本发明涉及泡沫塑料领域，尤其涉及一种低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料及其制备方法。
背景技术：
聚甲基丙烯酰亚胺(pmi)泡沫塑料是一种轻质、闭孔的硬质泡沫塑料，泡孔为100％闭孔结构，其均匀交联的孔壁结构以及孔壁上理想的物料分布使其具有突出的结构稳定性和卓越的力学性能。pmi泡沫塑料与传统的聚氨酯(pu)和聚氯乙烯(pvc)硬质泡沫相比，pmi泡沫具有更优异的比机械性能，在相同密度的条件下比较，pmi泡沫的强度和刚度是所有泡沫中最高的。因此在很多领域得到了广泛的应用，适用领域包括航空航天、铁路机车、船舶、雷达天线罩、体育器材和风力发电等。目前pmi泡沫塑料，价格十分昂贵，需要一种综合性能优异的pmi泡沫塑料制备方法，并降低其生产成本，以满足国内对高性能pmi泡沫塑料日益迫切的需求，同时对于丰富国内泡沫塑料品种、提高国内高性能夹层结构复合材料的研究和应用水平具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取了以下的技术方案：
一种低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，其特征在于所述泡沫塑料是在甲基丙烯腈/甲基丙烯酸泡沫塑料研制的基础上，用丙烯腈部分替代甲基丙烯腈来制备的丙烯腈/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸共聚聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料。
所述的低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法，以丙烯腈、甲基丙烯腈和甲基丙烯酸为单体，加入引发剂、交联剂、发泡剂和成核剂等，经自由基共聚得到共聚物基体树脂，再经过发泡后得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料。
所述的低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，其特征在于由丙烯腈-甲基丙烯腈-甲基丙烯酸经过三元共聚，经高温酰亚胺化制得，其中丙烯腈10-30份，甲基丙烯腈10-30份，甲基丙烯酸40-60份。
所述的一种低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法，其特征在于所述的引发剂为能够产生自由基的有机偶氮化合物或有机过氧化物的一种或多种，优选过氧特戊酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧苯甲酸叔丁酯等。
所述的一种低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法，其特征在于所述的交联剂为二乙烯基苯、二乙烯基苯甲酮、二乙烯基苷、二丙烯酸、氧化镁、氧化锌、二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸镁、甲基丙烯酸锌或者甲基丙烯酸钙中的一种或多种。
所述的一种低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法，其特征在于所述的发泡剂是2-9个碳原子的脂肪族醇、5-9个碳原子的烷烃、5-9个碳原子的环烷烃、脲、一甲基脲、四甲基脲、四氢呋喃、甲酰胺、乙酸、甲酸、二甲基脲、乙二胺中的一种或多种。
所述的一种低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法，其特征在于所述的成核剂是甲基丙烯酸叔丁酯、碳酰胺等。
上述各原料的质量份如下所示：
丙烯腈10-30；
甲基丙烯腈10-30；
所述的低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法，以丙烯腈、甲基丙烯腈和甲基丙烯酸为单体，加入引发剂、交联剂、发泡剂和成核剂等，经自由基共聚得到共聚物基体树脂，再经过发泡后得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料。
所述的低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，其特征在于由丙烯腈-甲基丙烯腈-甲基丙烯酸经过三元共聚，经高温酰亚胺化制得，其中丙烯腈10-30份，甲基丙烯腈10-30份，甲基丙烯酸40-60份。
所述的一种低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法，其特征在于所述的引发剂为能够产生自由基的有机偶氮化合物或有机过氧化物的一种或多种，优选过氧特戊酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧苯甲酸叔丁酯等。
所述的一种低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法，其特征在于所述的交联剂为二乙烯基苯、二乙烯基苯甲酮、二乙烯基苷、二丙烯酸、氧化镁、氧化锌、二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸镁、甲基丙烯酸锌或者甲基丙烯酸钙中的一种或多种。
所述的一种低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法，其特征在于所述的发泡剂是2-9个碳原子的脂肪族醇、5-9个碳原子的烷烃、5-9个碳原子的环烷烃、脲、一甲基脲、四甲基脲、四氢呋喃、甲酰胺、乙酸、甲酸、二甲基脲、乙二胺中的一种或多种。
所述的一种低成本聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的制备方法，其特征在于所述的成核剂是甲基丙烯酸叔丁酯、碳酰胺等。
上述各原料的质量份如下所示：
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)在传统的pmi泡沫塑料体系中引入价格低廉的丙烯腈，经自由基共聚得到共聚物基体树脂，再经过发泡后得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料，可以大大节约成本。
(2)根据丙烯腈与甲基丙烯腈的加入比例不同，可以制备出一系列的性价比高的pmi泡沫塑料，丰富泡沫塑料的种类，满足不同的市场需求。
(3)丙烯腈的加入能够降低反应温度，减少能耗，有利于节约资源。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，并不限制本发明的保护范围。
实施例1
将20份丙烯腈、30份甲基丙烯腈、50份丙烯酸、10份甲酰胺、5份过氧化二苯甲酰和5份过氧化特戊酸叔丁酯、5份异丙醇，依次加入三口烧瓶中，在氮气保护下，室温搅拌2小时后，转移至2块玻璃板和密封框架组成的密封体系内，40℃12h，80℃12h后取出泡沫前驱体共聚物树脂板，在烘箱内185℃1h，得到密度为85kg/m3的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料。