CN118005987A - 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于聚甲基丙烯酰亚胺制备技术领域，具体的涉及一种聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法。本发明所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，由以下原料组成：甲基丙烯酸55‑60份、甲基丙烯腈45‑55份、1‑氨基十八烷5‑8份、甲基丙烯酸烯丙酯0.3‑0.6份、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺0.4‑0.7份、甲基丙烯酸十三烷基酯4‑7份、引发剂0.35‑0.40份、发泡剂0.6‑0.8份、阻燃剂12‑15份。本发明所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法，工艺简单，参数易于控制，易于实现产业化生产，采用该方法制备得到的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫具有优异的机械性能和较低的吸湿率。
Description
技术领域
本发明属于聚甲基丙烯酰亚胺制备技术领域，具体的涉及一种聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法。
背景技术
聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫是一种轻质、交联型硬质泡沫塑料，其结构闭孔率高达100％且泡孔壁均匀交联、各向同性，具有优异的机械性能。PMI分子链上存在甲基、羧基和氰基，基团间的空间位阻作用使分子链变刚，六元酰亚胺环使分子链的刚性大大增加，独特的分子结构使PMI泡沫塑料可承受高达220℃的高温，在相同密度下PMI泡沫塑料与其它泡沫塑料相比，其比强度和比模量是最高的且易加工成型。因此PMI泡沫塑料作为夹层复合材料、理想减重芯材被广泛应用于航空航天、船舶、列车、汽车以及雷达天线制造等领域。
PMI泡沫塑料通常以甲基丙烯酸和甲基丙烯腈的共聚物为合成单体，在交联剂的作用下制备得到，但是这种传统方法制备得到的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的吸湿率较高，进而导致聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的机械性能大大降低，以上因素严重限制了聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的生产和广泛应用。
因此，有必要探索一种新型的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法。
发明内容
本发明的目的是：提供一种聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法。所述聚甲基丙烯酰亚胺泡沫具有优良的机械性能和较低的吸湿率；本发明还同时提供了其制备方法。
本发明所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，由以下原料组成：甲基丙烯酸55-60份、甲基丙烯腈45-55份、1-氨基十八烷5-8份、甲基丙烯酸烯丙酯0.3-0.6份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.4-0.7份、甲基丙烯酸十三烷基酯4-7份、引发剂0.35-0.40份、发泡剂0.6-0.8份、阻燃剂12-15份。
优选的，本发明所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，由以下原料组成：甲基丙烯酸58份、甲基丙烯腈50份、1-氨基十八烷6份、甲基丙烯酸烯丙酯0.4份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.6份、甲基丙烯酸十三烷基酯6份、引发剂0.38份、发泡剂0.7份、阻燃剂13份。
其中：
引发剂为4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)与偶氮二环己基甲腈的混合物，4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)与偶氮二环己基甲腈的质量比为1:0.5-0.7。
发泡剂为二乙烷基乙二醇基二甲醚、碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的混合物，其中：二乙烷基乙二醇基二甲醚、碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的质量比为1:0.13-0.15:0.05-0.08。
阻燃剂为(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯与三(二氯丙基)磷酸酯的混合物，其中，(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯与三(二氯丙基)磷酸酯的质量比为0.3-0.5:1。
本发明所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，以甲基丙烯酸和甲基丙烯腈为主单体，额外添加了1-氨基十八烷，通过将1-氨基十八烷这种非极性侧链结合到聚甲基丙烯酰亚胺聚合物上，来降低聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的吸水率。以甲基丙烯酸烯丙酯和N,N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联单体，提高制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的密度和力学性能，进一步减小制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的吸湿速率。以甲基丙烯酸十三烷基酯作为调节单体，省去成核剂和抗沉剂的同时，保证制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫具有微细且均匀的泡孔结构。
本发明所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，以4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)与偶氮二环己基甲腈的混合物作为引发剂，其中，4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)引发单体聚合具有较高的聚合速率，且产物的分子量高，复配偶氮二环己基甲腈引发剂保证制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫具有微小的泡孔。发泡剂为二乙烷基乙二醇基二甲醚、碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的混合物，其中，二乙烷基乙二醇基二甲醚为主发泡剂，保持聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的泡孔均匀，泡孔结构稳定，增强了聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的强度；碳酰胺与羧基反应所放出的少量的二氧化碳和氨气起到气泡成核剂的作用，所生成的氨气还可与发泡初期生成的酸酐环反应生成酰亚胺环或使分子链交联，从而增加了分子中酰亚胺基团的数目，少量的碳酰胺的加入能有效的减小PMI泡沫塑料的泡孔孔径并使其分布更加均匀，起到良好的成核效果，发泡过程缓和，泡孔均匀，细密。聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯降低了体系的表面张力，这使得气泡核的形成更加容易，并且能够通过降低孔壁中的应力来起到防止泡沫塌陷的效果，以促进成核并起到支撑泡沫体的作用。此外，所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫中还额外添加了阻燃剂，其中(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯为反应型阻燃剂，可与甲基丙烯酸进行酯化反应，实现阻燃，但是(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯的过多加入会导致制备的聚甲基丙烯酰亚胺的力学性能下降，因此，将三(二氯丙基)磷酸酯作为主阻燃剂，它同时含有磷元素和氯元素，具有协同阻燃作用，且使用不会降低制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的力学性能。
本发明所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将甲基丙烯酸、甲基丙烯腈、1-氨基十八烷、甲基丙烯酸烯丙酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酸十三烷基酯、引发剂、发泡剂以及阻燃剂混合搅拌，于52-55℃的超声水浴中超声25-30min，然后将反应液灌注于玻璃模具中，最后将玻璃模具置于52-55℃的恒温水浴中聚合，制备得到共聚物板；
(2)将步骤(1)制备得到的共聚物板置于145-150℃预热1.2-1.5h，然后将预热好的共聚物板置于210-215℃发泡25-30min，得到发泡粗产物，将发泡粗产物进行热处理，最后进行干燥处理，制备得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
其中：
步骤(1)中聚合时间为25-28h，前期首先进行超声处理，由于超声波引起的空化效应，空化泡崩溃时产生高温和高压环境，从而加快反应速率，因此，大大缩短了后期的聚合时间。
步骤(2)中热处理温度为175-178℃，热处理时间为0.5-1h。
步骤(2)中干燥处理温度为155-160℃，干燥处理时间为6.5-7h。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，原料之间协同作用，相互配合，以甲基丙烯酸和甲基丙烯腈作为主单体，并引入1-氨基十八烷，将这种非极性物质作为侧链引入到聚甲基丙烯酰亚胺中，以降低制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的吸水率；并通过引入交联单体和调节单体来保证制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的力学性能和泡沫结构的微细均匀。此外，通过引发剂控制聚合速率，发泡剂保证泡孔的均匀以及泡孔结构的稳定，从而降低制备的聚甲基丙烯酰亚胺的吸湿速率，添加的阻燃剂在不降低制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的力学性能的前提下还具有优异的阻燃性能。
(2)本发明所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法，工艺简单，参数易于控制，易于实现产业化生产，采用该方法制备得到的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫具有优异的机械性能和较低的吸湿率。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例1所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，由以下原料组成：甲基丙烯酸58份、甲基丙烯腈50份、1-氨基十八烷6份、甲基丙烯酸烯丙酯0.4份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.6份、甲基丙烯酸十三烷基酯6份、引发剂0.38份、发泡剂0.7份、阻燃剂13份。
其中：
引发剂为4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)与偶氮二环己基甲腈的混合物，4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)与偶氮二环己基甲腈的质量比为1:0.6。
发泡剂为二乙烷基乙二醇基二甲醚、碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的混合物，其中：二乙烷基乙二醇基二甲醚、碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的质量比为1:0.14:0.06。
阻燃剂为(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯与三(二氯丙基)磷酸酯的混合物，其中，(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯与三(二氯丙基)磷酸酯的质量比为0.4:1。
本实施例1所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将甲基丙烯酸、甲基丙烯腈、1-氨基十八烷、甲基丙烯酸烯丙酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酸十三烷基酯、引发剂、发泡剂以及阻燃剂混合搅拌，于53℃的超声水浴中超声28min，然后将反应液灌注于玻璃模具中，最后将玻璃模具置于53℃的恒温水浴中聚合，制备得到共聚物板；
(2)将步骤(1)制备得到的共聚物板置于147℃预热1.3h，然后将预热好的共聚物板置于213℃发泡27min，得到发泡粗产物，将发泡粗产物进行热处理，最后进行干燥处理，制备得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
其中：
步骤(1)中聚合时间为26.5h，前期首先进行超声处理，由于超声波引起的空化效应，空化泡崩溃时产生高温和高压环境，从而加快反应速率，因此，大大缩短了后期的聚合时间。
步骤(2)中热处理温度为176℃，热处理时间为0.7h。
步骤(2)中干燥处理温度为158℃，干燥处理时间为6.8h。
对实施例1制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫进行性能测试，其吸湿率为0.20％，拉伸强度为3.24MPa。
实施例2
本实施例2所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，由以下原料组成：甲基丙烯酸55份、甲基丙烯腈45份、1-氨基十八烷8份、甲基丙烯酸烯丙酯0.3份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.7份、甲基丙烯酸十三烷基酯7份、引发剂0.35份、发泡剂0.6份、阻燃剂12份。
其中：
引发剂为4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)与偶氮二环己基甲腈的混合物，4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)与偶氮二环己基甲腈的质量比为1:0.5。
发泡剂为二乙烷基乙二醇基二甲醚、碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的混合物，其中：二乙烷基乙二醇基二甲醚、碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的质量比为1:0.13:0.05。
阻燃剂为(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯与三(二氯丙基)磷酸酯的混合物，其中，(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯与三(二氯丙基)磷酸酯的质量比为0.5:1。
本实施例2所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将甲基丙烯酸、甲基丙烯腈、1-氨基十八烷、甲基丙烯酸烯丙酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酸十三烷基酯、引发剂、发泡剂以及阻燃剂混合搅拌，于52℃的超声水浴中超声25min，然后将反应液灌注于玻璃模具中，最后将玻璃模具置于52℃的恒温水浴中聚合，制备得到共聚物板；
(2)将步骤(1)制备得到的共聚物板置于145℃预热1.2h，然后将预热好的共聚物板置于210℃发泡25min，得到发泡粗产物，将发泡粗产物进行热处理，最后进行干燥处理，制备得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
其中：
步骤(1)中聚合时间为25h，前期首先进行超声处理，由于超声波引起的空化效应，空化泡崩溃时产生高温和高压环境，从而加快反应速率，因此，大大缩短了后期的聚合时间。
步骤(2)中热处理温度为175℃，热处理时间为0.5h。
步骤(2)中干燥处理温度为155℃，干燥处理时间为6.5h。
对实施例2制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫进行性能测试，其吸湿率为0.25％，拉伸强度为3.15MPa。
实施例3
本实施例3所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，由以下原料组成：甲基丙烯酸60份、甲基丙烯腈55份、1-氨基十八烷5份、甲基丙烯酸烯丙酯0.6份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.4份、甲基丙烯酸十三烷基酯4份、引发剂0.40份、发泡剂0.8份、阻燃剂15份。
其中：
引发剂为4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)与偶氮二环己基甲腈的混合物，4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)与偶氮二环己基甲腈的质量比为1:0.7。
发泡剂为二乙烷基乙二醇基二甲醚、碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的混合物，其中：二乙烷基乙二醇基二甲醚、碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的质量比为1:0.15:0.08。
阻燃剂为(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯与三(二氯丙基)磷酸酯的混合物，其中，(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯与三(二氯丙基)磷酸酯的质量比为0.3:1。
本实施例3所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将甲基丙烯酸、甲基丙烯腈、1-氨基十八烷、甲基丙烯酸烯丙酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酸十三烷基酯、引发剂、发泡剂以及阻燃剂混合搅拌，于55℃的超声水浴中超声30min，然后将反应液灌注于玻璃模具中，最后将玻璃模具置于55℃的恒温水浴中聚合，制备得到共聚物板；
(2)将步骤(1)制备得到的共聚物板置于150℃预热1.5h，然后将预热好的共聚物板置于215℃发泡30min，得到发泡粗产物，将发泡粗产物进行热处理，最后进行干燥处理，制备得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
其中：
步骤(1)中聚合时间为28h，前期首先进行超声处理，由于超声波引起的空化效应，空化泡崩溃时产生高温和高压环境，从而加快反应速率，因此，大大缩短了后期的聚合时间。
步骤(2)中热处理温度为178℃，热处理时间为1h。
步骤(2)中干燥处理温度为160℃，干燥处理时间为7h。
对实施例3制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫进行性能测试，其吸湿率为0.22％，拉伸强度为3.21MPa。
对比例1
本对比例1所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法与实施例1相同，唯一的不同点在于，原料组成不同，本对比例1所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫原料中不再添加1-氨基十八烷。对对比例1制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫进行性能测试，其吸湿率为1.47％，拉伸强度为2.36MPa。
对比例2
本对比例2所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法与实施例1相同，唯一的不同点在于，原料中的发泡剂不同，本对比例2所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫原料中的发泡剂为碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的混合物，其中：碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的质量比为0.14:0.06。对对比例2制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫进行性能测试，其吸湿率为1.62％，拉伸强度为2.25MPa。
对比例3
本对比例3所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法与实施例1相同，唯一的不同点在于，原料中的发泡剂不同，本对比例3所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫原料中的发泡剂为二乙烷基乙二醇基二甲醚与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的混合物，其中：二乙烷基乙二醇基二甲醚与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的质量比为1:0.06。对对比例3制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫进行性能测试，其吸湿率为0.75％，拉伸强度为2.71MPa。
对比例4
本对比例4所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法与实施例1相同，唯一的不同点在于，原料中的发泡剂不同，本对比例4所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫原料中的发泡剂为二乙烷基乙二醇基二甲醚与碳酰胺的混合物，其中：二乙烷基乙二醇基二甲醚与碳酰胺的质量比为1:0.14。对对比例4制备的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫进行性能测试，其吸湿率为0.43％，拉伸强度为2.90MPa。
Claims (9)
1.一种聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，其特征在于：由以下原料组成：甲基丙烯酸55-60份、甲基丙烯腈45-55份、1-氨基十八烷5-8份、甲基丙烯酸烯丙酯0.3-0.6份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.4-0.7份、甲基丙烯酸十三烷基酯4-7份、引发剂0.35-0.40份、发泡剂0.6-0.8份、阻燃剂12-15份。
2.根据权利要求1所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，其特征在于：由以下原料组成：甲基丙烯酸58份、甲基丙烯腈50份、1-氨基十八烷6份、甲基丙烯酸烯丙酯0.4份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.6份、甲基丙烯酸十三烷基酯6份、引发剂0.38份、发泡剂0.7份、阻燃剂13份。
3.根据权利要求1所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，其特征在于：引发剂为4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)与偶氮二环己基甲腈的混合物，4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)与偶氮二环己基甲腈的质量比为1:0.5-0.7。
4.根据权利要求1所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，其特征在于：发泡剂为二乙烷基乙二醇基二甲醚、碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的混合物，其中：二乙烷基乙二醇基二甲醚、碳酰胺与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的质量比为1:0.13-0.15:0.05-0.08。
5.根据权利要求1所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，其特征在于：阻燃剂为(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯与三(二氯丙基)磷酸酯的混合物，其中，(3-氯-2-羟基)丙基磷酸二甲酯与三(二氯丙基)磷酸酯的质量比为0.3-0.5:1。
6.一种权利要求1所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法，其特征在于：由以下步骤组成：
(1)将甲基丙烯酸、甲基丙烯腈、1-氨基十八烷、甲基丙烯酸烯丙酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酸十三烷基酯、引发剂、发泡剂以及阻燃剂混合搅拌，于52-55℃的超声水浴中超声25-30min，然后将反应液灌注于玻璃模具中，最后将玻璃模具置于52-55℃的恒温水浴中聚合，制备得到共聚物板；
(2)将步骤(1)制备得到的共聚物板置于145-150℃预热1.2-1.5h，然后将预热好的共聚物板置于210-215℃发泡25-30min，得到发泡粗产物，将发泡粗产物进行热处理，最后进行干燥处理，制备得到聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
7.根据权利要求6所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法，其特征在于：步骤(1)中聚合时间为25-28h。
8.根据权利要求6所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法，其特征在于：步骤(2)中热处理温度为175-178℃，热处理时间为0.5-1h。
9.根据权利要求6所述的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法，其特征在于：步骤(2)中干燥处理温度为155-160℃，干燥处理时间为6.5-7h。
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| US20130041056A1 (en) * | 2010-05-06 | 2013-02-14 | Evonik Roehm Gmbh | Polymethacrylimide foam materials having reduced flammability and method for producing same |
| CN105037618A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-11-11 | 航天材料及工艺研究所 | 高热变形温度小孔聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法 |
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| CN114380941A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-22 | 山东天复新材料有限公司 | 低吸湿率聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法 |
| CN115141306A (zh) * | 2022-08-11 | 2022-10-04 | 河南同胜新材料科技有限公司 | 一种聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130041056A1 (en) * | 2010-05-06 | 2013-02-14 | Evonik Roehm Gmbh | Polymethacrylimide foam materials having reduced flammability and method for producing same |
| CN105037618A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-11-11 | 航天材料及工艺研究所 | 高热变形温度小孔聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法 |
| CN111592649A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-08-28 | 贵州航天天马机电科技有限公司 | 一种低导热聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法 |
| CN114380941A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-22 | 山东天复新材料有限公司 | 低吸湿率聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法 |
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