原位合成AC-MMT復(fù)合發(fā)泡劑及其顆粒分散和發(fā)泡研究.pdf

1、微孔泡沫聚合物（Microcellular Foam）作為一種特殊的新型泡沫聚合物，因其優(yōu)異的熱學(xué)、力學(xué)性質(zhì)，應(yīng)用于電器外殼的包裝、工業(yè)隔音及絕緣材料、航空航天飛行器表面涂料等重要的生產(chǎn)及生活領(lǐng)域。超臨界流體法是目前業(yè)界應(yīng)用較多的微孔泡沫聚合物的制備方法，但該法很難控制氣泡形貌且對實驗裝置的要求嚴(yán)苛，這大大限制了微孔泡沫聚合物的適用范圍。而在化學(xué)法發(fā)泡的過程中，發(fā)泡劑的粒徑大小以及分散程度高低直接決定泡沫制品的泡孔大小和泡孔密度，進(jìn)而影

2、響泡沫聚合物制品性能的優(yōu)劣。為了實現(xiàn)難溶發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺(AC)的細(xì)化，本論文利用原位合成法，在無機(jī)納米材料蒙脫土(MMT)層間插層高溶解度的尿素(Urea)原料通過原位縮合得到聯(lián)二脲(LDA)，再經(jīng)過LDA的原位氧化制得AC，將AC-MMT應(yīng)用于環(huán)氧樹脂發(fā)泡得到泡沫聚合物。利用直接插層法將MMT與AC復(fù)合，并通過混合洗液對復(fù)合物進(jìn)行梯度洗滌進(jìn)一步細(xì)化，最終制得具有聚合物良好相容性，分散程度高的AC-MMT納米復(fù)合發(fā)泡劑，并將其應(yīng)用于

3、熱固性和熱塑性聚合物中，制得微孔泡沫塑料。
　　(1)將經(jīng)過純化的鈣基MMT與Urea反應(yīng)，得到Urea插層的MMT(Urea-MMT)。利用Urea-MMT與水合肼在高壓條件下進(jìn)行縮合反應(yīng)，制得LDA存在于MMT層間的復(fù)合物(LDA-MMT)。通過調(diào)節(jié)氧化過程中的氧化劑量、反應(yīng)溶劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間，在65℃下的體積比為1∶1的DMSO水溶液中利用0.5wt％的KI作為催化劑，50wt％的H2O2作為氧化劑反應(yīng)4h將層間LDA

4、原位氧化制備得到AC-MMT。得到AC的擔(dān)載量約為35％的AC-MMT納米復(fù)合發(fā)泡劑，將制得的AC-MMT應(yīng)用于環(huán)氧樹脂常壓發(fā)泡中制得了泡沫聚合物。
　　(2)通過改進(jìn)的直接插層法實現(xiàn)了AC與Ca-MMT的復(fù)合，制備了插層型AC-MMT納米復(fù)合發(fā)泡劑。使用醇、醇和DMSO的混合溶劑及不同濃度的AC混合溶液進(jìn)行梯度洗滌，以提高復(fù)合發(fā)泡劑的分散性。結(jié)果表明，混合溶液梯度洗滌相比于其他洗滌方式（醇洗及醇與DMSO混合洗）更有利于小顆粒的

5、納米復(fù)合發(fā)泡劑的分散。經(jīng)過混合溶液梯度洗滌可以使團(tuán)聚體表面包覆的AC顆粒逐步析出，同時避免了MMT層間的AC分子與MMT的脫嵌，最終得到粒徑尺寸5～10μm的分散程度高的AC-MMT納米復(fù)合發(fā)泡劑。將得到的插層型AC-MMT應(yīng)用于發(fā)泡實驗，通過考察發(fā)泡溫度、復(fù)合發(fā)泡劑加入量、固化劑加入量、擠出螺桿轉(zhuǎn)速等發(fā)泡條件，分別在熱固性樹脂-環(huán)氧樹脂體系和熱塑性聚合物-聚丙烯體系制備得到泡沫聚合物;其中，在聚丙烯擠出發(fā)泡體系中制備得到了平均泡孔直徑