● 摘要
聚酰亚胺泡沫塑料具有低烟、低毒、环境友好及优异的耐高低温性能，成为航空航天和航海领域的新型吸声材料。本文以研究低密度吸声聚酰亚胺泡沫塑料为目的，对一步法制备聚酰亚胺泡沫塑料的工艺进行了研究，考察了混合温度和搅拌时间对发泡速率和聚酰亚胺泡沫中间体泡孔结构的影响，后处理方式和温度对聚酰亚胺泡沫预成型体分子结构与热性能的影响，并对不同温度处理的泡沫进行了酰亚胺化程度表征；制备了不同异氰酸酯用量、水发泡剂用量、催化剂配比和泡沫稳定剂种类及用量的聚酰亚胺泡沫，考察了不同配方聚酰亚胺泡沫的泡孔结构、力学性能和吸声性能，分析了配方用量对聚酰亚胺泡沫泡孔结构和力学性能的影响，配方用量、孔径和频率对聚酰亚胺泡沫吸声性能的影响。本论文由四章组成：第一章 绪论。概述了聚酰亚胺泡沫的发泡原理、发泡方法及成型工艺；简述了泡沫吸声机理和表征方法；总结了国内外对聚酰亚胺泡沫吸声性能和低密度性能的研究进展及存在问题；提出了本文的研究目的、研究内容和研究方案。第二章 实验部分。介绍了一步法制备聚酰亚胺泡沫的发泡原理；阐述了聚酰亚胺泡沫结构和性能的表征方法。第三章 一步法制备聚酰亚胺泡沫工艺研究。研究了混合温度和搅拌时间对发泡速率和聚酰亚胺泡沫中间体泡孔结构的影响，以及后固化方式和温度对聚酰亚胺泡沫预成型体分子结构和耐热性能的影响，并对不同温度处理的泡沫进行了酰亚胺化程度表征，最后对制备工艺进行了优化。第四章 低密度聚酰亚胺泡沫设计与性能研究。制备了不同异氰酸酯用量、水发泡剂用量、催化剂配比和泡沫稳定剂的种类及用量的聚酰亚胺泡沫，并考察了不同配方制得聚酰亚胺泡沫的微观结构、热性能、密度、压缩性能、回弹性能和吸声性能，分析了配方用量对聚酰亚胺泡沫泡孔结构、力学性能和吸声性能的影响规律；最后推出制备低密度吸声聚酰亚胺泡沫的配方设计方案。本论文主要贡献如下：(1) 系统研究了一步法制备聚酰亚胺泡沫的工艺。从混合温度、搅拌时间、后固化方式和温度考察其对聚酰亚胺泡沫制备成型的影响。(2) 系统分析了异氰酸酯用量、水发泡剂用量、催化剂配比和泡沫稳定剂的种类及用量对聚酰亚胺泡沫的泡孔结构、力学性能和吸声性能的影响规律。最终得出优化的基础配方。配方组成如下：PMDA二酐100g；异氰酸酯(PM-200)111.6g~161.2g；DMF极性溶剂100g；水发泡剂12.0g~15.6g；甲醇12.0g；硅油(DC-193)5.0g；聚乙二醇(M=600)8.0g；复合催化剂0.1g。