八氨基苯基笼形倍半硅氧烷改性的双马来酰亚胺树脂

从苯基三氯硅烷出发,通过水解缩合合成八苯基笼形倍半硅氧烷(OPS),经发烟硝酸硝化得到八硝基苯基笼形倍半硅氧烷(ONPS),再经Pd/C催化还原得到八氨基苯基笼形倍半硅氧烷(OAPS),用红外光谱(IR)和核磁共振(NMR)表征了它们的结构。以溶液聚合制备了OAPS/BMI树脂,研究了OAPS含量对OAPS/BMI固化树脂热性能的影响,并考察了OAPS/BMI固化树脂的介电性能。研究结果显示:随着OAPS含量的上升,OAPS/BMI固化树脂的Tg变化不大,5%失重温度(Td5)下降。含5%质量分数OAPS的OAPS/BMI固化树脂的Tg达到429℃;Td5达到475℃,800℃残重率为51.9%;在7.95 MHz下其介电常数为2.92,tanδ为9.69×10-3。

聚苯并咪唑基/八氨基笼状倍半硅氧烷复合电解质膜的制备与性能

采用原位合成的方法制备了聚2，5-苯并咪唑（ABPBI）/八氨基笼状倍半硅氧烷（AM-POSS）复合膜材料，并对其化学结构、表面形貌、热稳定性、力学性能、磷酸吸收性能及质子传导性能进行了表征和测试。结果分析认为，与纯ABPBI膜比较．ABPBI／AM—POSs复合膜基体因独特的“八爪鱼”结构而提高了复合膜的热稳定性能和力学强度；AM—POSS粒子的添加还显著提高复合膜的磷酸吸收能力，进而提高了复合膜的质子传导率；ABPBI／3％AM—POSS复合膜在磷酸掺杂水平达到252％时在80～140℃较宽温度范围内质子传导率超过0．1S／cm；表明AM—POSS改性的ABPBI复合膜具备应用于宽温域质子交换膜燃料电池前景。

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/POSS共混体系的性能

采用熔融模压法分别制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]和两种多面体笼型硅氧烷(POSS)[八异丁基倍半硅氧烷(OIBS)和八氨基苯基倍半硅氧烷(OAPS)]的共混物,考察了不同含量的OIBS,OAPS对共混体系性能的影响。结果表明,两种POSS都起到成核剂的作用。OIBS,OAPS的质量分数小于1%时,可以提高体系结晶温度,力学性能;随着OIBS,OAPS质量分数的提高,成核性有所增加,但因分散性变差,体系热稳定性和力学性能变差。由于OAPS的活泼氨基可与P(3HB-co-4HB)发生化学反应,改性效果较OIBS优。

共价功能化POSS/PDMS防腐复合涂层的研究

首先采用硅烷偶联剂通过水解缩合反应方法合成氨基功能化倍半硅氧烷(POSS-NH_(2)),利用其表面氨基通过表面接枝聚合方法在倍半硅氧烷表面接枝磺化聚苯胺以实现其共价功能化,将磺化聚苯胺功能化倍半硅氧烷和聚二甲基硅氧烷通过溶液共混,利用滴涂法在Q235钢材表面制备出疏水防腐涂层。通过核磁共振(NMR)和傅里叶转换红外光谱(FT-IR)对氨基功能化倍半硅氧烷和磺化聚苯胺功能化倍半硅氧烷的结构进行表征分析;利用光电子能谱(XPS)分析磺化聚苯胺功能化倍半硅氧烷的化学组成和元素含量比例;利用扫描电子显微镜(SEM)表征磺化聚苯胺功能化倍半硅氧烷的微观形貌,观察到表面形貌较规整、呈颗粒状、纤维较粗的结构;采用静态接触角测试分析了四种涂层的疏水性,制备出的共价功能化POSS/PDMS防腐复合涂层疏水性最佳,接触角达到115°;采用EIS电化学阻抗谱和Tafel极化曲线测试表征了四种涂层的耐腐蚀性能,结果表明:共价功能化POSS/PDMS防腐复合涂层的腐蚀电位更大,腐蚀电流密度较小,由此表明所制备的材料具有优异的防腐性能。并且发现涂层的接触角越大,防腐性能越好。

剑麻纤维素纳米晶须/POSS杂化材料的制备及热性能

通过硫酸水解法制备剑麻纤维素纳米晶须(SCNW),通过KH550直接水解缩合法制备八氨基低聚倍半硅氧烷(POSS-NH2),并以环氧氯丙烷作为交联剂制备POSS接枝剑麻纤维素纳米晶须的杂化材料。采用红外光谱仪、扫描探针显微镜、热重分析仪对其表面形貌和热性能进行了表征。测试结果表明POSS成功地接枝到SCNW的表面,并且SCNW接枝POSS后,其热性能有了较大的提高,初始失重温度从145℃提高到256℃,共提高了111℃,700℃时的残炭率也高达40%。