AN/MAA/AMS共聚物及其泡沫塑料的制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-03-27 18:58
聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)泡沫塑料具有優(yōu)異的力學性能與耐熱性能,廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。以丙烯腈(AN)與甲基丙烯酸(MAA)為主要單體制備PMI共聚物時,聚合過程難以控制且易出現(xiàn)爆聚,添加第三方單體有助于解決該問題。本論文以甲基苯乙烯(AMS)為第三方單體對PMI共聚物進行改性實驗,研究了不同含量AMS對改性共聚物性能的影響,并以此為基礎(chǔ)制備了AMS改性泡沫塑料。首先以自由基預(yù)聚體法制備了AN/MAA共聚物。力學性能測試與TGA測試結(jié)果表明:提高熱處理溫度可提升共聚物的力學性能與耐熱性能。當AN/MAA共聚物熱處理溫度由140 oC升高至160 oC,其拉伸強度由96.32 MPa提升至108.54 MPa,該共聚物在600 oC時的熱分解殘留量也由36.91%提升至39.13%。FTIR、DSC與TGA測試結(jié)果表明AN/MAA共聚物在熱處理過程中所發(fā)生的主要反應(yīng)為共聚物分子鏈上相鄰-CN基與-COOH基之間所發(fā)生的酰亞胺成環(huán)反應(yīng)。然后借助Q-e方程對AN/MAA/AMS自由基共聚進行了理論研究,并制備了不...
【文章來源】:江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 泡沫塑料概況
1.1.1 泡沫塑料
1.1.2 泡沫塑料分類
1.2 泡沫塑料泡體結(jié)構(gòu)與性能
1.3 常見高性能泡沫塑料
1.3.1 聚氨酯泡沫塑料
1.3.2 聚苯乙烯泡沫塑料
1.3.3 聚酰亞胺泡沫塑料
1.3.4 聚醚酰亞胺泡沫塑料
1.3.5 聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料
1.4 PMI泡沫塑料的性能與應(yīng)用
1.4.1 PMI泡沫塑料的性能
1.4.2 PMI泡沫塑料的應(yīng)用
1.5 PMI泡沫塑料的制備與改性
1.5.1 PMI泡沫塑料的制備原理與方法
1.5.2 PMI泡沫塑料的改性
1.6 PMI泡沫塑料的發(fā)展歷程
1.6.1 國外PMI泡沫塑料的發(fā)展歷程
1.6.2 國內(nèi)PMI泡沫塑料的發(fā)展歷程
1.7 本論文研究目的及主要研究內(nèi)容
第2章 AN/MAA/AMS共聚物及其泡沫塑料的制備與表征
2.1 實驗原料及儀器
2.1.1 實驗原料
2.1.2 實驗儀器及設(shè)備
2.2 預(yù)聚板模具的制備
2.3 實驗方案
2.3.1 AN/MAA/AMS泡沫塑料制備流程圖
2.3.2 共聚物制備工藝
2.3.3 泡沫塑料制備工藝
2.4 測試與表征
2.4.1 表觀密度測試
2.4.2 熱重分析測試(TGA)
2.4.3 差示掃描量熱分析(DSC)
2.4.4 傅里葉紅外光譜測試(FTIR)
2.4.5 掃描電鏡測試(SEM)
2.4.6 力學性能測試
第3章 AN/MAA共聚物的制備與性能研究
3.1 引言
3.2 AN/MAA共聚物的制備
3.2.1 AN/MAA共聚物單體比例的選擇
3.2.2 AN/MAA共聚物引發(fā)劑與交聯(lián)劑的選擇
3.3 熱處理對AN/MAA共聚物各方面性能的影響
3.3.1 熱處理對共聚物力學性能的影響
3.3.2 熱處理對共聚物耐熱性能的影響
3.4 AN/MAA共聚物化學結(jié)構(gòu)分析
3.4.1 AN/MAA共聚物DSC分析
3.4.2 AN/MAA共聚物FTIR分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 AN/MAA/AMS共聚物的制備與性能研究
4.1 引言
4.2 Q-e法估算AN/MAA/AMS三元共聚物組成
4.3 AMS含量對改性共聚物外在形貌影響
4.4 AMS含量對改性聚物拉伸斷口形貌的影響
4.5 熱處理對改性共聚物力學性能的影響
4.6 AMS含量對改性共聚物耐熱性能的影響
4.7 AMS改性共聚物化學結(jié)構(gòu)分析
4.7.1 AMS改性共聚物DSC分析
4.7.2 AMS改性共聚物FTIR分析
4.8 本章小結(jié)
第5章 AMS改性泡沫塑料的制備與性能研究
5.1 引言
5.2 改性 PMI 泡沫塑料發(fā)泡劑的選擇
5.3 改性 PMI 泡沫塑料發(fā)泡過程研究
5.3.1 氣泡核的產(chǎn)生
5.3.2 泡體的膨脹
5.3.3 泡體固化定型
5.4 泡沫塑料泡孔結(jié)構(gòu)分析
5.5 各類助劑對泡沫塑料性能的影響
5.5.1 發(fā)泡劑含量對泡沫塑料性能的影響
5.5.2 成核劑含量對泡沫塑料性能的影響
5.5.3 交聯(lián)劑對泡沫板性能的影響
5.6 制備工藝對泡沫塑料性能的影響
5.6.1 水浴聚合制備預(yù)聚板
5.6.2 前熱處理時間對泡沫塑料性能的影響
5.6.3 不同發(fā)泡溫度對泡沫塑料性能的影響
5.6.4 熱處理時間對PMI泡沫塑料的影響
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間所發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚α-甲基苯乙烯的熱降解研究進展[J]. 陳苗,張占文,易勇,王紅斌,黃勇,史瑞廷. 高分子材料科學與工程. 2018(10)
[2]吸濕對PMI泡沫夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料力學性能和介電性能的影響[J]. 邊佳燕,劉鈞,鮑錚,周遠明. 電子機械工程. 2018(04)
[3]聚苯乙烯的機械性能與耐熱性改性研究進展[J]. 李佩華,胡濤,羅晶瑾,龔興厚,吳崇剛. 高分子通報. 2018(07)
[4]PMI泡沫發(fā)泡劑甲酰胺的分解行為[J]. 吳輝劍,杜作娟,黃小忠,王春齊,黃祺. 工程塑料應(yīng)用. 2018(06)
[5]氨基氟硅油改性水性聚氨酯的研究[J]. 楊新華. 當代化工研究. 2018(03)
[6]PMI泡沫發(fā)展現(xiàn)狀及其在直升機上的應(yīng)用[J]. 趙秀芬,紀雙英,史湘寧,郝巍,劉剛. 宇航材料工藝. 2018(01)
[7]尿素熱解制取氨氣數(shù)值模擬[J]. 張忠平. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2016(21)
[8]反應(yīng)性阻燃劑N-(2,4,6-三溴苯基)馬來酰亞胺改性聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)泡沫的制備與性能研究[J]. 楊洋,袁協(xié)堯,劉衛(wèi)平,陳小強,雷毅. 上海塑料. 2015(01)
[9]氯醋共聚樹脂研究進展及國內(nèi)外生產(chǎn)概況[J]. 王祖芳,黃東,賀盛喜. 聚氯乙烯. 2013(10)
[10]聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料研究進展[J]. 陳青香,劉未隆,王鵬,胡文閣,陳強,甄建軍,翟文. 工程塑料應(yīng)用. 2013(07)
博士論文
[1]高性能聚酰亞胺基及聚苯基聚合物的制備及其性能研究[D]. 許文慧.江西師范大學 2018
[2]新型聚酰亞胺及其復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 李慶.湖北大學 2018
[3]硫化過程中填充橡膠粘彈特性研究[D]. 粟本龍.哈爾濱工業(yè)大學 2016
碩士論文
[1]成核劑對軟質(zhì)聚氨酯泡沫微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響[D]. 王靜.北京化工大學 2018
[2]含酰亞胺基共聚物泡沫塑料的制備及性能研究[D]. 衛(wèi)傅翔.浙江理工大學 2018
[3]聚甲基丙烯酰亞胺泡沫及其硅酸鹽復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 張志永.東北林業(yè)大學 2017
[4]異氰脲酸酯改性交聯(lián)聚氯乙烯泡沫結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 翟建峰.哈爾濱工程大學 2017
[5]聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 劉燕青.湖南工業(yè)大學 2013
[6]水解聚丙烯腈制備聚丙烯酰亞胺及泡沫[D]. 謝彥龍.北京化工大學 2012
[7]X-cor夾層復(fù)合材料力學性能研究[D]. 杜龍.西北工業(yè)大學 2007
[8]AN/MAA/AM共聚物的表征及改性研究[D]. 張翠.西北工業(yè)大學 2007
[9]AN/MAA共聚物泡沫塑料的制備、結(jié)構(gòu)與性能[D]. 陳挺.西北工業(yè)大學 2006
[10]泡沫塑料可壓縮的塑性力學性能研究[D]. 劉瑛.天津大學 2006
本文編號:3104034
【文章來源】:江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 泡沫塑料概況
1.1.1 泡沫塑料
1.1.2 泡沫塑料分類
1.2 泡沫塑料泡體結(jié)構(gòu)與性能
1.3 常見高性能泡沫塑料
1.3.1 聚氨酯泡沫塑料
1.3.2 聚苯乙烯泡沫塑料
1.3.3 聚酰亞胺泡沫塑料
1.3.4 聚醚酰亞胺泡沫塑料
1.3.5 聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料
1.4 PMI泡沫塑料的性能與應(yīng)用
1.4.1 PMI泡沫塑料的性能
1.4.2 PMI泡沫塑料的應(yīng)用
1.5 PMI泡沫塑料的制備與改性
1.5.1 PMI泡沫塑料的制備原理與方法
1.5.2 PMI泡沫塑料的改性
1.6 PMI泡沫塑料的發(fā)展歷程
1.6.1 國外PMI泡沫塑料的發(fā)展歷程
1.6.2 國內(nèi)PMI泡沫塑料的發(fā)展歷程
1.7 本論文研究目的及主要研究內(nèi)容
第2章 AN/MAA/AMS共聚物及其泡沫塑料的制備與表征
2.1 實驗原料及儀器
2.1.1 實驗原料
2.1.2 實驗儀器及設(shè)備
2.2 預(yù)聚板模具的制備
2.3 實驗方案
2.3.1 AN/MAA/AMS泡沫塑料制備流程圖
2.3.2 共聚物制備工藝
2.3.3 泡沫塑料制備工藝
2.4 測試與表征
2.4.1 表觀密度測試
2.4.2 熱重分析測試(TGA)
2.4.3 差示掃描量熱分析(DSC)
2.4.4 傅里葉紅外光譜測試(FTIR)
2.4.5 掃描電鏡測試(SEM)
2.4.6 力學性能測試
第3章 AN/MAA共聚物的制備與性能研究
3.1 引言
3.2 AN/MAA共聚物的制備
3.2.1 AN/MAA共聚物單體比例的選擇
3.2.2 AN/MAA共聚物引發(fā)劑與交聯(lián)劑的選擇
3.3 熱處理對AN/MAA共聚物各方面性能的影響
3.3.1 熱處理對共聚物力學性能的影響
3.3.2 熱處理對共聚物耐熱性能的影響
3.4 AN/MAA共聚物化學結(jié)構(gòu)分析
3.4.1 AN/MAA共聚物DSC分析
3.4.2 AN/MAA共聚物FTIR分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 AN/MAA/AMS共聚物的制備與性能研究
4.1 引言
4.2 Q-e法估算AN/MAA/AMS三元共聚物組成
4.3 AMS含量對改性共聚物外在形貌影響
4.4 AMS含量對改性聚物拉伸斷口形貌的影響
4.5 熱處理對改性共聚物力學性能的影響
4.6 AMS含量對改性共聚物耐熱性能的影響
4.7 AMS改性共聚物化學結(jié)構(gòu)分析
4.7.1 AMS改性共聚物DSC分析
4.7.2 AMS改性共聚物FTIR分析
4.8 本章小結(jié)
第5章 AMS改性泡沫塑料的制備與性能研究
5.1 引言
5.2 改性 PMI 泡沫塑料發(fā)泡劑的選擇
5.3 改性 PMI 泡沫塑料發(fā)泡過程研究
5.3.1 氣泡核的產(chǎn)生
5.3.2 泡體的膨脹
5.3.3 泡體固化定型
5.4 泡沫塑料泡孔結(jié)構(gòu)分析
5.5 各類助劑對泡沫塑料性能的影響
5.5.1 發(fā)泡劑含量對泡沫塑料性能的影響
5.5.2 成核劑含量對泡沫塑料性能的影響
5.5.3 交聯(lián)劑對泡沫板性能的影響
5.6 制備工藝對泡沫塑料性能的影響
5.6.1 水浴聚合制備預(yù)聚板
5.6.2 前熱處理時間對泡沫塑料性能的影響
5.6.3 不同發(fā)泡溫度對泡沫塑料性能的影響
5.6.4 熱處理時間對PMI泡沫塑料的影響
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間所發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚α-甲基苯乙烯的熱降解研究進展[J]. 陳苗,張占文,易勇,王紅斌,黃勇,史瑞廷. 高分子材料科學與工程. 2018(10)
[2]吸濕對PMI泡沫夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料力學性能和介電性能的影響[J]. 邊佳燕,劉鈞,鮑錚,周遠明. 電子機械工程. 2018(04)
[3]聚苯乙烯的機械性能與耐熱性改性研究進展[J]. 李佩華,胡濤,羅晶瑾,龔興厚,吳崇剛. 高分子通報. 2018(07)
[4]PMI泡沫發(fā)泡劑甲酰胺的分解行為[J]. 吳輝劍,杜作娟,黃小忠,王春齊,黃祺. 工程塑料應(yīng)用. 2018(06)
[5]氨基氟硅油改性水性聚氨酯的研究[J]. 楊新華. 當代化工研究. 2018(03)
[6]PMI泡沫發(fā)展現(xiàn)狀及其在直升機上的應(yīng)用[J]. 趙秀芬,紀雙英,史湘寧,郝巍,劉剛. 宇航材料工藝. 2018(01)
[7]尿素熱解制取氨氣數(shù)值模擬[J]. 張忠平. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2016(21)
[8]反應(yīng)性阻燃劑N-(2,4,6-三溴苯基)馬來酰亞胺改性聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)泡沫的制備與性能研究[J]. 楊洋,袁協(xié)堯,劉衛(wèi)平,陳小強,雷毅. 上海塑料. 2015(01)
[9]氯醋共聚樹脂研究進展及國內(nèi)外生產(chǎn)概況[J]. 王祖芳,黃東,賀盛喜. 聚氯乙烯. 2013(10)
[10]聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料研究進展[J]. 陳青香,劉未隆,王鵬,胡文閣,陳強,甄建軍,翟文. 工程塑料應(yīng)用. 2013(07)
博士論文
[1]高性能聚酰亞胺基及聚苯基聚合物的制備及其性能研究[D]. 許文慧.江西師范大學 2018
[2]新型聚酰亞胺及其復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 李慶.湖北大學 2018
[3]硫化過程中填充橡膠粘彈特性研究[D]. 粟本龍.哈爾濱工業(yè)大學 2016
碩士論文
[1]成核劑對軟質(zhì)聚氨酯泡沫微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響[D]. 王靜.北京化工大學 2018
[2]含酰亞胺基共聚物泡沫塑料的制備及性能研究[D]. 衛(wèi)傅翔.浙江理工大學 2018
[3]聚甲基丙烯酰亞胺泡沫及其硅酸鹽復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 張志永.東北林業(yè)大學 2017
[4]異氰脲酸酯改性交聯(lián)聚氯乙烯泡沫結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 翟建峰.哈爾濱工程大學 2017
[5]聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 劉燕青.湖南工業(yè)大學 2013
[6]水解聚丙烯腈制備聚丙烯酰亞胺及泡沫[D]. 謝彥龍.北京化工大學 2012
[7]X-cor夾層復(fù)合材料力學性能研究[D]. 杜龍.西北工業(yè)大學 2007
[8]AN/MAA/AM共聚物的表征及改性研究[D]. 張翠.西北工業(yè)大學 2007
[9]AN/MAA共聚物泡沫塑料的制備、結(jié)構(gòu)與性能[D]. 陳挺.西北工業(yè)大學 2006
[10]泡沫塑料可壓縮的塑性力學性能研究[D]. 劉瑛.天津大學 2006
本文編號:3104034
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