[發明專利]一種高強度異型聚(甲基)丙烯酰亞胺泡沫的制備方法

有效

• 申請號: 201711446287.0
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108084324B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 胡愛軍;徐文生;李克迪;孟佳麗;方勇;何永富
• 申請（專利權）人: 浙江中科恒泰新材料科技有限公司
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F220/48;C08F220/56;C08F212/08;C08F8/48;C08J9/04;C08J9/08;C08J9/30
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 黃平英

本發明公開了一種高強度異型聚(甲基)丙烯酰亞胺泡沫的制備方法，將制備聚(甲基)丙烯酰亞胺泡沫的原料加入反應釜中，氮氣保護下進行預聚合，反應液的粘度達到預設值時降低反應溫度，加入低溫引發劑；將所得反應液進行發泡；氮氣保護下將發泡后的反應液注入模具中；控制泡沫固化溫度進行聚合固化，拆模，取出泡體；將取出的泡體轉移至烘箱中進行后固化；將后固化所得異型聚甲基丙烯酰亞胺泡沫重新放入模具，再次微發泡，冷卻、拆模即得。按本發明的方法可以高效制備高強度異型PMI泡沫，大大降低了目前生產異型PMI泡沫的成本，提高了效率，提高了性能，可用于新能源汽車、自行車輪轂、螺旋槳葉片等需要異型聚甲基丙烯酰亞胺泡沫的領域。

技術領域

本發明涉及高分子材料的技術領域，具體涉及一種高強度異型聚(甲基)丙烯酰亞胺泡沫材料的制備方法。

背景技術

PMI泡沫塑料是當今力學性能和耐熱性能最高的泡沫塑料之一，自1972年德固賽商業化生產PMI泡沫材料以來，PMI由于其高強度、高剛度及優異的耐熱和抗蠕變等性能，已廣泛應用在航空航天、交通運輸、風電、船舶等領域。

但是，目前市場上得PMI泡沫材料，其產品形態只有唯一的板材一種形式，這種單一的產品形態限制了其應用范圍；如果將PMI泡沫加工成異型材，則在自行車輪圈、輕量化汽車、螺旋槳葉片等需要高比強度、高耐熱的異型泡沫領域具有極大的優勢，但是目前制備異型PMI泡沫需要通過機械加工(如切割、打磨等)方式才能得到所需結構件，泡沫浪費大，機加工成本高、效率低。

因此，研究聚(甲基)丙烯酰亞胺異型泡沫勢在必行。

目前，國內外對于聚(甲基)丙烯酰亞胺異型泡沫的研究尚處于起步階段。專利CN101341227A熱發泡性微球及其制造方法和用途中利用懸浮聚合制備了包含發泡劑的聚(甲基)丙烯酰亞胺熱發泡性微球，填充入模具中可以得到異型聚(甲基)丙烯酰亞胺泡沫；專利CN101857656A用于生產聚(甲基)丙烯酰亞胺泡沫材料的可發性顆粒及其應用中先將甲基丙烯酸/甲基丙烯腈及相關助劑混合均勻，澆注到模具中，本體聚合得到板狀聚(甲基)丙烯酰亞胺板材，然后破碎得到可發性顆粒，將可發性顆粒預發泡得到預發泡粒子，再將預發泡粒子填入模具中發泡得到異型PMI泡沫；專利CN103814068A包含粘合促進劑的基于聚(甲基)丙烯酰亞胺的發泡共聚物的制備方法中先將聚(甲基)丙烯酰亞胺板材進行研磨，得到一定粒徑范圍的可發性聚合物粒子，然后在一定溫度下預發泡，得到預發泡粒子，然后再在預發泡粒子中混入粘合劑，最后將粒子注入模具中進行發泡，得到異型PMI泡沫，部分改善了專利CN101857656A中泡沫內部顆粒之間界面強度低的問題；專利CN103923337A聚(甲基)丙烯酰亞胺復合泡沫吸波材料中借鑒了專利CN101857656A中制備異型PMI泡沫的方法，同時引入了經過表面處理的吸波劑，得到了具有吸波性能的異型聚(甲基)丙烯酰亞胺泡沫；專利CN106170508A在封閉模具中對聚(甲基)丙烯酰亞胺顆粒進行發泡成型從而制備硬質泡沫芯中先將聚(甲基)丙烯酰亞胺板材研磨得到了可發性粒子，然后將可發性粒子預發泡，最后填入模具中發泡得到異型PMI泡沫；專利105793338A用于隨后在閉合模具中發泡模塑的聚(甲基)丙烯酰亞胺粒子的預發泡中先將聚(甲基)丙烯酰亞胺板材研磨得到粒子，然后將粒子用特定波長IR光輻照，然后在短時間內預發泡，最后填入模具中發泡得到異型PMI泡沫；專利CN106459465A在封閉模具中對聚(甲基)丙烯酰亞胺顆粒進行壓力相關的模制發泡從而制備硬質泡沫芯中將得到的聚(甲基)丙烯酰亞胺粒子在壓力下進行預發泡，然后充入模具中，減壓發泡，得到密度梯度更小的異型泡沫。目前市面上的模內發泡聚(甲基)丙烯酰亞胺泡沫就是按聚(甲基)丙烯酰亞胺板材破碎、預發泡、發泡的基本原理制備得到的，相關產品從表觀上看，泡沫表面有細微邊界，但還是比較平整的，而且泡沫內部可以嵌入金屬部件。