内嵌聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的碳纤维增强复合材料蜂窝夹层结构水中抗爆试验研究

为了分析新型内嵌聚甲基丙烯酰亚胺(Polymethacrylimide,PMI)泡沫的碳纤维增强复合材料蜂窝夹层结构的水中抗爆性能,开展了水中爆炸作用下结构抗爆性能试验研究,对比了均质钢板、纯蜂窝夹芯夹层结构以及内嵌两种不同密度PMI泡沫蜂窝夹芯夹层结构的水中抗爆性能,分析了结构变形与破坏模式、结构表面压力特性以及结构后面板变形情况。结果表明,内嵌泡沫能够有效提升夹层结构的水中抗爆性能。研究结果可以为水中抗爆防护结构的轻量化设计及优化提供参考。

可发性聚甲基丙烯酰亚胺前驱体珠粒的制备及发泡性能

以丙烯腈(AN)和甲基丙烯酸(MAA)为共聚单体、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、含有双键的可共聚单体甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)为热分解发泡剂,采用水相悬浮聚合法制备出可发泡的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)前驱体珠粒。讨论了水相悬浮聚合中分散剂种类和用量、搅拌速率、油水比、单体配比、水相阻聚剂等因素对珠粒粒径和分布的影响,并利用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热法、热失重分析和万能试验机等方法对珠粒发泡前后的结构和性能进行分析测试。结果表明,当油相中AN/MAA为0.3/0.2、可共聚发泡剂tBMA为7%,引发剂偶氮二异丁腈AIBN为0.14%,水相中有机分散剂羟丙基甲基纤维素(HPMC)为单体质量的1.4%并添加适当NaCl、水相阻聚剂和无机分散剂,油水比为1/5,反应温度为60℃、搅拌速率为250~275 r/min,可制备出平均粒径在1~2 mm且分布窄、产率约80%的可发泡的PMI前驱体球形珠粒。含7%发泡剂的可发泡珠粒在230℃的模具中发泡成型为密度150 kg/m3的PMI泡沫,其10%压缩强度为2.15 MPa,热分解起始温度为368.2℃。

结构/隐身一体化宽频聚甲基丙烯酰亚胺吸波泡沫的制备与性能

由于泡沫夹芯型结构复合材料具有轻质、宽频、高效、兼容等优点,是雷达吸波材料的理想选择。新型聚甲基丙烯酰亚胺泡沫因具有良好的力学性能、热变形温度和化学稳定性,受到高性能夹层结构复合材料领域的广泛关注。为了使聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫具有吸波功能,在制备PMI泡沫的过程中需要加入吸波剂,但是吸波剂通常密度较大、易沉淀。若没有在制备方法中使用防沉淀技术或均匀分散技术,吸波剂在聚合过程中会出现严重沉降,吸波剂难以发挥最大功效,且泡沫原有的力学性能降低严重。因此,文中通过对聚甲基丙烯酰亚胺吸波泡沫制备工艺的改进,系统研究了增黏剂、交联剂及吸波剂含量对泡沫结构与性能的影响,通过二氧化硅增黏工艺,使吸波剂在泡沫中分散均匀,成功制备了力学性能及吸波性能优异的吸波泡沫,高温压缩强度到达0.7MPa以上,并且可在2~18GHz实现全频吸收,获得了具有结构/隐身一体化宽频聚甲基丙烯酰亚胺吸波泡沫的制备方法。

冷冻干燥制备聚甲基丙烯酰亚胺气凝胶及其微观形态的调控

由自由基溶液聚合制备丙烯腈(AN)/甲基丙烯酸(MAA)共聚物,随后使用三乙胺(TEA)对共聚物进行水性处理,得到水溶性的MAA/AN共聚物季铵盐。将不同浓度的水溶性MAA/AN共聚物季铵盐溶液先通过冷冻干燥法制备MAA/AN共聚物季铵盐气凝胶,再经过热酰亚胺化得到聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)气凝胶。通过调控季铵盐溶液固含量和冻干溶剂的组成,成功实现了对PMI气凝胶微观形态的调控。研究发现,以纯水作为冻干溶剂,得到孔径为14μm左右的奶酪状孔洞结构,随着固含量的增加,孔壁增厚,压缩性能增强。以叔丁醇替代部分水作为冻干剂,随着叔丁醇含量增加,孔洞尺寸先减小后增加,在水和叔丁醇共晶点附近孔洞尺寸最小。并且叔丁醇的加入有效的降低了气凝胶的密度和收缩率,分别低至0.0785 g/cm^(3)和27.47%。

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫研制现状

综述了聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫的性能、制备和运用。PMI泡沫耐高温、高比强度、高比模量、具有很宽的高频稳定性、100%闭孔,非常适合于制备泡沫夹心结构。配方技术、分子结构控制技术是PMI泡沫制备的关键技术。泡沫配方与主原料(甲基丙烯睛和甲基丙烯酸)、引发剂、发泡剂、交联剂、阻燃剂和其他添加剂有关,其种类和用量需要通过试验仔细选择。阐述了反应原理。二步法工艺即低温预聚合和高温发泡,适合于PMI泡沫的制备。预期了未来的发展方向。

聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的研究和应用进展

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫是一种耐温180~240℃且闭孔率大于90%的刚性发泡材料。配方组成、分子结构控制和相关发泡工艺步骤是制备PMI泡沫的关键技术。该种泡沫材料具有比强度高、比模量高和耐高温等特点,由于其良好的力学性能、介电性能、成型加工性能和化学稳定性,可以作为高性能夹层结构复合材料的理想芯材,在优化性能、降低成本和减轻质量等方面具备明显的优势。综述了目前国内外关于PMI泡沫材料的研究成果、应用现状以及国内研发单位和生产概况。

聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料研究进展

综述了聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料的制备方法、性能、国内外研究概况和应用情况,并指出了今后PMI泡沫塑料研究的方向。

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料的制备及研究进展

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料目前已被广泛地应用在航空、船舶、铁路机车制造、天线等领域。综述了PMI泡沫塑料的制备方法和研究进展,探讨了其在生产过程和应用过程中存在的问题,并对今后PMI泡沫塑料的研究方向进行了展望。

聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备及其压缩性能

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫通过两步制得:(1)本体聚合得到可发性的甲基丙烯酸/丙烯腈共聚物板;(2)190℃发泡1 h制得PMI泡沫。采用电子万能试验机、数码照相机和扫描电子显微镜对压缩及拉伸性能进行了分析。表明热处理之后泡沫压缩强度有大幅提高;拉伸强度提高幅度较小,但断裂伸长率明显下降;压缩破坏源于泡孔结构的皱弯变形,并形成屈服层,呈现出层层扩散式破坏特征。

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫制备及结构表征

以甲基丙烯酸、甲基丙烯腈和甲基丙烯酰胺为主要单体原料,在适当的发泡剂存在下,以过氧化物为引发剂引发单体共聚,制得甲基丙烯酸-甲基丙烯腈-甲基丙烯酰胺共聚物,并在高温下进行发泡和环化反应,制得聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫,并表征了PMI泡沫的结构。

聚甲基丙烯酰亚胺的制备研究

以甲基丙烯腈(MAN)、甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酰胺(MAM)为主要单体原料,过氧化物引发共聚制得甲基丙烯腈-甲基丙烯酸-甲基丙烯酰胺(MAN-MAA-MAM)共聚物。详细研究了所制备共聚物的高温环化反应,以及所生成的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)的耐热性能。结果表明,MAN-MAA-MAM共聚物的环化温度为160℃,所制备的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)在空气中可耐280℃的高温。

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料在可重复使用低温贮箱绝热结构中的应用研究进展

介绍了国外以聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料为绝热材料的可重复使用低温贮箱绝热结构的研究情况,通过温度-载荷联合试验、热导率试验验证,用于试验的绝热结构可承受重复使用必须的多次温度循环冲击。

γ射线辐照制备聚甲基丙烯酰亚胺微孔材料及其性能表征

以甲基丙烯酸(MAA)、丙烯腈(AN)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,用γ射线辐射引发聚合,形成MAA\AN\AM的共聚物和PMMA,然后使用热处理酰亚胺化制备了聚甲基丙烯酰亚胺(PMI),同时PMMA降解形成微孔结构。红外光谱分析表明:在选定温度条件下热处理过程中,相应基团酰亚胺化和PMMA降解成孔同时进行:TG-DSC分析结果表明,所得微孔材料的起始热分解温度达345℃:扫描电镜观察发现,所得产物为闭孔结构的聚甲基丙烯酰亚胺微孔材料,孔径约为100μm。

2,4,6-三溴苯胺阻燃聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备及性能

通过自由基共聚合和热空气自由发泡两步法,制备阻燃聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫,其中功能单体为甲基丙烯酸(MAA)和丙烯腈(AN)、阻燃剂为2,4,6-三溴苯胺(TBA)、引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、发泡剂为甲酰胺(FA)。通过泡沫垂直燃烧和极限氧指数(LOI)研究了PMI泡沫的阻燃性能,通过锥形量热仪研究了PMI泡沫的燃烧行为,通过热重分析研究了PMI泡沫的热降解性能,通过扫描电镜对PMI泡沫的形貌进行表征,同时对阻燃PMI泡沫的拉伸、弯曲和压缩强度进行测试。结果表明,当添加8 phr TBA时,PMI50/8TBA泡沫燃烧的火焰高度明显降低,LOI高达26.3%;同时,峰值热释放速率和总热释放量相对于PMI50分别下降了25.5%,41.6%。TBA的加入,使得阻燃PMI泡沫泡孔壁变薄,从而降低了材料力学强度。

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫的进展

聚甲基丙烯酰亚胺(Polymethacrylimide,PMI)泡沫是当今夹层结构复合材料最主要的芯材,具有密度低、力学性能和耐热性能突出、易于机加工、与热固性树脂黏结良好、适应于热压罐固化工艺等突出优点,已经在航空航天、交通运输、风电叶片、医疗器械、电子通讯等领域获得较广泛应用。本文对PMI泡沫的发展历史、制备技术、结构与性能进行了综述,并提出了国内PMI泡沫进一步发展亟待解决的问题。

储存期对聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫性能的影响研究

为合理存储和使用PMI泡沫以发挥其最佳性能,研究了PMI泡沫储存过程的吸潮性能以及吸潮后力学和耐热蠕变性能的变化,发现PMI泡沫在暴露于潮湿空气中的前10d具有最快的吸潮速率,120d时吸潮基本达到饱和;吸潮后的常温压缩强度与干燥时相当,但高温压缩蠕变性能下降明显。探讨了吸潮后干燥对高温压缩蠕变性能的影响。

聚甲基丙烯酰亚胺/有机蒙脱土泡沫的制备与性能

以甲基丙烯酸(MAA)和丙烯腈(AN)为单体,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,以有机改性蒙脱土(OMMT)为填料,通过单体原位插层聚合的方法,制备了聚甲基丙烯酰亚胺/有机蒙脱土(PMI/OMMT)泡沫。通过傅里叶变换红外(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对OMMT的结构进行表征,通过热重分析(TGA)、动态力学热分析(DMA)、垂直燃烧、极限氧指数(LOI)和扫描电镜(SEM)对PMI/4OMMT泡沫热性能、燃烧性能和形貌进行表征,同时对PMI/4OMMT泡沫的力学强度进行分析。结果表明,十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)插层进入钠基蒙脱土(Na-MMT)层间,使层间距由1.25nm增加到2.20nm。制备的PMI/4OMMT泡沫具有良好的成炭性能和较高的玻璃化转变温度,OMMT的加入提高了PMI/4OMMT泡沫的LOI,泡沫呈蜂窝状结构,孔径在0.1~0.4mm之间。力学性能分析表明,PMI/4OMMT泡沫具有较高的力学强度,PMI60/4OMMT泡沫的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别为1.45MPa、2.11MPa和3.15MPa。

不同单体配比聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备与性能

以甲基丙烯酸(MAA)和丙烯腈(AN)为单体,通过加热结合超声的方法引发反应,快速制备了不同单体配比的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫。通过傅里叶变换红外光谱、热重分析、动态力学热分析、垂直燃烧、极限氧指数(LOI)和扫描电镜对PMI泡沫结构、热性能、燃烧性能和形貌进行表征,同时对PMI泡沫的力学强度进行分析。结果表明,高温下氰基与羧基通过重排异构化反应生成酰胺键,制备的PMI泡沫具有良好的成炭性能和较高的玻璃化转变温度,LOI随AN含量的增加而提高,泡沫呈蜂窝状结构,孔径在0.1~0.3 mm之间。力学性能分析表明,PMI泡沫具有较高的力学强度,50.1 kg/m 3的PMI泡沫的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别为1.85 MPa、2.71 MPa和3.74 MPa。

聚甲基丙烯酰亚胺树脂的分子结构研究

以聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫分子结构为研究对象,通过对其原位加热的傅里叶变换红外(FR-IR)分析,发现样品Cascell IH型PMI泡沫预聚物在160℃/2 h处理条件下,-COOH与-CN基团就开始发生亚胺化反应;200℃/2 h处理后,-NH伸缩振动的峰型和峰面积不再发生改变,-C=N伸缩振动峰出现;通过碳核磁谱图分析发现,Cascell IH泡沫预聚物不存在相邻的-COOH;结果说明Cascell IH泡沫预聚物经过高温处理后只会发生成环的亚胺化反应和形成梯形的环化反应。通过激光光散射(LLS)和凝胶渗透色谱仪(GPC)测定Cascell IH分子量与分布,结果显示都出现双峰,表明Cascell IH泡沫预聚物的分子量较大且分布较宽,符合自由基共聚合的特点。

聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备和发展现状

列出了聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料的发展背景,回顾了PMI泡沫塑料的两种制备方法,从原材料的选择和生产工艺的控制两个方面探讨了生产过程对PMI泡沫塑料性能的影响。通过介绍PMI泡沫塑料在国内外的研究和应用状况,指出了PMI泡沫塑料制备和应用中存在的问题,并对未来我国PMI泡沫塑料的研究和发展做出了展望,旨在为PMI泡沫塑料的制备和实际应用提供参考。