[发明专利]一种石墨烯增强聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯增强聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法。通过利用石墨烯作为增强材料，以甲基丙烯腈与甲基丙烯酸作为共聚单体，加入引发剂、交联剂、发泡剂、成核剂等制备出可发泡的聚合板。最后通过在烘箱中自由发泡、热处理制得聚甲基丙烯酰亚胺硬质泡沫。在发泡和热处理过程中充分发生交联、环化等反应使共聚物分子链变的刚硬，最终获得性能优异的泡沫塑料。本发明提高了PMI泡沫的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度、剪切强度，并且同时也增加了PMI泡沫的电磁屏蔽性能、抗静电性能。拥有优异机械性能的PMI泡沫可广泛运用于航天、航空、船舰、列车等领域泡沫夹层构件的制造。

主权项

一种石墨烯增强聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于：该方法将以下重量份比的配方组分进行高速搅拌混合并在超声分散仪中将石墨烯高度分散于原料中，将原料液灌注入玻璃模具中，在闭合模具中发生聚合反应并发泡而成；石墨烯                       2~20甲基丙烯腈                   40~60甲基丙烯酸                   40~60引发剂                       0.1~0.3发泡剂                       0.5~8.0交联剂                       2.0~3.0成核剂                       0.5~2.0具体制备步骤如下：（1）将单体、引发剂、交联剂、发泡剂、成核剂按照重量份比进行混合，在15‑25℃的水浴温度下，通过1000~3000r/min搅拌机转速混合1~3h将反应液搅拌均匀；（2）将石墨烯加入反应液中，将混合液放置于超声分散仪中在5kHz~50kHz频率下，超声分散20~50min,可将石墨烯高度分散于原料中；（3）将原料液灌注进入由两块无机玻璃板和橡胶制成的闭合磨具中，注入原料液后通过不锈钢夹子将模具四面夹紧；（4）将灌入原料液的玻璃磨具放入具有循环水功能水浴锅中，采用35~65℃的水浴温度，使原料液发生聚合，聚合时间48~72h，可获得可发泡的聚合板；（5）将步骤（4）获得的可发泡聚合板顶部打孔，悬挂于可自由发泡的烘箱内；在200~220℃强循环热空气中自由发泡，发泡时间：1h~3h，获得泡沫材料；（6）将步骤（5）获得的泡沫材料放入烘箱中进行热处理，热处理温度150~200℃，热处理10~20h，并自然冷却至室温，得到石墨烯增强聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料。