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，沒有介紹它的生產(chǎn)工藝狀況。近年來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Schroder博士成功制備出PMI泡沫塑料并申請專利。1971年，德國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)注的對象。經(jīng)過近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，人們越來越認(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的制備過程比較復(fù)雜，成本較高，我國現(xiàn)有的MAN無法滿足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，在我國有著豐富的產(chǎn)量與儲(chǔ)量。甲基丙烯酸丁酯由于無毒、環(huán)保，近年來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?；瘜W(xué)發(fā)泡劑是通過化學(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、無氣泡，通過調(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)帶來沉降問題，并增加成本，因此在制備PMI泡沫塑料過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PMI泡沫塑料性能的影響。

(1)單體比例

單體通過聚合反應(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]。張樂等[13]探討了發(fā)泡劑用量對PMI泡沫塑料密度的影響，結(jié)果表明，通過調(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)劑對密度和斷裂伸長率的影響更加顯著。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)和溫度(30，60，80 ℃)對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)一步熱處理來提高性能。唐紅艷等[35]研究了熱處理對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)。這也說明熱處理過程中分子結(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 國外

PMI泡沫塑料最初是由德國Schroder博士成功制備并申請了發(fā)明專利，德國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)。

國外PMI泡沫塑料的性能目前已經(jīng)得到認(rèn)可，研究者對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 國內(nèi)

目前我國在航空航天、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。隨著我國經(jīng)濟(jì)、科學(xué)和工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展以及國內(nèi)各行業(yè)對PMI泡沫塑料需求的不斷提高，國內(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的天線波穿透率和傳輸速率降低的問題。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

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)用過程中還存在一些問題，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)注的問題。

目前，國產(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。未來通過合理地選擇原材料和嚴(yán)格地控制生產(chǎn)工藝，我國將得到與國外產(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外市場壟斷，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。