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摘 要

聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）是一种硬质、闭孔的轻质结构的泡沫塑料^[1]，因其具有良好的力学性能、热变形温度和化学稳定性，所以在当前不同的领域中有着广泛的应用。但目前的生产研究的方法为高温高压挤出法和自由基预聚合法，后者则更多应用于工业生产中。为了研究聚甲基丙烯酰亚胺优异的性能，本文研究的方法为自由基预聚合法，因通常采用的单体甲基丙烯酸和丙烯腈有毒性并且对环境有一定的污染，本文改用一种新的原料即选用甲基丙烯酸丁酯（BMA）和丙烯酰胺（AM）作为主要单体，通过加入引发剂、交联剂、发泡剂等制备助剂在模具中聚合获得 BMA/AM 共聚物。通过力学测试与性能和表征来测量聚甲基丙烯酰亚胺聚合物泡沫的力学性质和耐热性。实验结果表明：经过新的试验方法我们所获得的这种新型PMI聚合物泡沫具有良好的力学性能，导热性，并且其微观下的结构与性质均与PMI聚合物泡沫相似，可以得出此方法可以有效地制备PMI聚合物泡沫。

关键词：聚甲基丙烯酰亚胺 制备 力学性能 表征

ABSTRACT

Polymethacrylimide (PMI) is a hard, closed-cell, lightweight foam that has a wide range of properties in the current field due to its good mechanical properties, heat distortion temperature and chemical stability. At present, it is applied in different fields. However, the current methods of production research are high temperature and high pressure extrusion and free radical prepolymerization, while the latter are more used in industrial production. In order to study the excellent properties of polymethacrylimide, the method studied in this paper is the free radical prepolymerization method. Because the commonly used monomers methacrylic acid and acrylonitrile are toxic and have certain pollution to the environment, this paper uses one. A new raw material is butyl methacrylate (BMA) and acrylamide (AM) as main monomers, BMA/AM copolymer obtained by adding polymerization agent, cross-linking agent and foaming agent preparation aid in a mold. Mechanical properties and heat resistance of polymethacrylimide polymer foam were measured by mechanical testing, performance and characterization . The experimental results show that the new PMI polymer foam obtained by the new test method has good mechanical properties, thermal conductivity, and its microscopic structure and properties are similar to those of PMI polymer foam. The PMI polymer foam can be efficiently prepared.

KEYWORDS:Polymethacrylimide；Preparation；Mechanical propreties；Characterization

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

目录 i

第一章 文献综述 ２

1.1 课题背景 ２

1.2 聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫塑料 ２

1.2.1 聚甲基丙烯酰亚胺材料的概述 ２

1.2.3 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法 ４

1.2.4 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备助剂 ５

1.2.5 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的实际应用 ６

1.3 1.3 材料的力学性能 ６

1.3.1 材料的力学性能 ７

1.3.2 弹性性能 ７

1.3.3 塑性性能 ８

1.3.4 材料的力学性能的意义 ８

1.4 1.4 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料在中国发展的现状 ８

1.5 1.5 本文研究的内容及意义 ９

第二章 实验部分 １１

2.1 实验原料及试剂 １１

表2-1 实验原料及试剂 １１

2.2 实验仪器 １１

表2-2 实验仪器 １１

2.3 实验流程 １３

2.4 结构表征与性能测试 １３

2.4.1 红外光谱分析 １４

2.4.2 差式扫描量热与热重分析 １４

2.4.3 扫描电子显微镜 １４

2.4.4 力学性能测试 １４

2.4.5 导热性能测试 １４

第三章 实验结果与讨论 １５

3.1 聚甲基丙烯酰亚胺的红外分析 １５

3.2 聚甲基丙烯酰亚胺扫描电子显微镜照片 １５

3.3聚甲基丙烯酰亚胺的力学性能 １６

3.4 聚甲基丙烯酰亚胺的导热系数 １７

3.5 聚甲基丙烯酰亚胺的耐热性能 １８

第四章 结论与展望 １９

参考文献 ２０

致 谢 ２２

1. 文献综述
   1. 课题背景

随着化工工业和科学技术的不断进步，人们对新型材料的追求是永无止境的，同时对材料本身的性能要求也愈发的苛刻。随着时代的发展，单纯的泡沫塑料已经满足不了工业与科学技术的要求，为了满足工业和应用方面的要求，所以越来越多的高性能泡沫塑料都被相继开发出来。PMI泡沫塑料作为一种新兴高性能泡沫塑料在19世纪60年代由德国的Schroeder Guenter博士发明，由德国罗姆公司(现赢创德固赛公司)于1972年首先研制成功并以商品名Rohacell进行销售^[2]。

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