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聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)结构泡沫材料作为一种新型的聚合物泡沫材料,具有轻质高强、耐高温、抗高温蠕变等特性。其突出的用途是代替蜂窝材料,与碳纤维蒙皮复合制成纤维夹层复合材料。PMI芯材由于其优异的耐热性能,可以在高达180℃/0.7MPa的苛刻工艺环境下,实现芯材和蒙皮的一次性共固化成型,大大降低了复合材料的制造成本,这是其他商品化泡沫所无法实现的工艺条件:同时还可用作透波、隔热等集结构与功能为一体的夹芯复合材料领域。PMI泡沫材料比蜂窝材料在侧压强度、降低使用维护成本等方面更具明显优势。因此PMI泡沫材料被日益广泛地应用于风力发电、机车、新能源汽车、船舶、航天航空器、医疗及运动器材等领域。目前对于PMI泡沫的研究,多数是针对赢创德固赛公司的ROHACELL(?)PMI泡沫性能及应用的研究。我国开展PMI的制备和应用研究起步较晚,研究内容也主要是围绕PMI泡沫的化学结构及其实验室制备展开,尤其是对于国产化PMI泡沫产品性能的研究报道很少。因此,本论文针对这一问题,以中科院化学所研制并实现产业化的KHPMI-RS泡沫材料为研究对象,较为系统地表征并阐述了KHPMI-RS泡沫产品的相关性能及用户关心的使用性能,并与国外同类产品的性能进行了比较,研究的主要内容包括:通过比较塑料和硬质泡沫材料的各种检测标准,确定了PMI泡沫产品力学机械性能、热性能、热变形温度和耐蠕变等性能的测试方法;研究了工艺参数与产品性能的关联性,为产品综合性能的提高提供了理论依据;另外对用户关心的材料储存环境对材料性能的影响及如何降低环境对材料性能造成的影响也进行了系统研究。通过分别对KHPMI泡沫50RS、75RS、110RS三个密度的单块板材不同位置、同批次不同板材及不同批次样品的系统检测分析,结果表明:KHPMI-RS的产品密度满足土10的要求;热变形温度与密度没有紧密联系,各型号KHPMI泡沫的热变形温度是210~230℃;力学性能和耐蠕变性能与密度大小紧密相关,随着密度的增加,KHPMI-RS泡沫材料的力学机械性能和耐蠕变性能均呈现提高趋势。50RS的压缩强度是0.8MPa; 75RS的压缩强度是1.8MPa;110RS的压缩强度是3.7MPa。各型号KHPMI泡沫的耐蠕变性能都小于2%,50RS的测试温度是130℃;70RS的测试温度是150℃;110RS的测试温度是180℃。为了更好指导用户使用KHPMI泡沫,系统研究了KHPMI-RS储存稳定性,并探讨了如何通过热处理工艺消除吸潮导致材料性能下降的方法。例如,11ORS在25℃湿度为50%的条件下存放180天,压缩强度是3.1MPa,经过130℃4个小时的烘干处理后,压缩强度是3.3MPa。