一种高强高韧聚丙烯酰亚胺类泡沫材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种高强高韧聚丙烯酰亚胺类泡沫材料及其制备方法与应用。一种高强高韧聚丙烯酰亚胺类泡沫材料，包括如下质量份的原料制成：含羧基的丙烯酸类单体50份；含腈基的丙烯腈类单体1～100份；引发剂0.1～50份；发泡剂0.1～50份；成核剂0.1～50份；预发粒子1～50份；其中预发粒子包括上述质量份的组分制成。其制备方法，包括如下步骤：将含羧基的丙烯酸类单体、含腈基的丙烯腈类单体、引发剂、发泡剂、成核剂以及预发粒子按比例混合，得到混合物；然后在密闭条件下进行聚合反应，得到聚丙烯酰亚胺类泡沫预聚体共聚物；然后继续加热发泡，即得到的高强高韧性聚丙烯酰亚胺类泡沫材料。本发明专利技术采用与PMI泡沫连续相相同材料体系的预发粒子，实现均相聚合及增韧目的。实现均相聚合及增韧目的。

【技术实现步骤摘要】
一种高强高韧聚丙烯酰亚胺类泡沫材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于聚丙烯酰亚胺类泡沫材料技术，涉及一种高强高韧聚丙烯酰亚胺类泡沫材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯酰亚胺(PMI)泡沫材料最早出现于20世纪60年代的德国。与其它泡沫材料相比，PMI泡沫具有高强高模、各向同性、耐高温，100％闭孔、易加工、可热定型等优异特性，是目前综合性能最优的结构泡沫芯材。目前，PMI泡沫已是高性能碳纤维夹芯复合材料的首选泡沫芯材，碳纤维/PMI夹芯复合材料被广泛应用于部件的承力或次承力结构中。
[0003]聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)材料模量高、断裂伸长率低也是它的一个特性。因此对其的增韧研究一直没有间断。日本专利JP52
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63989、JP59
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42017相继报道了采用聚丁二烯接枝橡胶和聚烯烃橡胶改性PMI材料，这种方法使材料的热稳定性变差，损失了其耐热性能，使PMI材料的热性能不能得到良好保持；为了降低热性能的损失，US4902742专利采用聚硅氧烷橡胶对PMI材料进行增韧改性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强高韧聚丙烯酰亚胺类泡沫材料，其特征在于，所述高强高韧聚丙烯酰亚胺类泡沫材料包括如下质量份的原料制成：其中所述预发粒子包括如下质量份的组分制成：所述含羧基的丙烯酸类单体50份；所述含腈基的丙烯腈类单体1～100份；所述引发剂0.1～50份；所述发泡剂0.1～50份；所述成核剂0.1～50份。2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述含羧基的丙烯酸类单体选自甲基丙烯酸和/或丙烯酸；所述含腈基的丙烯腈类单体选自甲基丙烯腈和/或丙烯腈。3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述引发剂选自过氧化醋酸叔戊酯、过氧化苯甲酰、过氧化2
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乙基己酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈和偶氮异丁氰基甲酰胺中的至少一种；所述发泡剂选自乙醇、丙醇、异丙醇、水、叔丁醇和戊醇中的至少一种；所述成核剂选自碳酰胺、甲酰胺、N
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甲基甲酰胺和N，N
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二甲基甲酰胺中的至少一种。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的材料，其特征在于：所述预发粒子的制备方法，包括步骤如下：1)将所述含羧基的丙烯酸类单体、含腈基的丙烯腈类单体、引发剂、发泡剂及成核剂按照配比混合，得到混合溶液；2)将步骤1)得到的所述混合溶液在密封条件下，静置聚合，得到聚丙烯酰亚胺预聚体；3)将步骤2)得到的所述聚丙烯酰亚胺预聚体粉碎后溶解在有机溶剂中，体系浓度控制在20％以下，经过滤得到预聚体溶液；4)采用低沸点醇类溶剂将步骤3)得到的所述预聚体溶液沉淀出来，经干燥，得到固体粉末；5)将步骤4)得到的固体粉末加热，经粉碎得到所述预发粒子。5.根据权利要求4所述的材料，其特征在于：步骤2)中，所述静置聚合的温度为35～80℃，时间为48～120小时；所述静置聚合在可密封的腔体模具中进行。6.根据权利要求4或5所述的材料，其特征在于：步骤3)中，所述有机溶剂选自N
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甲基吡咯烷酮、N,N
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡爱军，杨士勇，李克迪，史亚伟，王志媛，
申请(专利权)人：浙江中科恒泰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：