[发明专利]石墨烯增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构，其特征在于，包括面板(1)和金字塔点阵芯体(2)，金字塔点阵芯体(2)设置在两个面板(1)之间构成金字塔点阵夹层板，在金字塔点阵芯体(2)的孔隙中间隔性填充有石墨烯增强PMI泡沫(3)，石墨烯增强PMI泡沫(3)内添加有增强相石墨烯(4)。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构，其特征在于，金字塔点阵芯体(2)的相对密度为0.01～0.15，石墨烯增强PMI泡沫(3)的密度为30～100kg/m³。

3.一种石墨烯增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构的制备方法，其特征在于，首先制备金字塔点阵芯体(2)，将金字塔点阵芯体(2)与面板(1)焊接制成金字塔点阵夹层板；然后以石墨烯为增强材料，以甲基丙烯腈与甲基丙烯酸作为共聚单体，加入引发剂、交联剂、发泡剂、成核剂制备出可发泡聚合体；然后将可发泡聚合体填充入金字塔点阵夹层板的孔隙，在烘箱中自由发泡、热处理，制备得到完全充满于金字塔点阵夹层板孔隙的石墨烯增强PMI泡沫(3)后，自然冷却至室温得到石墨烯增强PMI泡沫-金字塔点阵夹层板复合结构。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构的制备方法，其特征在于，将冲孔菱形网或平整过的拉伸网采用模压或折叠技术形成金字塔点阵芯体(2)，然后将面板(1)和金字塔点阵芯体(2)采用金属清洗剂清洗去除油污和锈迹，采用钎焊或激光焊将面板(1)与金字塔点阵芯体(2)连接制成金字塔点阵夹层板，冲孔菱形网或平整过的拉伸网以及面板(1)的材质为不锈钢、钛合金或铝合金。

5.根据权利要求3所述的一种石墨烯增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构的制备方法，其特征在于，按重量份数比将40～60的甲基丙烯腈、40～60的甲基丙烯酸、0.1～0.3的引发剂、0.5～0.8的交联剂、2.0～3.0的发泡剂和0.5～2.0的成核剂进行混合，在15～25℃的水浴温度下，通过1000～3000r/min搅拌机转速混合1～3h将反应液搅拌均匀。

6.根据权利要求5所述的一种石墨烯增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构的制备方法，其特征在于，将重量份数比为2～20的石墨烯加入反应液中，将反应液放置于超声分散仪中在5～50kHz频率下，超声分散20～50min，将石墨烯均匀分散在反应液中。

7.根据权利要求6所述的一种石墨烯增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构的制备方法，其特征在于，将反应液灌注入内径为8～15mm的线状结构玻璃模具内，随后放入水浴锅中，采用35～65℃水浴温度，聚合时间48～72h，获得可发泡聚合体。

8.根据权利要求5或6或7所述的一种石墨烯增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构的制备方法，其特征在于，引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰与偶氮二异丁腈混合物；发泡剂为丙二醇或甲酰胺；交联剂为丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺；成核剂为尿素、甲基脲或者氧化镁。

9.根据权利要求3所述的一种石墨烯增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构的制备方法，其特征在于，可发泡聚合体在被填入金字塔点阵夹层板之前，先将金字塔点阵夹层板进行酸碱洗以去除其表面氧化膜并干燥，然后将可发泡聚合体填入金字塔点阵夹层板中后放入烘箱中自由发泡，发泡温度为200～220℃，发泡时间为1～3h。

10.根据权利要求9所述的一种石墨烯增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构的制备方法，其特征在于，待可发泡聚合体膨胀形成完全充满于金字塔点阵夹层板孔隙的石墨烯增强PMI泡沫(3)后，将金字塔点阵夹层板放入烘箱中进行热处理，热处理温度为150～200℃，热处理时间为10～20h，随后自然冷却至室温，得到石墨烯增强PMI泡沫-金字塔点阵夹层板复合结构。