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题目:均苯型聚酰亚胺功能泡沫塑料的制备与性能研究

关键词:聚酰亚胺泡沫塑料;隔热;阻燃;电磁屏蔽;硬质抗压

  摘要

聚酰亚胺泡沫塑料是具有芳香酰亚胺环的一类特定工程泡沫塑料,具有优异的理化性能,目前已广泛应用于航空航天、航海、高速列车、电子等领域。采用一步法液相发泡制备的热固性聚酰亚胺泡沫塑料具有轻质绝缘、耐高温、高柔弹、高孔隙率等特点。目前绝大部分文献报道均集中于酮酐型聚酰亚胺泡沫塑料,由于酮酐成本高昂,难以得到用户认可,因此人们需求低成本高性能的聚酰亚胺泡沫塑料面世;其次,一步法液相发泡涉及组份设计、反应条件、发泡工艺、定型工艺等多因素优化与控制,需深入研究各因素影响行为方能取得预期成果。对此,本文采用低成本均酐研究一步法液相发泡聚酰亚胺功能泡沫塑料的制备工艺及泡沫塑料结构与性能。为此,主要采用1,2,4,5-均苯四甲酸二酐(PMDA)及助剂合成泡沫塑料前体溶液(A组份),与多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI),即B组份混合发泡制备了低密度柔性聚酰亚胺泡沫塑料;考察了A组份制备工艺及存储条件对表观粘度的影响;分析了A、B组份表观粘度、混合时间等对发泡性能的影响;研究了不同A、B组份质量比聚酰亚胺泡沫塑料化学结构、泡孔结构、热学性能、机械性能等,优化出最佳配方;对A组份合成过程,发泡过程及定型过程中泡沫塑料的化学结构演变及反应机理进行了分析;在优化配方基础上,通过预聚二胺、三胺、添加阻燃剂、可发性酚醛树脂等手段制备了一系列不同密度的聚酰亚胺泡沫塑料,系统研究了密度、孔径等及服役温度等工况条件对泡沫塑料吸声、隔热及阻燃性能的影响;研究了物理喷涂和原位自金属化法制备银杂化聚酰亚胺泡沫塑料泡孔结构、表面元素分布和热稳定性等,考察了喷涂银聚酰亚胺泡沫塑料的电磁屏蔽效能,分析了纳米银杂化聚酰亚胺泡沫塑料作新型电磁屏蔽材料的潜在可能性;通过配方设计及工艺改善制备了硬质抗压聚酰亚胺泡沫塑料,研究了硬质抗压泡沫塑料的化学结构、泡孔结构、热学性能及机械性能。