改性聚甲基丙烯酰亞胺泡沫及其熱膨脹微球的制備與性能研究
發(fā)布時間:2022-11-06 16:46
聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)泡沫塑料是一種具有優(yōu)異力學(xué)性能和耐高溫性能的聚合物泡沫材料。因其具有輕質(zhì)高強、抗高溫蠕變性等特點,被廣泛用作夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的理想芯材,在航空航天、交通運輸、風(fēng)電等領(lǐng)域具有廣闊的市場應(yīng)用前景。本論文采用靜態(tài)澆鑄法以丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸(MAA)和甲基苯乙烯(AMS)為單體,丙烯酰胺(AM)為交聯(lián)劑制備PMI共聚物,并在此基礎(chǔ)上添加發(fā)泡劑成功制備出PMI泡沫塑料;通過傅里葉紅外光譜(FTIR)測試,力學(xué)性能測試,動態(tài)熱機械分析(DMA)測試,熱重分析(TGA)測試探究了在不同熱處理溫度下納米二氧化硅及石墨烯填料對PMI共聚物和PMI泡沫塑料分子結(jié)構(gòu)及其性能的影響;最后采用懸浮聚合法,制備出PMI熱膨脹微球(殼以MAA/AN共聚物為主體,核為烷烴發(fā)泡劑),采用掃描電鏡(SEM)及偏光顯微鏡(POM)觀察了微球的微觀形貌,采用靜態(tài)熱機械分析測試(TMA)和TGA測試探究了引發(fā)劑、交聯(lián)劑和改性單體種類對熱膨脹微球膨脹性能的影響。其研究結(jié)果表明:(1)所制備的純PMI共聚物隨著熱處理溫度的升高,其分子間的酰亞胺環(huán)化程度、力學(xué)性能及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)均得到提高;...
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 聚甲基丙烯酰亞胺泡沫簡介
1.1.1 概述
1.1.2 聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料的制備及原理
1.1.3 國內(nèi)外聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料的研究進展
1.2 熱膨脹微球簡介
1.2.1 概述
1.2.2 熱膨脹微球的制備及原理
1.2.3 國內(nèi)外關(guān)于熱膨脹微球的研究進展
1.3 課題的意義及主要研究內(nèi)容
1.3.1 課題的意義
1.3.2 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 改性AN/MAA/AMS共聚物的合成及性能研究
2.1 引言
2.2 試樣制備
2.2.1 試驗藥品及主要儀器
2.2.2 改性PMI共聚物的制備
2.3 測試表征
2.3.1 改性PMI共聚物表觀密度測試
2.3.2 改性PMI共聚物力學(xué)性能測試
2.3.3 動態(tài)熱機械分析測試(DMA)
2.3.4 改性共聚物吸水性能測試
2.3.5 改性共聚物硬度測試
2.3.6 傅里葉紅外光譜測試(FTIR)
2.3.7 熱重分析測試(TGA)
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 納米二氧化硅摻量的確定及對石墨烯沉降的影響
2.4.2 紅外光譜分析
2.4.3 密度、硬度及吸水率分析
2.4.4 力學(xué)性能分析
2.4.5 動態(tài)熱機械分析
2.4.6 熱失重分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 改性AN/MAA/AMS泡沫塑料的合成及性能研究
3.1 引言
3.2 試樣制備
3.2.1 試驗藥品及主要儀器
3.2.2 改性PMI泡沫塑料的制備
3.3 測試表征
3.3.1 改性PMI泡沫塑料泡孔結(jié)構(gòu)測試
3.3.2 改性PMI泡沫塑料表觀密度測試
3.3.3 改性PMI泡沫塑料力學(xué)性能測試
3.3.4 傅里葉紅外光譜測試(FTIR)
3.3.5 動態(tài)熱機械分析測試(DMA)
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 宏觀形貌及泡孔結(jié)構(gòu)分析
3.4.2 紅外光譜分析
3.4.3 力學(xué)性能分析
3.4.4 動態(tài)熱機械分析
3.4.5 熱失重分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 PMI熱膨脹微球的制備及性能研究
4.1 引言
4.2 試樣制備
4.2.1 試驗藥品及主要儀器
4.2.2 PMI熱膨脹微球的制備
4.3 測試表征
4.3.1 熱分析測試(TGA)
4.3.2 熱機械分析測試(TMA)
4.3.3 傅里葉紅外光譜測試(FTIR)
4.3.4 熱膨脹微球膨脹性能及粒徑測定
4.3.5 微球表觀形貌觀察
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 PMI熱膨脹微球的制備
4.4.2 引發(fā)劑含量對膨脹性能的影響
4.4.3 交聯(lián)劑含量對膨脹性能的影響
4.4.4 改性單體種類對膨脹性能的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間論文發(fā)表情況
致謝
詳細(xì)摘要
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硬質(zhì)PMI泡沫的表面化學(xué)鍍及其電磁性能[J]. 王愛峰,張廣成,李建偉,史學(xué)濤. 工程塑料應(yīng)用. 2019(05)
[2]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(xué)與工程. 2018(10)
[3]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)
[4]熱膨脹微膠囊的研究進展[J]. 陳彬彬,付海,何力,龔維. 工程塑料應(yīng)用. 2017(08)
[5]動態(tài)熱機械分析在高分子聚合物及復(fù)合材料中的應(yīng)用[J]. 樊慧娟,王晶,張惠. 化學(xué)與黏合. 2017 (02)
[6]聚氨酯/丙烯酸酯熱膨脹微球的制備與性能研究[J]. 周凱軍,龐燦,呂建平. 塑料工業(yè). 2016(06)
[7]一種新型耐溶劑發(fā)泡微膠囊的制備與性能[J]. 呂國雨,劉峰,楊洪梅,劉兆吉,孫偉賢,陳寶生,羅穎. 塑料. 2015(01)
[8]ROHACELL PMI硬質(zhì)泡沫與模具內(nèi)發(fā)泡技術(shù)[J]. 尹君,胡培. 航空制造技術(shù). 2014(15)
[9]微波等離子體化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯的研究進展[J]. 涂昕,滿衛(wèi)東,游志恒,陽朔. 真空與低溫. 2014(02)
[10]PMI泡沫材料的制備及性能研究[J]. 王金艷,楊永全,葛明,史鑫宇,雷毅. 塑料科技. 2013(07)
博士論文
[1]懸。ü玻┚酆铣闪_^程及熱可膨脹聚合物微球合成研究[D]. 謝貴明.浙江大學(xué) 2016
[2]物理發(fā)泡微膠囊的研制及其在立體印花中的應(yīng)用[D]. 吳明華.東華大學(xué) 2002
碩士論文
[1]AN/MAA/AMS共聚物及其泡沫塑料的制備與性能研究[D]. 陳凱駿.江蘇科技大學(xué) 2019
[2]耐熱型高溫?zé)崤蛎浳⑶虻闹苽浼捌浒l(fā)泡行為研究[D]. 劉金霖.浙江理工大學(xué) 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(xué) 2017
[4]低溫?zé)崤蛎浳⒛z囊的制備與發(fā)泡性能研究[D]. 周凱軍.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[5]聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料性能與密度關(guān)系的研究[D]. 王志媛.北京化工大學(xué) 2015
[6]核—殼結(jié)構(gòu)熱塑性膨脹微球的制備及發(fā)泡性能研究[D]. 劉姣姣.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[7]改性石墨烯/碳納米管/聚酰亞胺復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 張勇.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[8]具有優(yōu)異發(fā)泡性能的熱膨脹微球合成與研究[D]. 姜亞帥.揚州大學(xué) 2015
[9]熱膨脹微球的制備及性能研究[D]. 蔡秀麗.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[10]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(xué) 2013
本文編號:3703859
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 聚甲基丙烯酰亞胺泡沫簡介
1.1.1 概述
1.1.2 聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料的制備及原理
1.1.3 國內(nèi)外聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料的研究進展
1.2 熱膨脹微球簡介
1.2.1 概述
1.2.2 熱膨脹微球的制備及原理
1.2.3 國內(nèi)外關(guān)于熱膨脹微球的研究進展
1.3 課題的意義及主要研究內(nèi)容
1.3.1 課題的意義
1.3.2 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 改性AN/MAA/AMS共聚物的合成及性能研究
2.1 引言
2.2 試樣制備
2.2.1 試驗藥品及主要儀器
2.2.2 改性PMI共聚物的制備
2.3 測試表征
2.3.1 改性PMI共聚物表觀密度測試
2.3.2 改性PMI共聚物力學(xué)性能測試
2.3.3 動態(tài)熱機械分析測試(DMA)
2.3.4 改性共聚物吸水性能測試
2.3.5 改性共聚物硬度測試
2.3.6 傅里葉紅外光譜測試(FTIR)
2.3.7 熱重分析測試(TGA)
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 納米二氧化硅摻量的確定及對石墨烯沉降的影響
2.4.2 紅外光譜分析
2.4.3 密度、硬度及吸水率分析
2.4.4 力學(xué)性能分析
2.4.5 動態(tài)熱機械分析
2.4.6 熱失重分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 改性AN/MAA/AMS泡沫塑料的合成及性能研究
3.1 引言
3.2 試樣制備
3.2.1 試驗藥品及主要儀器
3.2.2 改性PMI泡沫塑料的制備
3.3 測試表征
3.3.1 改性PMI泡沫塑料泡孔結(jié)構(gòu)測試
3.3.2 改性PMI泡沫塑料表觀密度測試
3.3.3 改性PMI泡沫塑料力學(xué)性能測試
3.3.4 傅里葉紅外光譜測試(FTIR)
3.3.5 動態(tài)熱機械分析測試(DMA)
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 宏觀形貌及泡孔結(jié)構(gòu)分析
3.4.2 紅外光譜分析
3.4.3 力學(xué)性能分析
3.4.4 動態(tài)熱機械分析
3.4.5 熱失重分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 PMI熱膨脹微球的制備及性能研究
4.1 引言
4.2 試樣制備
4.2.1 試驗藥品及主要儀器
4.2.2 PMI熱膨脹微球的制備
4.3 測試表征
4.3.1 熱分析測試(TGA)
4.3.2 熱機械分析測試(TMA)
4.3.3 傅里葉紅外光譜測試(FTIR)
4.3.4 熱膨脹微球膨脹性能及粒徑測定
4.3.5 微球表觀形貌觀察
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 PMI熱膨脹微球的制備
4.4.2 引發(fā)劑含量對膨脹性能的影響
4.4.3 交聯(lián)劑含量對膨脹性能的影響
4.4.4 改性單體種類對膨脹性能的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間論文發(fā)表情況
致謝
詳細(xì)摘要
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硬質(zhì)PMI泡沫的表面化學(xué)鍍及其電磁性能[J]. 王愛峰,張廣成,李建偉,史學(xué)濤. 工程塑料應(yīng)用. 2019(05)
[2]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(xué)與工程. 2018(10)
[3]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)
[4]熱膨脹微膠囊的研究進展[J]. 陳彬彬,付海,何力,龔維. 工程塑料應(yīng)用. 2017(08)
[5]動態(tài)熱機械分析在高分子聚合物及復(fù)合材料中的應(yīng)用[J]. 樊慧娟,王晶,張惠. 化學(xué)與黏合. 2017 (02)
[6]聚氨酯/丙烯酸酯熱膨脹微球的制備與性能研究[J]. 周凱軍,龐燦,呂建平. 塑料工業(yè). 2016(06)
[7]一種新型耐溶劑發(fā)泡微膠囊的制備與性能[J]. 呂國雨,劉峰,楊洪梅,劉兆吉,孫偉賢,陳寶生,羅穎. 塑料. 2015(01)
[8]ROHACELL PMI硬質(zhì)泡沫與模具內(nèi)發(fā)泡技術(shù)[J]. 尹君,胡培. 航空制造技術(shù). 2014(15)
[9]微波等離子體化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯的研究進展[J]. 涂昕,滿衛(wèi)東,游志恒,陽朔. 真空與低溫. 2014(02)
[10]PMI泡沫材料的制備及性能研究[J]. 王金艷,楊永全,葛明,史鑫宇,雷毅. 塑料科技. 2013(07)
博士論文
[1]懸。ü玻┚酆铣闪_^程及熱可膨脹聚合物微球合成研究[D]. 謝貴明.浙江大學(xué) 2016
[2]物理發(fā)泡微膠囊的研制及其在立體印花中的應(yīng)用[D]. 吳明華.東華大學(xué) 2002
碩士論文
[1]AN/MAA/AMS共聚物及其泡沫塑料的制備與性能研究[D]. 陳凱駿.江蘇科技大學(xué) 2019
[2]耐熱型高溫?zé)崤蛎浳⑶虻闹苽浼捌浒l(fā)泡行為研究[D]. 劉金霖.浙江理工大學(xué) 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(xué) 2017
[4]低溫?zé)崤蛎浳⒛z囊的制備與發(fā)泡性能研究[D]. 周凱軍.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[5]聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料性能與密度關(guān)系的研究[D]. 王志媛.北京化工大學(xué) 2015
[6]核—殼結(jié)構(gòu)熱塑性膨脹微球的制備及發(fā)泡性能研究[D]. 劉姣姣.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[7]改性石墨烯/碳納米管/聚酰亞胺復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 張勇.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[8]具有優(yōu)異發(fā)泡性能的熱膨脹微球合成與研究[D]. 姜亞帥.揚州大學(xué) 2015
[9]熱膨脹微球的制備及性能研究[D]. 蔡秀麗.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[10]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(xué) 2013
本文編號:3703859
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