
第10期综述专论
聚甲基丙姆酰亚胺泡沫材料的研究进照
聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的研究进展
贺海龙李玲王琦玲
(中北大学理学院,山西,太原030051)
· 23·
捕要:综速了国内外对于象甲基两始醒亚胺(PM1)泡速材料的研究或果与进服。分别从材料的合或和改性两个方面对PMI的新究现状进行了说明,并比较了各种合成力法的优缺点,最后展望了未来我国PMI产业的发展趋势。
关键调:聚甲基两烯酸亚胶:合成:改性。
中图分类号:TQ328
1.前言
文献标识码:A
文瑞号:T16728114(2011)1002304
聚甲基内婚酰亚胺(PMI)泡沫塑料是一种主链中
含有双甲基六元酰亚胺环的聚合物,由于存在这个特殊结构而使得其具有卓越的热力学性能,在高温环境中其性能优势更为明显,主要作为航空航天、军事等
领域的夹层结构复合材料中的芯层材料来使用。
PMI泡塑料作为一种是高性能夹层结构复合材料的理想芯层材料,除了具有良好的力学性能、热变形温度和化学稳定性,还具有质量轻、泡孔全封闭的优点。此产品最早是由德国Degussa公司于1972年开发研制出来,经过三十多年的发展已经开发出多个不同性能和不同用途的系列产品。目前市场上主要有德国赢创德固赛(EmonikDegussa)公司生产的ROHACELL和日本积水化学公司生产的FORMAC系列泡沫塑料(3)
PMI产业化的方法是两步法:第一步是单体发生共
聚反应形成线型共聚物:第二步是在形成线型共聚物的基础上升温,通过环化作用生成六元酰亚胺环而转变为PMI,通常这一步骤也是共聚物发泡形成泡沫材料的过程。线型共聚物刚性较小,容易加工,在后期的加热过程中生成刚性的六元酰亚胺环而成为具有优异热力学性能的聚甲基丙烯酰亚胺。这类聚合物的结构式如图1所示:
作者高介:贸海龙(1985一),硕土研究生,主要从事高分子材料合成,改性方面
的带究,万方数据
图1.PMI的六元酰亚胺环结构
其中,取代基R可以是烷基、氢原子或者其它官能
团,当R是氢原子时称为聚甲基丙烯酰亚胺,当R是非氢基团时称为聚甲基丙烯酰亚胺衍生物。官能的不同使得聚甲基丙烯酰亚胺有着不同的性能。例如,R是非极性基团时,可降低浆合物的吸水率,R是极性基团时,可用于改善材料与特定树脂的粘附作用内。聚甲基丙烯酰亚胺结构的特点是含有大量的刚性六元环和极性键,众多的氢键对强度有着极大的贡献。由于兼具两个甲基的酰亚胺环结构,主链具有很高的刚性,因
此玻璃化转变温度可达200℃以上。 2.PMI及其衍生物的合成
PM1及其衍生物的合成方法随所选用的单体和反应原理不同分为以下几类:
2.1甲基丙烯酸酯与伯胺反应
P.斯坦等5用甲基丙烯酸酯与伯胺在N-甲基吡咯烷酮中反应N-取代聚甲基丙烯联亚胺,如图2.1所示:
此方法的缺点是由于在N-甲基吡略烷酮作为溶剂中反应,导致生成的聚合物不纯,必须经过再沉淀处
目前处于实验室研究阶段。理,
值得一提的是有一种商品名为PLEXIMID的透明塑