[发明专利]利用烷烃降低聚-α-甲基苯乙烯降解温度的方法

说明书

本发明公开了一种利用烷烃降低聚‑α‑甲基苯乙烯降解温度的方法，包括：(1)向聚‑α‑甲基苯乙烯溶液中添加烷烃，配制成双溶剂体系的混合溶液；(2)利用弹道炉法将步骤一的混合溶液制备成聚‑α‑甲基苯乙烯空心颗粒；(3)对聚‑α‑甲基苯乙烯空心颗粒进行清洗，干燥；(4)将干燥的聚‑α‑甲基苯乙烯空心颗粒放入降解炉，对聚‑α‑甲基苯乙烯空心颗粒进行热降解。该方法对降解芯轴技术进行有效改进，降低PAMS芯轴微球的降解温度，保证利用降解芯轴技术制备的GDP靶丸品质；同时本发明通过弹道炉法制备PAMS颗粒，并向PAMS颗粒中引入烷烃作为第三方添加剂，降低芯轴微球降解温度，促进PAMS颗粒降解，进而提高最终靶丸品质。

技术领域

本发明属于聚合物改性领域，具体涉及一种利用烷烃促进聚-α-甲基苯乙烯降解的方法。

背景技术

随着经济的发展和人口的增长，当今社会对能源的需求越来越大，能源问题已成为当今社会所面临的重要问题，随着煤炭，石油，天然气等化石燃料的日益枯竭，人们将目光越来越多的投向新能源的开发与利用，在所有新能源中，核能被认为是最具有潜力的新能源。核能的利用分为核裂变与核聚变，其中，核裂变已得到实际应用，但是核裂变反应中，由于裂变燃料在自然界中的储量有限且核裂变具有放射性和危险性，因此核裂变的应用受到一定的限制。相比之下，聚变燃料在自然界中储量丰富且为绿色燃料，且聚变可实现比裂变更高的能量释放，因此实现可控热核聚变具有极其重要的意义。目前，最有希望实现可控热核聚变的方式是惯性约束聚变(ICF)。

成功实现ICF实验的条件是对靶丸内核燃料的对称压缩，然而，流体力学不稳定性导致的不对称压缩，引起的核燃料与推进层之间的混合，降低燃料区的温度而导致压缩效率降低甚至点火失败。因此，ICF实验对靶丸品质(几何球形，表面光洁度)提出了极其严苛的要求。

目前以聚-α-甲基苯乙烯PAMS芯轴为模板采用降解芯轴技术制备的GDP靶丸为最常用的靶丸，即利用低压等离子体化学气相沉积法在PAMS芯轴表面覆盖GDP碳氢涂层，形成GDP-PAMS复合微球，利用降解法将PAMS降解形成AMS单体或二聚体等小分子以去除PAMS芯轴，形成GDP靶丸。因此，PAMS芯轴的几何球形及表面质量决定了最终靶丸的品质。在此降解芯轴技术中，PAMS与GDP之间降解温度的差异是降解芯轴技术的前提。为保证最终GDP靶丸的品质，在不影响芯轴微球几何球形及表面质量的前提下，降低PAMS芯轴的降解温度尤为重要。

本发明采用弹道炉法制备PAMS颗粒，通过向炉内管道中喷射聚合物溶液，使颗粒在其运行轨迹的顶点发生膨胀，延长PAMS颗粒在炉内管道中的停留时间，同时也使PAMS空心颗粒在成型时与环境气体之间的流体力学相互作用最小化，从而得到高品质PAMS空心颗粒。本发明通过向聚合物溶液中引入少量短链正烷烃(正辛烷，正十二烷，正十六烷)作为第三方添加剂，制备内含短链正烷烃的PAMS空心颗粒，在降解芯轴技术中，短链正烷烃可有效降低PAMS空心颗粒的降解温度，促进PAMS空心颗粒的降解，从而制备高品质的GDP靶丸。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种利用烷烃降低聚-α-甲基苯乙烯降解温度的方法，包括以下步骤：

步骤一、向聚-α-甲基苯乙烯溶液中添加烷烃，配制成双溶剂体系的混合溶液；

步骤二、利用弹道炉法将步骤一的混合溶液制备成聚-α-甲基苯乙烯空心颗粒；

步骤三、对聚-α-甲基苯乙烯空心颗粒进行清洗，干燥；

步骤四、将干燥的聚-α-甲基苯乙烯空心颗粒放入降解炉，对聚-α-甲基苯乙烯空心颗粒进行热降解。

优选的是，所述聚-α-甲基苯乙烯溶液采用的溶剂为对二甲苯、二甲苯、甲苯、四氢呋喃、DMF、氟苯中的任意一种；所述聚-α-甲基苯乙烯溶液的质量浓度为8～15％。