性能的影响,不同直径碳纤维束对泡沫塑料压缩性能的影响,对比穿刺前后泡沫塑料的主要力学性能变化,初步对穿刺后泡沫塑料的压缩和剪切破坏机理进行探讨。实验结果表明,90°穿刺后压缩强度比同密度未增强的泡沫塑料提高了182%,压缩模量提高了620%,45°穿刺后剪切模量提高了444%,已经达到同密度Nom ex蜂窝芯的水平,说明纤维穿刺增强可有效提高丙烯腈/甲基丙烯酸共聚物泡沫塑料的力学性能。

MAA的精制及其在AN/MAA共聚物泡沫塑料中的应用

采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)和火焰原子吸收光谱(FAAS)分析了工业品甲基丙烯酸(MAA)中的有机杂质和金属离子,发现工业品MAA中存在5种有机杂质和2种金属离子。采用引发剂消耗、减压蒸馏和活性炭吸附的方法能够去除MAA中的阻聚剂,采用热引发剂引发和减压热引发的方式制备出的MAA低聚物能够络合沉降MAA中的金属离子。10%的MAA低聚物能使MAA中的铁离子浓度由0.12 mg/mL降至0.02 mg/mL,铜离子浓度由0.04 mg/mL降至0.01 mg/mL。去除阻聚剂的MAA和MAA低聚物质量比90∶10混合使用,能避免AN/MAA可发泡共聚物制备过程中缺陷的产生。