[發明專利]利用烷烴降低聚-α-甲基苯乙烯降解溫度的方法

有效

• 申請號: 201810762525.7
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN109111593B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 陳強;李波;潘大偉;陳苗;劉梅芳;張占文
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: C08J11/20
• 分類號: C08J11/20;C08L25/16
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 賈曉燕

本發明公開了一種利用烷烴降低聚?α?甲基苯乙烯降解溫度的方法，包括：(1)向聚?α?甲基苯乙烯溶液中添加烷烴，配制成雙溶劑體系的混合溶液；(2)利用彈道爐法將步驟一的混合溶液制備成聚?α?甲基苯乙烯空心顆粒；(3)對聚?α?甲基苯乙烯空心顆粒進行清洗，干燥；(4)將干燥的聚?α?甲基苯乙烯空心顆粒放入降解爐，對聚?α?甲基苯乙烯空心顆粒進行熱降解。該方法對降解芯軸技術進行有效改進，降低PAMS芯軸微球的降解溫度，保證利用降解芯軸技術制備的GDP靶丸品質；同時本發明通過彈道爐法制備PAMS顆粒，并向PAMS顆粒中引入烷烴作為第三方添加劑，降低芯軸微球降解溫度，促進PAMS顆粒降解，進而提高最終靶丸品質。

技術領域

本發明屬于聚合物改性領域，具體涉及一種利用烷烴促進聚-α-甲基苯乙烯降解的方法。

背景技術

隨著經濟的發展和人口的增長，當今社會對能源的需求越來越大，能源問題已成為當今社會所面臨的重要問題，隨著煤炭，石油，天然氣等化石燃料的日益枯竭，人們將目光越來越多的投向新能源的開發與利用，在所有新能源中，核能被認為是最具有潛力的新能源。核能的利用分為核裂變與核聚變，其中，核裂變已得到實際應用，但是核裂變反應中，由于裂變燃料在自然界中的儲量有限且核裂變具有放射性和危險性，因此核裂變的應用受到一定的限制。相比之下，聚變燃料在自然界中儲量豐富且為綠色燃料，且聚變可實現比裂變更高的能量釋放，因此實現可控熱核聚變具有極其重要的意義。目前，最有希望實現可控熱核聚變的方式是慣性約束聚變(ICF)。

成功實現ICF實驗的條件是對靶丸內核燃料的對稱壓縮，然而，流體力學不穩定性導致的不對稱壓縮，引起的核燃料與推進層之間的混合，降低燃料區的溫度而導致壓縮效率降低甚至點火失敗。因此，ICF實驗對靶丸品質(幾何球形，表面光潔度)提出了極其嚴苛的要求。

目前以聚-α-甲基苯乙烯PAMS芯軸為模板采用降解芯軸技術制備的GDP靶丸為最常用的靶丸，即利用低壓等離子體化學氣相沉積法在PAMS芯軸表面覆蓋GDP碳氫涂層，形成GDP-PAMS復合微球，利用降解法將PAMS降解形成AMS單體或二聚體等小分子以去除PAMS芯軸，形成GDP靶丸。因此，PAMS芯軸的幾何球形及表面質量決定了最終靶丸的品質。在此降解芯軸技術中，PAMS與GDP之間降解溫度的差異是降解芯軸技術的前提。為保證最終GDP靶丸的品質，在不影響芯軸微球幾何球形及表面質量的前提下，降低PAMS芯軸的降解溫度尤為重要。

本發明采用彈道爐法制備PAMS顆粒，通過向爐內管道中噴射聚合物溶液，使顆粒在其運行軌跡的頂點發生膨脹，延長PAMS顆粒在爐內管道中的停留時間，同時也使PAMS空心顆粒在成型時與環境氣體之間的流體力學相互作用最小化，從而得到高品質PAMS空心顆粒。本發明通過向聚合物溶液中引入少量短鏈正烷烴(正辛烷，正十二烷，正十六烷)作為第三方添加劑，制備內含短鏈正烷烴的PAMS空心顆粒，在降解芯軸技術中，短鏈正烷烴可有效降低PAMS空心顆粒的降解溫度，促進PAMS空心顆粒的降解，從而制備高品質的GDP靶丸。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種利用烷烴降低聚-α-甲基苯乙烯降解溫度的方法，包括以下步驟：

步驟一、向聚-α-甲基苯乙烯溶液中添加烷烴，配制成雙溶劑體系的混合溶液；

步驟二、利用彈道爐法將步驟一的混合溶液制備成聚-α-甲基苯乙烯空心顆粒；

步驟三、對聚-α-甲基苯乙烯空心顆粒進行清洗，干燥；

步驟四、將干燥的聚-α-甲基苯乙烯空心顆粒放入降解爐，對聚-α-甲基苯乙烯空心顆粒進行熱降解。

優選的是，所述聚-α-甲基苯乙烯溶液采用的溶劑為對二甲苯、二甲苯、甲苯、四氫呋喃、DMF、氟苯中的任意一種；所述聚-α-甲基苯乙烯溶液的質量濃度為8～15％。