文档名：改性PMMA树脂本体聚合反应及拉挤工艺应用
摘要：为了实现拉挤工艺成型纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料的生产,采用了不同的助剂来调控PMMA聚合反应过程,改善甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体的本体聚合.其中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作为增塑剂,N,N-二甲基苯胺(DMA)和乙酸丁酯(BAC)作为反应调整助剂,将各种助剂以一定比例混入树脂体系中进行聚合.首先将各树脂体系在60℃进行20min预聚合得到预聚体,再对不同体系的预聚体进行差示扫描量热(DSC)测试和反应动力学分析.结果表明,在不同升温速率(β)下,加入DMA体系的反应起始温度都有所降低,DMA能够加快聚合初期的反应进程,而加入BAC则使得β为25℃/min时的反应温度区间从36.1℃提高到41.3℃.使用Kissinger法和Ozawa法进行拟合分析,得到各体系反应的平均活化能(Ea),其中加入DMA使得体系Ea降低至40.71kJ/mol,比未添加反应调整助剂的体系下降了16.9%.最终用各体系树脂进行拉挤实验,发现仅有添加了BAC的体系能够生产质量合格的产品.在拉挤工艺生产纤维增强PMMA复合材料过程中,加入一定量BAC助剂能够减缓树脂聚合集中放热,提高产品质量.
Abstract：Inordertoachievetheproductionoffiberreinforcedpolymethylmethacrylate(PMMA)compositesthroughpultru-sionprocess,differentadditiveswereusedintheexperimenttoregulatethepolymerizationprocessofPMMAandimprovethebulkpolymerizationofmethylmethacrylate(MMA)monomer.Amongthem,dibutylphthalate(DBP)wasusedasaplasticizer,N,N-dimethylaniline(DMA)andbutylacetate(BAC)wereusedaspolymerizationreactionadjustmentadditives,andvariousadditivesweremixedintotheresinsysteminacertainproportionforpolymerizing.Firstly,theprepolymerizationofeachresinsystemwasdoneat60℃for20mintoobtainprepolymers.Then,differentialscanningcalorimetry(DSC)andreactionkineticsanalysiswereperformedontheprepolymersofdifferentsystems.TheresultsindicatethatthereactioninitiationtemperatureofthesystemwithadditionofDMAatdifferentheatingrates(β)decreases,andDMAcanacceleratethereactionprocessintheinitialstageofpolymer-ization.Whenβis25℃/min,addingBACincreasesthereactiontemperaturerangefrom36.1℃to41.3℃.TheKissingermethodandOzawamethodwereusedforfittinganalysistoobtaintheaverageactivationenergy(Ea)ofeachsystemreaction.TheadditionofDMAreducestheEaofthesystemto40.71kJ/mol,whichis16.9%lowerthanthesystemwithouttheadditionofanadjustmentadditive.Finally,pultrusionexperimentswereconductedusingvariousresinsystems.ItisfoundthatonlythesystemwithaddedBACisabletoproduceproductswithqualifiedquality.AddingacertainamountofBACadditiveintheproductionoffiberrein-forcedPMMAcompositematerialsthroughpultrusionprocesscanslowdowntheconcentratedheatreleaseofresinpolymerizationandimproveproductquality.
作者：曾鑫志 师俊峰 关静 刘佩佩 杨威 张彦飞 Author：ZENGXinzhi SHIJunfeng GUANJing LIUPeipei YANGWei ZHANGYanfei
作者单位：中北大学材料科学与工程学院,太原030051国电联合动力技术有限公司北京管理服务分公司,北京100080中复碳芯电缆科技有限公司,江苏连云港222042
刊名：工程塑料应用 ISTICPKU
Journal：EngineeringPlasticsApplication
年，卷(期)：2024, 52(6)
分类号：TQ325.7
关键词：聚甲基丙烯酸甲酯 反应动力学 自由基聚合 本体聚合 拉挤工艺
Keywords：polymethylmethacrylate reactionkinetics freeradicalpolymerization bulkpolymerization pultrusion
机标分类号：TQ325.7TB301O484.4
在线出版日期：2024年7月22日
基金项目：改性PMMA树脂本体聚合反应及拉挤工艺应用[
期刊论文] 工程塑料应用--2024, 52(6)曾鑫志 师俊峰 关静 刘佩佩 杨威 张彦飞为了实现拉挤工艺成型纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料的生产,采用了不同的助剂来调控PMMA聚合反应过程,改善甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体的本体聚合.其中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作为增塑剂,N,N-二甲基苯胺(DMA)和乙...参考文献和引证文献
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