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。

八苯基笼型聚倍半硅氧烷在硝胺发射药中的缓蚀特性

为研究新型有机硅材料八苯基笼型聚倍半硅氧烷(OPS)在发射药中的缓蚀特性及作用机理,制备了OPS含量分别为2%、5%、8%的硝胺发射药以及不含OPS的硝胺发射药对照样。通过差示扫描热量热仪(DSC)研究了OPS与硝胺发射药组分的相容性,采用氧弹量热仪、密闭爆发器、半密闭爆发器分别研究了发射药的能量性能、燃烧性能以及烧蚀特性,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)表征烧蚀管内壁表面的微观结构、元素分布和产物组成。结果表明,OPS与硝胺发射药组分相容;OPS会降低发烧药的爆热、最大压力和火药力;随着OPS含量的增加,硝胺发射药降烧蚀率逐渐增大,缓蚀效果逐渐增强,当OPS含量为5%和8%时,降烧蚀率分别为23.9%、36.0%。对烧蚀管内壁表面裂纹、产物及其分布情况的分析表明,OPS在高温条件下生成的SiO2均匀分布在管壁内层,形成了具有优异热阻特性的保护层,降低了高温燃气、固体颗粒对管壁的侵蚀与冲刷作用,实现高效缓蚀。

八苯基取代笼形倍半硅氧烷的合成及表征

以苯基三乙氧基硅烷(PTES)为原料、氢氧化钾为催化剂,通过水解缩合法合成了八苯基取代笼形倍半硅氧烷(OPS),用傅里叶变换红外光谱、核磁共振硅谱、X射线衍射和热重分析等手段,对产物的结构进行了表征,并考察了催化剂用量、水加入量和反应时间等条件对产物收率的影响。结果表明,在严格控制水解条件下可以合成OPS;当PTES用量为28 g时,在氢氧化钾的质量分数为PTES的2%、水加入量为4 mL以及反应时间为72 h的条件下,所得OPS的收率大于80%。

八(乙酰苯基)笼形倍半硅氧烷的合成及表征

以八苯基多面低聚倍半硅氧烷(OPS)为底物,无水三氯化铝为催化剂,经傅-克酰基化反应合成了笼形八(乙酰苯基)倍半硅氧烷(OAcPS)。用红外光谱、1H、13C、29Si核磁共振、元素分析、热分析等手段,对其结构和性质进行了表征。研究并讨论了溶剂用量和投料比对反应收率的影响。较佳的合成条件为:二氯甲烷用量140mL,n(acetyl chloride)∶n(OPS)=10∶1,n(AlCl3)∶n(OPS)=2.5∶1,在0℃反应6 h,产率达70%。

八氨基苯基笼型倍伴硅氧烷合成方法的优化

以八硝基苯基笼型倍伴硅氧烷(ONPS)为原料,三氯化铁/活性炭为催化剂,乙二醇甲醚为溶剂,采用水合肼还原法合成了OAPS,优化了OAPS的合成方法,收率达到83.67%;利用FTIR、UV、XRD、EA等分析手段,对OAPS的结构进行了表征;通过热失重分析,验证了OAPS的热稳定性。该方法简化了后处理步骤,降低了合成成本。

笼形八(氨基苯基)硅倍半氧烷的合成与表征

以三氯化铁/活性炭为催化剂,用水合肼还原法合成了笼形八(氨基苯基)硅倍半氧烷,收率达到93%.利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振光谱、元素分析和热分析等手段,对其结构和性质进行了表征.得到氨基以对位取代为主的产物,其失重5%时对应的温度为338.8℃,热稳定性较高.提出了Fe3+作为活性反应中心、活性炭作为吸附剂和导电体的三氯化铁/活性炭催化水合肼还原芳香族硝基化合物的反应机理.

苯骈三氮唑改性八苯基倍半硅氧烷对环氧涂料性能的影响

采用苯骈三氮唑(BTA)改性八苯基倍半硅氧烷(OPS)。通过红外光谱仪和热重分析仪对BTA、OPS和BTA改性OPS(简称BO)进行了测试,发现BTA改性后的OPS在耐热性能上得到了提高。将BTA、OPS和BO分别加到环氧树脂中制备了不同涂料。以金相显微镜和水滴角测试仪考察了它们的表面形貌和水接触角,用电化学工作站测试了它们在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱,并对涂层的防腐机理进行了探讨。结果表明,添加BTA、OPS和BO的涂层的表面形貌大大改善,水接触角增大,腐蚀电流密度降低2-3个数量级。其中,加了BO的涂层表面几乎没有微孔,水接触角最大(达到81°),腐蚀电流密度最小,电荷转移电阻和涂层电阻最大,具有较好的耐蚀性。

梯形聚苯基倍半硅氧烷的合成及对RTV硅橡胶性能的影响

选取苯基三甲氧基硅烷(PTMS)作为原料,在碱性条件下通过水解缩聚反应合成了梯形聚苯基倍半硅氧烷(LPPSQ),将其作为交联剂加入生胶中,交联固化后得到了LPPSQ改性的室温硫化(RTV)硅橡胶。通过红外光谱,固态核磁硅谱以及X射线衍射图谱对产物进行表征,结果表明成功合成了LPPSQ。探究了LPPSQ的加入对RTV硅橡胶性能的影响,结果表明LPPSQ的加入能显著提升RTV硅橡胶的热稳定性能和力学性能。相比于传统RTV硅橡胶,以LPPSQ为交联剂的RTV硅橡胶断裂伸长率达到358%,提高了2倍多,韧性也得到了显著增强。此外,在热稳定性能方面,LPPSQ的加入也大幅提高了RTV硅橡胶的T10%(硅橡胶质量损失10%的温度)的Tmax(硅橡胶最大热失重速率对应的温度),分别提高了138.2℃和224.1℃。

功能性聚氨基／苯基倍半硅氧烷微粉的制备方法

由华南理工大学申请的专利（专利号 CN1683435，公开日期2005—10—19）“功能性聚氨基／苯基倍半硅氧烷微粉的制备方法”，其具体步骤如下：将氨丙基类三烷氧基硅烷、苯基三官能团硅烷单体及二苯基二官能团硅烷3种单体加入到含有阴离子表面活性剂和碱催化剂的溶液中进行反应；将反应产物进行分离；

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。

八硝苯基笼型倍半硅氧烷改性丙烯酸酯乳液体系研究

采用半连续乳液聚合法,将八硝苯基笼型倍半硅氧烷(ONPS)掺入(甲基)丙烯酸酯乳液中,对其进行改性。透射电镜照片、粒径分布分析、DSC、拉伸强度的测量结果表明:ONPS的加入量低于3%时,明显提高了丙烯酸酯树脂的Tg,同时乳液涂膜的拉伸强度大幅上升,而断裂伸长率略有下降。

八苯基笼型倍半硅氧烷/聚酰亚胺低介电材料的制备和性能研究

本论文以4,4,-二氨基二苯醚(ODA)和3,3',4,4,-二甲酮四羧酸二酐(BTDA)为原料,成功制备了一系列不同八苯基笼型倍半硅氧烷(OPPOSS)含量的聚酰亚胺(PI)复合薄膜。对材料的形貌、性能进行了较为系统的研究,结果表明,OPPOSS在PI基体中得到了很好的分散,随着OPPOSS含量的增加,材料的吸水率略有增加,但仍能满足其在微电子行业中的应用。材料的介电常数随着OPPOSS含量的增加而得到有效降低。OPPOSS含量分别为1%和10%的PI介电常数为3.12和1.94,相比纯PI的介电常数(3.56)分别下降了12.4%和45.5%。当OPPOSS含量较高时,材料具有超低介电常数,可望在纳电子器件中得到应用。

八苯基倍半硅氧烷的制备及其在聚碳酸酯材料中的应用

以苯基三甲氧基硅烷为原料,L-精氨酸为催化剂,通过水解-缩合-重排反应制备了八苯基倍半硅氧烷,收率为90.2%。采用熔融共混法制备了阻燃聚碳酸酯(PC)材料,使用极限氧指数仪和垂直燃烧仪研究了阻燃PC的阻燃性能。结果表明,八苯基倍半硅氧烷具有良好的阻燃性能,添加量为5%时,极限氧指数值(LOI)为33.6,UL-94等级为V0级。

笼型八聚环己基倍半硅氧烷的合成及表征

以甲基异丁基甲酮和无水乙醇为混合溶剂,浓盐酸为催化剂,环己基三乙氧基硅烷水解缩聚高产率地合成了笼型八聚环己基倍半硅氧烷.讨论了影响反应的各个因素,得到了反应的最佳条件,当单体浓度为0.45mol/L,水和催化剂的用量与单体的摩尔比约为3左右时,反应具有较高的产率,且高温有利于八聚体的形成和缩短反应时间.合成化合物用元素分析、FTIR、1H1、3C、29S i NMR和MS进行了表征,证实其结构式为(c-C6H11)8S i8O12.热性能分析结果表明该化合物具有较高的热稳定性.

笼形八苯基硅倍半氧烷的合成及表征

在控制水的滴加速度和体系温度的前提下,苯基三氯硅烷首先发生水解缩合形成苯基硅氧烷预聚体,然后在微量KOH催化剂作用下,制得八苯基硅倍半氧烷,收率大于90%。用傅立叶红外光谱、29Si核磁共振光谱、质谱、元素分析和热分析等手段,对它的结构和性质进行了表征。该物质的初始分解温度(失重5%)为436.8℃,热稳定性高。目前正在进行放大实验。

聚氨丙基苯基倍半硅氧烷与氢氧化镁协同阻燃尼龙6

采用氢氧化镁[Mg(OH)_2]复配聚氨丙基苯基倍半硅氧烷(PAPSQ)阻燃改性尼龙6(PA6),测定了阻燃PA6的极限氧指数(LOI),利用锥形量热仪测定了阻燃PA6的释热速率、总释热量、质量损失速率等多种参数,并用扫描电镜(SEM)观察了阻燃PA6残炭的形貌。实验表明,当Mg(OH)_2的质量分数为40％,PAPSQ质量分数为5％时,PA6的LOI为41％,垂直燃烧通过UL94V-0级,PA6的释热速率、总释热量和质量损失速率均明显下降,PAPSQ与Mg(OH)_2复配对PA6有协同阻燃效果。

八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷的合成与表征

采用水解缩合法,在浓HCl为催化剂的条件下,以乙烯基三甲氧基硅烷为原料合成了八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷,并对合成产物进行了表征;研究了反应温度、反应物的投料比对产物收率的影响。结果表明,在25℃,反应物水解缩合21 d,乙烯基三甲氧硅烷、HCl、CH3OH三者的体积比为9∶12∶200,乙烯基三甲氧基硅烷、HCl的体积分数分别为3.90%、5.43%时,产物的收率达到最高,为26.3%。

含八氢基笼形倍半硅氧烷的双马来酰亚胺树脂

利用硅氢加成反应和烯加成反应,以八氢基笼形倍半硅氧烷(T8H8)、二烯丙基双酚A(DABPA)和双马来酰亚胺(BMI)为单体合成了改性BMI树脂,采用FT-IR、DSC、TGA分别表征了树脂的结构、固化行为及热性能。研究结果表明,T8H8-DABPA-BMI固化树脂的玻璃化转变温度达到323℃,热分解温度(5%失重,T5d)为422、800℃热分解残重率为50.7%。

二步法合成乙烯基八聚笼型倍半硅氧烷

采用正硅酸乙酯和四甲基氢氧化铵为原材料,合成了八聚四甲基铵基笼型倍半硅氧烷;采用二甲基乙烯基氯硅烷对其进行乙烯基取代,得到含乙烯基的八聚笼型倍半硅氧烷。采用核磁共振硅谱29Si-NMR、红外光谱IR和凝胶渗透色谱GPC对其结构进行了分析。

环氧基笼型倍半硅氧烷/4,4′-二氨基二苯砜体系的等温固化动力学

应用等温差示扫描量热法研究了4,4′-二氨基二苯砜(DDS)固化笼型倍半硅氧烷环氧树脂(POSSER)体系的反应动力学,测定了固化反应热,得出了不同温度下固化反应程度与反应时间、固化反应速率与反应时间的关系曲线,通过非线性拟合得到固化反应速率与反应程度的关系曲线。结果表明,固化反应在体系的玻璃化转变温度以上进行,等温固化反应遵从自催化反应机理,用Kamal方程可很好地描述不同温度下固化反应的自催化过程,拟合得到其反应动力学参数k1、k2、m、n,k1和k2对应的固化反应的表观活化能分别为79.67和59.84kJ/mol。