[发明专利]一种PMI泡沫塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种PMI泡沫塑料及其制备方法。

背景技术

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料是一种泡孔为100％闭孔结构、质轻的硬质泡沫塑料，相同密度下，PMI泡沫塑料是目前强度、刚度最高的泡沫塑料，同时具有优异的耐热性能和抗蠕变性能。不同密度、不同泡孔的PMI泡沫塑料可以分别应用于多种领域，但现有技术中对PMI泡沫塑料的助剂配方工艺不稳定，不同彼此生产出的产品性能误差较大，可能是由于残留的引发剂分解释放出的气体使得泡孔不均匀。本发明通过控制单体比例达到泡孔均匀，添加密度控制剂能得到高密度的泡沫塑料，而且优化的配方能稳定生产工艺，弥补现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种PMI泡沫塑料及其制备方法。

本发明的技术方案通过以下步骤实现：

一种PMI泡沫塑料包括以下重量百分比的组分：丙烯腈/α-甲级丙烯腈91.25-88.55％、交联剂2％、引发剂0.25-0.45％、发泡剂6-8％、成核剂0.5％、交联剂0.4％、密度控制剂0.05-0.1％。

所述丙烯腈/α-甲级丙烯腈的重量比为42/58。

所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的任意一种。

所述发泡剂为甲酰胺、碳酰胺、正戊醇、异丙醇、1,2-丙二醇中的任意一种或几种，优选为甲酰胺。

所述成核剂为碳酰胺。

所述交联剂为丙烯酰胺、甲级丙烯酸烯丙酯、氧化镁中的任意一种。

所述密度控制剂为N,N-二胺基-二苯甲烷型双马来酰亚胺。

一种PMI泡沫塑料的制备工艺：1)按上述重量百分比将单体、引发剂、发泡剂及其他助剂加入反应器中预搅拌3小时，得到酒红色溶液；2)将混合均匀的溶液注入玻璃模具模腔密封，水浴加热40-60度，聚合反应48-100小时，得到PMI预聚块；3)将PMI预聚块置于发泡工装中，放入电热恒温鼓风干燥器，加热温度180-210度，发泡时间25分钟；4)将步骤3)中所得进行热处理160-200度2小时。

本发明的有益效果在于：一种PMI泡沫塑料，固定单体配比为丙烯腈/α-甲级丙烯腈＝42/58，得到的共聚物链节比约为1：1，环化程度大，发泡阻力大，泡孔膨胀倍率小，泡孔平均孔径小。以N,N-二胺基-二苯甲烷型双马来酰亚胺作为密度调节剂可以得到高密度的PMI泡沫塑料。碳酰胺作为成核剂，能有效的减小泡沫泡孔孔径，使得泡孔分布均匀。所得的PMI泡沫塑料呈多面体闭合结构，密度高、力学性能优异、耐热性能好。

具体实施方式

实施例一：

一种PMI泡沫塑料包括以下重量百分比的组分：丙烯腈/α-甲级丙烯腈(42/58)90.75％、丙烯酰胺2％、偶氮二异丁腈0.25％、甲酰胺6％、碳酰胺0.5％、交联剂0.4％、N,N-二胺基-二苯甲烷型双马来酰亚胺0.1％。

1)按上述重量百分比将单体、引发剂、发泡剂及其他助剂加入反应器中预搅拌3小时，得到酒红色溶液；2)将混合均匀的溶液注入玻璃模具模腔密封，水浴加热40度，聚合反应48小时，得到PMI预聚块；3)将PMI预聚块置于发泡工装中，放入电热恒温鼓风干燥器，加热温度195度，发泡时间25分钟；4)将步骤3)中所得进行热处理160度2小时。

实施例二：

一种PMI泡沫塑料包括以下重量百分比的组分：丙烯腈/α-甲级丙烯腈(42/58)89.75％、丙烯酰胺2％、偶氮二异丁腈0.25％、甲酰胺7％、碳酰胺0.5％、交联剂0.4％、N,N-二胺基-二苯甲烷型双马来酰亚胺0.1％。

1)按上述重量百分比将单体、引发剂、发泡剂及其他助剂加入反应器中预搅拌3小时，得到酒红色溶液；2)将混合均匀的溶液注入玻璃模具模腔密封，水浴加热40度，聚合反应48小时，得到PMI预聚块；3)将PMI预聚块置于发泡工装中，放入电热恒温鼓风干燥器，加热温度195度，发泡时间25分钟；4)将步骤3)中所得进行热处理160度2小时。

实施例三：

一种PMI泡沫塑料包括以下重量百分比的组分：丙烯腈/α-甲级丙烯腈(42/58)88.75％、丙烯酰胺2％、偶氮二异丁腈0.25％、甲酰胺8％、碳酰胺0.5％、交联剂0.4％、N,N-二胺基-二苯甲烷型双马来酰亚胺0.1％。