[发明专利]生产聚(甲基)丙烯酰亚胺材料的方法

说明书

本文公开了一种生产聚(甲基)丙烯酰亚胺材料的方法。其中，将(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯腈的粒状共聚物在单个步骤中通过热处理进行预发泡和酰亚胺化，从而提供聚(甲基)丙烯酰亚胺颗粒。

技术领域

本发明涉及发泡成型的刚性硬质材料领域，特别是生产聚(甲基)丙烯酰亚胺材料的方法。

背景技术

聚(甲基)丙烯酰亚胺(PMI)是用作生产聚(甲基)丙烯酰亚胺硬质泡沫的前体的聚酰亚胺。由于它们的高稳定性和较低的总重量，这些泡沫在飞机和汽车制造以及相关技术中尤为突出。

通常，聚(甲基)丙烯酰亚胺由聚(甲基)丙烯酸酯和合适的胺(如甲胺)制成，或通过对(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯腈共聚物进行热处理而制成。在任何情况下，随后将PMI聚合物块研磨以提供PMI颗粒，然后将其发泡成型以生产所需的PMI硬质泡沫。在某些程序中，将PMI颗粒在发泡成型之前进行预发泡。此后，通常在压制工具中处理由此获得的PMI材料或PMI芯，以提供期望的复合组件。

发明内容

现有技术中已知的PMI材料的生产方法具有各种缺点。为了避免处理挥发性和危险的低分子量胺，生产聚(甲基)丙烯酰亚胺聚合物或聚合物块的选择方法是(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯腈的共聚以及随后的热处理，从而在相应的酰亚胺形成下使腈和羧基官能团环化。当前，该方法分为两个步骤进行。即，在第一步中，生成共聚物，并且在第二步中，对固体聚合物块进行热处理。各个共聚物块的热处理通常很麻烦并且需要特殊的设备。例如，将共聚物块夹在两个特殊的玻璃板之间，这些玻璃板必须在侧面密封。然后通过围绕密封板的水浴来提供温度。通常，很难在共聚物内获得均匀的热分布。因此，该方法不仅因为需要特殊的酰亚胺化设备而更加昂贵，而且由于聚合物块内不均匀的热分布而使得酰亚胺化过程本身缓慢。

此外，为了产生PMI泡沫，至少需要四个工艺步骤，所有这些步骤都需要不同的工具和设备：(1)共聚物形成，(2)酰亚胺化，(3)研磨，和(4)发泡成型。

当前采用的技术的另一个缺点是，PMI颗粒的发泡成型相当困难。特别是，当将发泡成型的PMI材料从成形工具上移除时，包括诸如小边缘、通道、凹槽等复杂几何形状的零件通常会制动。另外，所获得的PMI泡沫材料的表面通常是结构化的或包含孔，已发现所述孔对任何相应的复合材料的表面质量显示出有害的影响。

因此，尽管具有有益的性质，但PMI泡沫仍没有像其他硬质泡沫(如聚氯乙烯或聚氨酯)那样突出地使用。造成这种情况的原因尤其包括高昂的成本以及与其生产相关的困难。

因此，本发明的总体目的是改进用于生产聚(甲基)丙烯酰亚胺材料的工艺的现有技术，从而优选地完全或部分地避免现有技术的缺点。

在有利的实施方式中，提供了一种用于生产PMI材料的具有成本效益的方法。在其他有利的实施方式中，该方法减少或最小化了生产PMI材料、PMI发泡成型的组件和/或PMI泡沫所需的步骤数量。

在另外的有利实施方式中，用于生产PMI材料的方法产生PMI泡沫或PMI发泡成型的组件，其具有至少减少的孔数，或至少具有减小的孔径或具有基本平坦的表面的孔。

总体目的是通过独立权利要求的主题总体上实现的。由从属权利要求和说明书中得出其他有利的和示例性实施方式。