聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料的制備和發(fā)展現(xiàn)狀

趙玉虹，邊城，王斌，王淑娟

(1.西安交通大學(xué) 化學(xué)學(xué)院，陜西 西安 710049;2.西安近代化學(xué)研究所，陜西 西安 710065)

泡沫塑料是一種內(nèi)部存在大量微孔氣泡的樹脂基高分子材料[1]，由于質(zhì)輕、減震、比強(qiáng)度和比模量高、導(dǎo)熱系數(shù)低和隔音性能好等[2]特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空航天[3-4]、國(guó)防軍事[5]、交通運(yùn)輸和醫(yī)療器械等領(lǐng)域[6]。泡沫塑料有很多種類，如聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚醚酰亞胺泡沫塑料和聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)泡沫塑料等，其中PMI泡沫塑料由于具有突出的化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異的熱變形溫度和力學(xué)性能，是最受歡迎的結(jié)構(gòu)泡沫塑料。但是，目前與PMI泡沫塑料相關(guān)的綜述類文獻(xiàn)大多描述了它的制備方法[7]、改性[8]、生產(chǎn)研究情況[9]及其在航空航天中的應(yīng)用[10-11]，且時(shí)間較早，沒(méi)有介紹它的生產(chǎn)工藝狀況。近年來(lái)的研究表明控制生產(chǎn)工藝可以優(yōu)化PMI泡沫塑料的性能，因此總結(jié)其方法變得更加重要。

文章綜述了PMI泡沫塑料的發(fā)展背景、制備方法、生產(chǎn)工藝控制方法和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并指出了PMI泡沫塑料在制備和應(yīng)用中存在的問(wèn)題和今后的發(fā)展方向，旨在為相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)提供參考。

1 PMI泡沫塑料的化學(xué)

1.1 PMI泡沫塑料的發(fā)展歷史

PMI泡沫塑料通常以甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯腈(MAN)的共聚物為合成單體，在交聯(lián)劑的作用下制備得到。由于具有大量的六元酰亞胺環(huán)結(jié)構(gòu)，PMI泡沫塑料是一種典型的閉孔泡沫塑料[12]。PMI泡沫塑料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其具有力學(xué)性能好、熱變形溫度高和化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異等特性，被廣泛應(yīng)用于航空航天、風(fēng)力發(fā)電、天線雷達(dá)[13]、醫(yī)療器械、交通運(yùn)輸、工程建筑和日用品等領(lǐng)域。

1962年，德國(guó)Schroder博士成功制備出PMI泡沫塑料并申請(qǐng)專利。1971年，德國(guó)Degussa公司(贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)前身)實(shí)現(xiàn)了PMI泡沫塑料的工業(yè)化，并成功應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域[14]。自此，泡沫塑料開始成為研究者們廣泛關(guān)注的對(duì)象。經(jīng)過(guò)近50年的發(fā)展，贏創(chuàng)ROHACELL型號(hào)的PMI泡沫塑料依然處于領(lǐng)軍地位，是國(guó)內(nèi)外眾多企業(yè)的首選。2011年，ROHACELL LPM型PMI泡沫塑料成功用于我國(guó)首架客機(jī)[15]。2013年，贏創(chuàng)開發(fā)了新款PMI泡沫塑料(ROHACELL HERO)，它解決了傳統(tǒng)蜂窩芯材的進(jìn)水問(wèn)題，并顯著降低了層間剝離破壞的風(fēng)險(xiǎn)，是制造夾層結(jié)構(gòu)更優(yōu)、更安全的材料。我國(guó)PMI泡沫塑料的發(fā)展起步較晚，西北工業(yè)大學(xué)的張廣成教授等[12,16]制備了高性能的PMI泡沫塑料并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，給我國(guó)PMI泡沫塑料的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。目前，許多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)致力于新型PMI泡沫塑料的開發(fā)，其發(fā)展前景依然光明。

1.2 PMI泡沫塑料的制備方法

PMI泡沫塑料的制備主要有高溫高壓擠出法和自由基預(yù)聚體法兩種[17]。

(1)高溫高壓擠出法

高溫高壓擠出法是以甲基丙烯酸甲酯與伯胺為原料，以雙螺桿擠出機(jī)作為反應(yīng)設(shè)備，在高溫高壓條件下制備得到PMI泡沫塑料。采用高溫高壓擠出法制備PMI泡沫塑料的反應(yīng)過(guò)程見圖1。由于該方法反應(yīng)條件苛刻，必須在高溫高壓下進(jìn)行，工業(yè)上一般不采用此法生產(chǎn)PMI泡沫塑料。

圖1 高溫高壓擠出法制備PMI泡沫塑料的反應(yīng)方程式Fig.1 Reaction equation of PMI foam prepared by high temperature and high pressure extrusion

(2)自由基預(yù)聚體法

自由基預(yù)聚體法是以丙烯腈類和丙烯酸類化合物為原料，在引發(fā)劑作用下，首先在低溫下進(jìn)行預(yù)聚合，然后在高溫下經(jīng)過(guò)環(huán)化和異構(gòu)化反應(yīng)制備得到PMI泡沫塑料。自由基預(yù)聚體法的反應(yīng)過(guò)程見圖2。自由基預(yù)聚體法是目前生產(chǎn)PMI泡沫塑料最常用的方法，目前一些改進(jìn)的制備方法都以自由基預(yù)聚體法為基礎(chǔ)[18-19]。

圖2 自由基預(yù)聚體法反應(yīng)方程式Fig.2 Reaction equation of free radical prepolymer method

2 PMI泡沫塑料的生產(chǎn)工藝

隨著科學(xué)和工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到PMI泡沫塑料的重要性，并不斷地探索新的生產(chǎn)工藝，期望制備出能與ROHACELLR比肩的產(chǎn)品。工業(yè)上，PMI泡沫塑料的生產(chǎn)工藝流程見圖3，其中原材料和生產(chǎn)工藝會(huì)極大地影響PMI泡沫塑料產(chǎn)品的性能。

圖3 PMI泡沫塑料的生產(chǎn)工藝流程圖Fig.3 Production process of PMI foam

2.1 原材料的選擇

2.1.1 單體 單體是合成PMI泡沫塑料最重要的原材料，很大程度上決定了PMI泡沫塑料的性能。合成PMI泡沫塑料最常用的單體有丙烯腈類和丙烯酸類兩類。

丙烯腈類單體主要包括丙烯腈(AN)和MAN。AN與MAN含有不飽和雙鍵，可在引發(fā)劑的作用下聚合形成高分子。但是，MAN的制備過(guò)程比較復(fù)雜，成本較高，我國(guó)現(xiàn)有的MAN無(wú)法滿足PMI泡沫塑料的規(guī)?；a(chǎn)。相比于MAN，AN的價(jià)格較低，不到MAN的十分之一，相應(yīng)的，由AN所制備的PMI泡沫塑料的價(jià)格也低[20]。

用于合成PMI泡沫塑料的丙烯酸類單體包括丙烯酸(AA)、MAA和甲基丙烯酸乙酯。其中，MAA是常用的化工原料，在我國(guó)有著豐富的產(chǎn)量與儲(chǔ)量。甲基丙烯酸丁酯由于無(wú)毒、環(huán)保，近年來(lái)受到許多研究者的青睞。例如，浙江理工大學(xué)唐紅艷課題組[14,17,21]以甲基丙烯酸丁酯和丙烯酰胺為單體合成了PMI泡沫塑料，并研究了發(fā)泡劑用量、交聯(lián)劑用量、發(fā)泡時(shí)間和熱處理時(shí)間等對(duì)PMI泡沫塑料性能的影響。相比而言，AA的價(jià)格較高，被研究者選擇的幾率更小。

2.1.2 發(fā)泡劑 發(fā)泡劑是通過(guò)物理或化學(xué)的方法使基體物質(zhì)成孔的表面活性物質(zhì)。由于具有發(fā)泡能力強(qiáng)、泡沫穩(wěn)定，以及與其它介質(zhì)相容性好等特點(diǎn)，發(fā)泡劑具有非常好的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。在制備PMI泡沫塑料時(shí)，要求發(fā)泡劑在合成單體內(nèi)具有良好的溶解性[20]，不能分解或析出，以確保得到品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品。

PMI泡沫塑料常用的發(fā)泡劑有化學(xué)發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑兩類。化學(xué)發(fā)泡劑是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體，并在基體中形成細(xì)孔的化合物。常規(guī)的化學(xué)發(fā)泡劑不能與混合單體互溶或容易與單體發(fā)生反應(yīng)，使其應(yīng)用受到限制。比如，偶氮二甲酰胺(AC)發(fā)泡劑[5]和4,4'-氧代雙苯磺酰肼(OBSH)發(fā)泡劑不能溶于混合單體，N,N'-二亞硝基五亞甲基四胺(H)發(fā)泡劑易與MAA發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體，從而影響PMI泡沫塑料的質(zhì)量?；瘜W(xué)發(fā)泡劑還存在氣量小、發(fā)熱大、易燃和易分解等缺點(diǎn)，因此PMI泡沫塑料一般選擇物理發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡。

物理發(fā)泡劑是通過(guò)物理形態(tài)的變化，如固體溶解、液體揮發(fā)和氣體膨脹等在基體內(nèi)形成細(xì)孔的物質(zhì)。與化學(xué)發(fā)泡劑相比，物理發(fā)泡劑與混合單體具有良好的相容性，在共聚物制備過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)析出等狀況。常見的物理發(fā)泡劑有低沸點(diǎn)液體、C3～C8的醇類和甲酰胺等。曲春艷等[22]以正丁醇和叔丁醇作為發(fā)泡劑，采用澆注法獲得熱穩(wěn)定性好(熱分解溫度221.5 ℃)的PMI泡沫塑料。劉燕青等[23]研究了發(fā)泡劑種類對(duì)PMI泡沫塑料的影響，結(jié)果表明，甲酰胺更適合作為PMI泡沫塑料的發(fā)泡劑，由其制備的PMI泡沫塑料泡孔均勻、細(xì)密，且預(yù)聚板均勻、無(wú)氣泡，通過(guò)調(diào)節(jié)甲酰胺的用量可以獲得不同密度的PMI泡沫塑料。吳輝劍等[24]研究了甲酰胺作為PMI泡沫塑料發(fā)泡劑的熱分解行為，研究表明，高溫(220 ℃)下甲酰胺會(huì)釋放出大量氣體(包括HCN，H2，CO2和NH3)和H2O，H2O的存在會(huì)阻礙甲酰胺的分解，使得甲酰胺同時(shí)具有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑的特點(diǎn)。除此之外，他們發(fā)現(xiàn)相同PMI泡沫塑料密度下，甲酰胺的用量比叔丁醇更少1倍以上。綜上所述，相比于其它發(fā)泡劑，甲酰胺更適合作為PMI泡沫塑料的發(fā)泡劑。

2.1.3 成核劑 成核劑的作用在于增加氣泡核的形成速率，改善泡孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提升產(chǎn)品性能，保持產(chǎn)品的穩(wěn)定性。PMI泡沫塑料常用的成核劑為碳酰胺。但是，常溫下為固體的碳酰胺在混合單體中的溶解度較差，容易從體系中析出而影響產(chǎn)品質(zhì)量。除此之外，為改善PMI泡沫塑料的結(jié)構(gòu)，研究者會(huì)自制成核劑。魯平才等[25]以自制的RHL-32作為成核劑研究了PMI泡沫塑料孔徑的變化。研究表明，RHL-32能夠有效地降低PMI泡沫的孔徑，制備具有微細(xì)孔結(jié)構(gòu)的耐高溫PMI泡沫塑料。由于成核劑的存在會(huì)帶來(lái)沉降問(wèn)題，并增加成本，因此在制備PMI泡沫塑料過(guò)程中人們盡量避免使用成核劑。

2.2 生產(chǎn)工藝的控制

控制PMI泡沫塑料的生產(chǎn)工藝是得到不同性能PMI泡沫塑料的主要途徑，下面將分別介紹單體比例、發(fā)泡劑用量、交聯(lián)劑、環(huán)境溫度和濕度，以及熱處理時(shí)間對(duì)PMI泡沫塑料性能的影響。

(1)單體比例

單體通過(guò)聚合反應(yīng)形成高分子，因此單體比例決定了聚合物的結(jié)構(gòu)(如密度)，進(jìn)而影響聚合物的性能。曲春燕等[26]探討了MAA和MAN的比例對(duì)PMI泡沫塑料的結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明，隨著MAN的增加，PMI泡沫塑料的泡孔孔徑先增大后減小，由于泡孔孔徑與密度密切相關(guān)，密度又影響PMI泡沫塑料的力學(xué)性能和熱性能?？讖皆叫?，密度越大，其力學(xué)性能和耐熱性能越好。張志永等[27]研究了單體配比對(duì)PMI泡沫塑料性能的影響，結(jié)果表明，隨AN用量的增加，PMI泡沫塑料的極限氧指數(shù)和力學(xué)性能(如拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度分別為1.85,2.71,3.74 MPa)提高。綜上所述，單體的比例對(duì)密度有很大影響，密度進(jìn)一步?jīng)Q定了PMI泡沫塑料的性能。

(2)發(fā)泡劑用量

發(fā)泡劑用量決定了PMI泡沫塑料的密度，進(jìn)而影響其性能和應(yīng)用[28]。張樂(lè)等[13]探討了發(fā)泡劑用量對(duì)PMI泡沫塑料密度的影響，結(jié)果表明，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)泡劑含量可以控制PMI泡沫塑料的密度，隨發(fā)泡劑用量的提高，PMI泡沫塑料的密度降低。王金艷等[29]的研究表明，通過(guò)調(diào)控發(fā)泡劑尿素和甲酰胺的用量，可以獲得泡孔均勻且密度為38.39～75.99 kg/m3的高性能PMI泡沫塑料。例如，當(dāng)尿素和甲酰胺的用量均為1份時(shí)，制備的PMI泡沫材料具有最佳的綜合性能，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、拉伸強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度分別為217.7 ℃、2.0 MPa和1.42 MPa。綜上所述，發(fā)泡劑的用量會(huì)顯著影響PMI泡沫塑料的密度，發(fā)泡劑用量越高，密度越大，PMI泡沫塑料的力學(xué)性能和熱性能越好。

(3)交聯(lián)劑

交聯(lián)劑可以使線型分子鏈之間發(fā)生交聯(lián)，使高分子材料由線型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀或體型結(jié)構(gòu)，進(jìn)而賦予高分子材料優(yōu)異的綜合性能。唐紅艷等[30]以MgOH和AA作為交聯(lián)劑制備得到高性能的PMI泡沫塑料，同時(shí)改變交聯(lián)劑的組成和用量可以得到不同結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的PMI泡沫塑料。謝克磊等[31]分別以MgO和甲基丙烯酸烯丙酯作為交聯(lián)劑，探討了交聯(lián)劑的種類和用量對(duì)PMI泡沫塑料性能的影響。隨交聯(lián)劑用量的提高，PMI泡沫塑料的密度和力學(xué)性能逐漸升高，泡孔平均孔徑逐漸減小。其中以MgO作為交聯(lián)劑有利于PMI泡沫塑料彈性模量的提高，而以甲基丙烯酸烯丙酯作交聯(lián)劑對(duì)密度和斷裂伸長(zhǎng)率的影響更加顯著。因此，交聯(lián)劑的使用會(huì)改變PMI泡沫塑料的力學(xué)性能，不同的交聯(lián)劑對(duì)材料性能的影響不同，隨交聯(lián)劑用量的提高，材料的密度和力學(xué)性能提高。

(4)環(huán)境溫度和濕度

PMI泡沫塑料常作為夾芯材料用于航空航天、外墻保溫等方面，因此它們極易受到環(huán)境溫度和濕度的影響。Juho等[32]研究了濕度(干燥、環(huán)境和濕潤(rùn))和溫度(30，60，80 ℃)對(duì)PMI泡沫塑料力學(xué)性能的影響。研究表明，PMI泡沫的強(qiáng)度和剛度隨溫度和濕度的增加而降低，尤其當(dāng)溫度和濕度同時(shí)作用時(shí)對(duì)PMI泡沫塑料性能的影響更大。陳吉平等[33]跟蹤了不同牌號(hào)的PMI泡沫塑料在濕熱環(huán)境下壓縮蠕變特性的變化。研究表明，延長(zhǎng)干燥時(shí)間、提高熱處理溫度和泡沫密度有助于降低泡沫的蠕變率。邊佳燕等[34]研究了在不同溫度和濕度下PMI泡沫夾層復(fù)合材料的彎曲、平壓和透波性能的變化。結(jié)果表明，增大環(huán)境濕度和升高溫度會(huì)降低試樣的力學(xué)性能，而隨溫度的降低，彎曲、平壓和透波性能變差。因此，濕度和溫度會(huì)顯著影響PMI泡沫塑料的性能，其中，濕度越大，PMI泡沫塑料的性能越差；升高溫度，PMI泡沫塑料的力學(xué)性能變差，平壓和透波性能變好。

(5)熱處理時(shí)間

PMI泡沫塑料在發(fā)泡過(guò)程中會(huì)發(fā)生化學(xué)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，但轉(zhuǎn)變程度有限，需要依靠進(jìn)一步熱處理來(lái)提高性能。唐紅艷等[35]研究了熱處理對(duì)PMI泡沫塑料的前體共聚板的影響。研究表明，較高的處理溫度導(dǎo)致較高程度的環(huán)化和交聯(lián)。這也說(shuō)明熱處理過(guò)程中分子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變是改善共聚物性能的關(guān)鍵。趙新龍等[36]研究了熱處理時(shí)間對(duì)PMI泡沫塑料結(jié)構(gòu)和性能的影響，結(jié)果表明，熱處理時(shí)間為5 h時(shí)，PMI泡沫塑料的力學(xué)性能最優(yōu)(壓縮強(qiáng)度為8.160 MPa，拉伸強(qiáng)度達(dá)到12.95 MPa)，熱穩(wěn)定性最好(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度255 ℃，T10%高達(dá)280，345 ℃時(shí)的質(zhì)量保留率達(dá)到80%以上)，導(dǎo)熱系數(shù)最低(0.054 24 W/(m·K))。因此，熱處理會(huì)促進(jìn)分子之間的環(huán)化和交聯(lián)，改善PMI泡沫塑料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和隔熱性能。

3 PMI泡沫塑料的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 國(guó)外

PMI泡沫塑料最初是由德國(guó)Schroder博士成功制備并申請(qǐng)了發(fā)明專利，德國(guó)Degussa公司(贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)前身)于1971年成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)展，贏創(chuàng)ROHACELL系列的PMI泡沫塑料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。比如，新一代的“虎”式直升機(jī)的引擎罩使用了ROHACELLXT泡沫作為芯材，在降低成本的同時(shí)減輕了重量；雷諾汽車公司在Espace第3代汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)罩和第4代汽車的車頂加強(qiáng)筋部位使用了ROHACELL51IG泡沫，減輕了汽車重量。2013年，贏創(chuàng)ROHACELLHERO新型PMI泡沫塑料投入使用，并應(yīng)用于206B JetRanger直升機(jī)的主旋翼槳葉。目前市場(chǎng)上ROHACELL系列的PMI泡沫塑料仍處于壟斷地位，更高性能(如防火、防潮)的PMI泡沫塑料還有待開發(fā)。

國(guó)外PMI泡沫塑料的性能目前已經(jīng)得到認(rèn)可，研究者對(duì)PMI泡沫塑料的研究從通用性能的提升轉(zhuǎn)變到了實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中特定功能的研究。Ilbeom Choi等[37]制造了由碳納米管納米復(fù)合面、PMI泡沫芯和碳/環(huán)氧復(fù)合反射器組成的夾芯雷達(dá)吸收結(jié)構(gòu)，并測(cè)量了它的電磁波吸收能力，為開發(fā)具有高電磁波吸收特性的隱身飛機(jī)提供參考。Lee等[38]通過(guò)比較PMI泡沫/碳纖維夾芯復(fù)合汽車擾流板與常規(guī)ABS/PC擾流板的力學(xué)性能，結(jié)果表明，PMI泡沫芯CFRP夾芯復(fù)合擾流板的安全性更高(ABS/PC擾流板的7.81倍)，同時(shí)重量減輕了43.6%。

3.2 國(guó)內(nèi)

目前我國(guó)在航空航天、風(fēng)力發(fā)電和醫(yī)療器械等一些重要領(lǐng)域使用的PMI泡沫塑料大多依賴進(jìn)口。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)和工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展以及國(guó)內(nèi)各行業(yè)對(duì)PMI泡沫塑料需求的不斷提高，國(guó)內(nèi)很多研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)也開始研究并生產(chǎn)PMI泡沫塑料，為我國(guó)PMI泡沫塑料的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。西北工業(yè)大學(xué)的張廣成教授[12,16]制備了高性能的PMI泡沫塑料并實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化，在雷達(dá)和大型風(fēng)機(jī)葉片等領(lǐng)域獲得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。中科院化學(xué)所范曉慶等[39]制備了微孔PMI泡沫塑料并申請(qǐng)了專利；徐文生等[40]制備了一種高強(qiáng)度異型聚(甲基)丙烯酰亞胺泡沫塑料。除了PMI泡沫塑料的制備方法，研究者還致力于PMI泡沫塑料的實(shí)際應(yīng)用。Chen等[41]發(fā)明了PMI泡沫增強(qiáng)天線罩，有效地解決了天線蓋難以清潔帶來(lái)的天線波穿透率和傳輸速率降低的問(wèn)題。Zhou等[42]制備了一種由薄壁方形碳纖維增強(qiáng)聚合物(CFRP)蜂窩和PMI泡沫填料組成的混合芯，他們發(fā)現(xiàn)PMI泡沫填料可以顯著提高方形CFRP蜂窩的抗壓強(qiáng)度和能量吸收能力，為輕質(zhì)節(jié)能芯的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了理論指導(dǎo)。

除了研究機(jī)構(gòu)，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)也致力于PMI泡沫塑料的生產(chǎn)和應(yīng)用，表1列出了國(guó)內(nèi)幾家比較有代表性的生產(chǎn)PMI泡沫塑料的公司及其產(chǎn)品型號(hào)。除此之外，還有江蘇常州天晟材料股份有限公司、青島中誠(chéng)高分子科技有限公司、天津苔蘚新材料有限公司、森普沃(北京)新材料科技發(fā)展有限公司、威海維賽新材料科技有限公司等公司生產(chǎn)PMI泡沫塑料。

表1 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)PMI泡沫塑料的企業(yè)及其產(chǎn)品應(yīng)用情況Table 1 Domestic enterprises producing PMI foam and their product application

4 結(jié)語(yǔ)

PMI泡沫塑料從1972年開始應(yīng)用于航空航天，憑借其優(yōu)良的性能逐步發(fā)展到日用品、交通運(yùn)輸、運(yùn)動(dòng)器材、風(fēng)力發(fā)電、醫(yī)療器材等領(lǐng)域。隨著需求的多樣化，PMI泡沫塑料的性能和應(yīng)用也將不斷發(fā)展。但是，PMI泡沫塑料在制備和應(yīng)用過(guò)程中還存在一些問(wèn)題，比如，聚合中的爆聚、副反應(yīng)導(dǎo)致的泡沫分層現(xiàn)象以及易燃導(dǎo)致的應(yīng)用受限等。因此，研究制備PMI泡沫塑料的新工藝和新方法，開發(fā)出環(huán)保、無(wú)毒、高性能的新型PMI泡沫塑料是當(dāng)前研究者應(yīng)該著重關(guān)注的問(wèn)題。

目前，國(guó)產(chǎn)PMI泡沫塑料已經(jīng)應(yīng)用于日用品、運(yùn)動(dòng)器材、醫(yī)療器械和音箱部件等領(lǐng)域，隨著工業(yè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)PMI泡沫塑料將在航空航天、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域大展拳腳。未來(lái)通過(guò)合理地選擇原材料和嚴(yán)格地控制生產(chǎn)工藝，我國(guó)將得到與國(guó)外產(chǎn)品媲美的高性能、低價(jià)格的PMI泡沫塑料并且逐步打破國(guó)外市場(chǎng)壟斷，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。