一種石墨烯增強聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種石墨烯增強聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料的制備方法。通過利用石墨烯作為增強材料，以甲基丙烯腈與甲基丙烯酸作為共聚單體，加入引發劑、交聯劑、發泡劑、成核劑等制備出可發泡的聚合板。最后通過在烘箱中自由發泡、熱處理制得聚甲基丙烯酰亞胺硬質泡沫。在發泡和熱處理過程中充分發生交聯、環化等反應使共聚物分子鏈變的剛硬，最終獲得性能優異的泡沫塑料。本發明提高了PMI泡沫的拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度、剪切強度，并且同時也增加了PMI泡沫的電磁屏蔽性能、抗靜電性能。擁有優異機械性能的PMI泡沫可廣泛運用于航天、航空、船艦、列車等領域泡沫夾層構件的制造。
【專利說明】一種石墨烯增強聚甲基丙烯酰亞胺泡沬材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種石墨烯增強聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]石墨烯作為一種新型的納米材料，擁有很多優異的特殊性質，尤其是它具有很高的強度和剛度，是目前已知材料中最高的。石墨烯有這么優異的強度和剛度是因為石墨烯的原子結構中，碳原子與碳原子之間所成的鍵是最強的化學鍵σ鍵。石墨烯除了擁有非常優異的強度和剛度以外，還具有優異的韌性和一些特殊的變形機制。
[0003]PMI泡沫塑料是目前強度和剛度最高的耐熱泡沫塑料，并具有優異的抗熱蠕變性能。PMI泡沫塑料強極性、高剛性的分子結構和100%閉孔的泡孔結構都保證了其耐熱性、強度和剛度。但是泡沫塑料的拉伸強度和模量、壓縮強度和模量、剪切強度和模量、彎曲強度和模量都隨著泡沫塑料密度的減小而明顯降低，因此可以通過加入石墨烯來進一步增強PMI泡沫的力學性能。但是石墨烯在制備PMI泡沫的母體溶液中分散效果不佳，極易發生團聚。使得制備出的PMI泡沫會出現力學性能不均勻，增強效果不明顯的現象。
【發明內容】
[0004]為了解決隨著PMI泡沫的拉伸強度和模量、壓縮強度和模量、剪切強度和模量、彎曲強度和模量等力學性能隨密度減小而明顯降低這一問題。本發明的目的是提供一種石墨烯增強聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料的制備方法，該方法通過使用擁有優異強度和剛度的石墨烯來進一步增強PMI泡沫的機械力學性能，制備出高度分散的石墨烯增強PMI泡沫。
[0005]本發明的目的是通過以 下技術方案來實現的:
一種石墨烯增強聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料的制備方法，其特征在于:該方法將以下重量份比的配方組分進行高速攪拌混合并在超聲分散儀中將石墨烯高度分散于原料中，將原料液灌注入玻璃模具中，在閉合模具中發生聚合反應并發泡而成；
【權利要求】
1.一種石墨烯增強聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料的制備方法，其特征在于:該方法將以下重量份比的配方組分進行高速攪拌混合并在超聲分散儀中將石墨烯高度分散于原料中，將原料液灌注入玻璃模具中，在閉合模具中發生聚合反應并發泡而成；
2.根據權利要求1的所述的石墨烯增強聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料的制備方法，其特征在于:所述的引發體劑是偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰與偶氮二異丁腈混合物。
3.根據權利要求1的所述的石墨烯增強聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料的制備方法，其特征在于:所述的發泡劑采用丙二醇或甲酰胺。
4.根據權利要求1的所述的石墨烯增強聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料的制備方法，其特征在于:所述的交聯劑采用丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
5.根據權利要求1的所述的石墨烯增強聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料的制備方法，其特征在于:所述的成核劑采用尿素、甲基脲或氧化鎂。
【文檔編號】C08F220/46GK103524968SQ201310502487
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】魯平才, 魏濤, 趙釬 申請人:江蘇兆鋆新材料科技有限公司