PMI泡沫:夹层结构的芯材

文章介绍了闭孔 PMI(聚甲基丙烯酰亚氨)硬质泡沫的性能特点和在轻质结构中的使用。PMI 泡沫具有良好的力学性能、热变形温度和化学稳定性。在许多使用条件要求较高的情况下,可以使用 PMI 泡沫作为先进复合材料夹层结构的芯材,例如,航天、航空、铁路机车和船舶等。作者在泡沫各种应用的基础上,论述了 PMI 泡沫的性能特点,表明 PMI 泡沫能显著的减轻重量、降低成本。     

固化压力对PMI泡沫/高温固化环氧碳纤维夹层复合材料胶接性能影响的研究

针对PMI泡沫/环氧碳纤维夹层结构复合材料的热压罐胶接成型工艺,系统研究了不同密度的PMI泡沫在0.2 MPa与0.3 MPa下的热稳定性能、蠕变性能。同时分别考察了不同厚度、不同处理条件的PMI泡沫在热压罐中的压缩变形情况,总结了压力对泡沫的尺寸稳定性的影响规律。通过研究PMI泡沫/环氧碳纤维夹层结构复合材料的力学性能,比较了不同固化压力下PMI泡沫与碳纤维面板胶接质量。结果表明,密度大的泡沫的抗蠕变性能好。泡沫的高温蠕变性能受压力影响敏感,随着压力增大,变形量迅速增大。经130℃热处理2 h后PMI泡沫的抗蠕变性有所提高。采用0.2 MPa与0.3 MPa胶接的PMI泡沫/高温固化环氧碳纤维阶层结构的抗滚筒剥离强度差别较大。抗剪切强度、抗平面拉伸强度及抗弯曲强度无明显差别。     

碳纳米管填充PMI泡沫的制备及其吸波性能研究

将碳纳米管引入到PMI泡沫中,制备具有吸波性能的PMI泡沫,分析了碳纳米管对于PMI化学结构、泡孔结构以及力学性能的影响。结果表明,5%碳纳米管填充的PMI泡沫反射率能达到-15.23 dB,但碳纳米管的加入,会对PMI泡孔结构、力学性能造成不利影响。     

PMI泡沫夹芯复合材料湿热老化性能研究

通过对夹芯结构复合材料湿热老化性能的研究,探究环境对夹芯结构复合材料性能的影响。实验中采用了聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)、玻璃纤维增强环氧树脂(SW110C/608)复合材料面板制备了PMI泡沫夹芯结构复合材料,研究了PMI泡沫夹芯结构复合材料的耐湿热老化特性,并讨论了湿热对PMI泡沫夹芯结构复合材料的压缩性能以及弯曲性能的影响。结果发现,PMI泡沫夹芯结构复合材料浸泡在水中时的饱和吸湿时间为30d,饱和吸水率为4.08%,通过Fick第二扩散定律发现水分子在PMI泡沫中的扩散系数为水分子在面板扩散系数的29.29倍,由于水分子的增塑作用以及浓度梯度扩散的影响,湿热处理后的PMI泡沫夹芯复合材料的平压强度下降了32.86%,侧压强度下降了16.73%,弯曲强度下降了23.94%。     

全高度泡沫夹芯结构胶接共固化制造工艺

采用德固赛的ROHACELL PMI结构泡沫为芯材,通过实验验证PMI泡沫的膨胀量为5%,发明了一种刚性泡沫夹层结构"软-硬模"共固化成型的工艺方法,分析了成型压力对泡沫及全高度泡沫的产品性能的影响。此工艺借助复合材料软模,可以整体制造无人机全高度泡沫夹芯舵面类结构,已经通过飞行验证。     

PMI泡沫材料的制备及性能研究

采用偶氮二异庚腈(ABVN)为引发剂,尿素/甲酰胺为复合发泡剂制备了一种高性能聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫材料。重点考察了不同配比的混合发泡剂用量对PMI泡沫材料性能的影响。结果表明:通过改变两种发泡剂的用量可以获得泡孔均匀且密度为38.39⁷5.99 kg/m3的PMI泡沫材料,而PMI泡沫的力学性能和热性能与泡沫密度呈正相关。当尿素和甲酰胺的用量都为1 phr时,所得PMI泡沫材料具有最佳综合性能,其拉伸强度和压缩强度分别为2.0 MPa和1.42 MPa,玻璃化转变温度(Tg)为217.7℃。     

吸湿行为对PMI泡沫性能及应用的影响

研究了在不同条件处理下，聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫的密度、孔径和厚度对其吸湿行为的影响，并实验验证PMI泡沫吸湿后对其力学性能、烘干可逆性及粘接性能的影响。结果表明，PMI泡沫密度越大，吸湿速率越小；孔径越大，吸湿速率越大；厚度越大，吸湿速率越小，饱和吸湿率越低；吸湿后，PMI泡沫刚性下降，韧性增强，粘接时易出现缺陷；在短期的高湿环境或浸水下，PMI泡沫性能烘干可逆，长期在高湿环境或浸水条件下处理后，PMI泡沫性能出现不可逆下降。     

PMI泡沫的耐高温压缩蠕变性能

聚合物泡沫芯材的耐高温压缩蠕变性能对复合材料泡沫夹层结构的共固化成型有重要意义。本文介绍了聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫耐高温压缩蠕变性能的研究现状,分析了PMI泡沫耐高温压缩蠕变性能的材料和环境影响因素,最后对可应用于泡沫耐高温压缩蠕变性能测试的几种方法进行了比较。     

PMI泡沫芯材填充GFRP帽型筋梁弯曲性能研究

通过三点弯曲试验得到聚甲基丙烯(酰)亚胺(PMI)泡沫芯材填充玻纤增强塑料(GFRP)帽型筋梁的弯曲性能数据,发现该结构有较好的延性,破坏形式较为安全.采用有限元方法对试验进行了数值模拟,得到了与试验相符的模拟结果,证明了数值模拟的可行性.在此基础上研究了泡沫芯材倾角、宽度、厚度的变化对结构刚度的影响并进行了数值计算,进一步考虑工艺等因素得出用于电动汽车车身覆盖件的PMI泡沫芯材填充GFRP帽型筋梁的优化设计参数.     

湿热循环对PMI泡沫/3218-1环氧树脂夹层结构性能影响的研究

通过对PMI泡沫/3218-1环氧树脂夹层结构进行湿热处理,测定夹层复合材料的吸湿、脱湿曲线,研究湿热对夹层复合材料的吸湿性能的影响,同时对湿热循环处理前后的夹层复合材料试样进行力学性能和介电性能的测试,以研究湿热循环对两种PMI泡沫/3218-1环氧树脂夹层结构的吸湿性能、力学性能及介电性能的影响。     

泡沫塑料高性能化研究进展

综述目前国内外泡沫塑料高性能化的主要研究方向,包括改性传统泡沫塑料和研究新型泡沫塑料。介绍纤维增强、无机粒子增强、共混或共聚改性和微孔发泡工艺等传统泡沫塑料改性方法及开发高性能聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)和(甲基丙烯酸/丙烯腈)共聚物(MAA/AN)泡沫塑料等新型泡沫塑料的研究进展。指出采用纳米粒子和玻璃微球改性及采用微孔发泡工艺是传统泡沫塑料高性能化的主要研究方向,开发PI、PMI和MAA/AN泡沫塑料是新型高性能泡沫塑料的主要研究方向。     

聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备及研究现状

以丙烯腈(AN)、-甲基丙烯酸(MAA)为主要单体原料,以丙烯酰胺(AM)为第三共聚单体,加入引发剂、发泡剂等自由基本体聚合制得AN-MAA-AM共聚物,然后在高温下将AN-MAA-AM共聚物进行高温发泡得到聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料。详细介绍了PMI泡沫塑料的制备和研究现状,并对PMI泡沫塑料的研究方向进行了展望。     

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫夹芯复合材料的滚筒剥离性能研究

系统研究了泡沫密度、泡孔孔径、成型方式、芯材或蒙皮表面的糙化处理对聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫夹芯复合材料剥离强度性能的影响。研究结果表明,泡沫密度、泡孔孔径、成型方式和表面糙化对PMI夹芯复合材料的剥离强度提高均有明显作用,其中以泡沫密度和泡孔孔径影响最为显著,分别提高了157%和95%。本研究内容对如何提高PMI泡沫夹芯复合材料的剥离强度具有很好的工艺指导作用。     

单体配比对PMI泡沫塑料结构和性能的影响

探讨了四种不同单体配比(甲基丙烯酸/甲基丙烯腈)对PMI泡沫塑料结构和性能的影响.结果发现随着单体配比的增加PMI泡沫塑料的泡孔孔径先增大后减小,在单体配比为50/50时泡孔孔径最小.同时发现PMI的密度与泡孔孔径成反比,孔径越小,密度越大.PM1泡沫塑料的力学性能与耐热性能与其密度成正比,密度越大,其力学性能和耐热性...     

吸波性PMI泡沫塑料的制备及性能研究

通过增粘和分散技术将吸波剂导电碳黑引入到聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料中,制备出了具有一定吸波性能的PMI泡沫塑料。实验发现,采用高速剪切和高功率超声波的复合分散法可将吸波剂导电碳黑均匀分散至增粘后的单体混合液中,且增粘剂和吸波剂对聚合与发泡过程无不良影响。结果表明,随着导电碳黑用量增加以及试样厚度的增加,PMI泡沫塑料的吸波性能显著提高。由于采用了增粘树脂,同密度吸波性PMI泡沫塑料的压缩性能下降。     

聚甲基丙烯酰亚胺树脂的分子结构研究

以聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫分子结构为研究对象,通过对其原位加热的傅里叶变换红外(FR-IR)分析,发现样品Cascell IH型PMI泡沫预聚物在160℃/2 h处理条件下,-COOH与-CN基团就开始发生亚胺化反应;200℃/2 h处理后,-NH伸缩振动的峰型和峰面积不再发生改变,-C=N伸缩振动峰出现;通过碳核磁谱图分析发现,Cascell IH泡沫预聚物不存在相邻的-COOH;结果说明Cascell IH泡沫预聚物经过高温处理后只会发生成环的亚胺化反应和形成梯形的环化反应。通过激光光散射(LLS)和凝胶渗透色谱仪(GPC)测定Cascell IH分子量与分布,结果显示都出现双峰,表明Cascell IH泡沫预聚物的分子量较大且分布较宽,符合自由基共聚合的特点。     

聚甲基酰亚胺泡沫塑料

综述了聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料的制备方法及其结构和性能PMI是一种交联、闭孔的泡沫塑料,由于其具有良好的力学性能、热变形温度和化学稳定性、成型加工性能,可以通过真空袋中低温共固化的工艺成型,作为夹层结构复合材料的芯层,是高性能夹层结构复合材料的理想芯层材料,现已经广泛用于航空航天、军事、电子等领域。针对目前国外PMI泡沫塑料的研发现状,介绍了一些调变PMI泡沫塑料性能和改进制备工艺的方法,希望对国内PMI泡沫塑料的研究起到借鉴的作用,最后对PMI泡沫塑料的应用做了简单的介绍。