微量氧氛围中八乙烯基POSS低温(180℃)热氧老化机理研究

通过1H-NMR,13C-NMR,29Si-NMR表征物质老化前后结构变化;采用FTIR,MALDI-TOF,ESR,TG-IR联用,DSC等分析手段跟踪老化过程中特征基团、分子量、活性中心、质量损失和焓变情况,对八乙烯基POSS(OVPOSS)在180℃微量氧气氛围的热氧老化行为进行了研究.采用微量氧气方法以减少乙烯基基团热氧老化过程中的过氧化反应,以观察可能存在的其他反应机理.实验表明老化过程中不饱和双键逐渐转化成饱和单键,老化过程存在C自由基中心和放热效应,且分子量增大趋势明显,质量变化略微,说明八乙烯基POSS在微量氧气氛围中的低温(180℃)热氧老化过程存在自由基聚合历程.

八乙烯基多面体低聚硅倍半氧烷及其环氧化物的合成与表征

以乙烯基三氯硅烷(VTCS)为原料,在无催化剂的条件下合成了高纯度的八乙烯基多面体低聚硅倍半氧烷(OVS)。研究了反应温度和投料比对收率的影响,得到的最佳反应条件为:V(VTCS)∶V(H2O)∶V(丙酮)=2∶7∶20,40℃下反应72 h,收率可达63.1%。而后,又以过氧乙酸为氧化剂,制备了带有环氧基团的多面体低聚硅倍半氧烷分子(EOVS),并可通过反应温度控制其环氧值。产品的结构用FTIR、NMR和质谱进行了表征。

POSS/PA66纳米复合纤维的制备及性能研究

以间氯过氧苯甲酸与八乙烯基笼形倍半硅氧烷(POSS)反应制得的八乙烯基POSS环氧化产物为原料,采用熔融纺丝工艺制备POSS/PA66纳米复合纤维,借助FTIR、TG、FE-SEM和DSC测试方法对八乙烯基POSS环氧化产物和POSS/PA66纳米复合纤维进行表征。结果表明:将间氯过氧苯甲酸与八乙烯基POSS进行反应,可以使部分乙烯基团发生环氧化反应,生成的八乙烯基POSS环氧化产物具有良好的耐热性能。采用熔融纺丝工艺制备的POSS/PA66纳米复合纤维,POSS均匀分散在复合纤维中,纤维的热性能如熔融温度和起始分解温度都有所提高,同时纤维的力学性能也得到改善。

聚氨酯弹性体纳米复合材料的制备与表征

利用几种不同的纳米粒子[包括纳米SiO2、CaCO3、八乙烯基硅倍半氧烷(即八乙烯基POSS)]对聚氨酯弹性体进行改性,制备纳米复合材料。同时,研究了不同纳米粒子对聚氨酯弹性体性能的影响。测试结果表明,聚氨酯弹性体力学性能提高;热失重(TGA)结果表明加入纳米SiO2、CaCO3、八乙烯基POSS后,复合材料的初始热分解温度分别提高了16.01℃、10.95℃、15.00℃,材料热稳定性增强;扫描电镜(SEM)观察到纳米粒子在聚氨酯基体中分散性不够理想,存在团聚现象。