紫外光固化乙烯基硅氮烷-巯基共聚物热裂解产物的表征

采用热失重与热分析联用(TGA-DTA)、X射线衍射(XDR),场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪及排水法对紫外光固化乙烯基硅氮烷-巯基共聚体系裂解产物进行了分析和表征。结果表明:在300～500℃的范围内出现了相吻合的质量损失速率峰和热量吸收峰;最终质量保持率约为55wt%;体系表观密度出现先下降后上升的趋势,保温时间提高可使热解产物进一步密实化,密度最终达到2.458g·cm-3;在保温2h的条件下,共聚系在1400℃下生成少量Si3N4晶体,在1600℃下,热解物晶体组成为nSiO2∶nSi3N4∶nSiC=3∶26∶71,结晶度达91.25%;延长保温时间即可提高体系的结晶度,也可降低结晶温度。在1400℃保温24h,观察到热解物内生成大量不规则的晶须。

乙烯基硅氮烷-巯基共聚物热裂解研究

采用红外(FTIR)、热失重,热分析以及质谱联用(TGA-DTA-MS)、X射线衍射仪(XDR)、能谱仪对紫外光固化乙烯基硅氮烷-巯基共聚体系的热裂解行为进行了分析和表征.结果表明:300～500℃为聚合物裂解反应的主要温度范围.裂解过程会逸出多种小分子气体,其中体系中的S元素可能主要是以H2S和SO2和噻吩类的形式逸出;最终质量保持率为55.3wt%;热裂解转化物表观密度出现先下降后上升的趋势,最终达到2.09g·cm-3;在保温2h的条件下,热裂解转化物在1400℃下生成少量Si3N4晶体,在1600℃下,热裂解转化物晶体质量组成为m(SiO2):m(Si3N4):m(SiC)=3:26:71,结晶度达到91.3%.

一种可紫外光固化新型耐烧蚀涂料研究

基于巯基-乙烯基光引发逐步聚合机理,以含有乙烯基的液态硅氮烷预聚物与多元巯基化合物为基体,辅以某种陶瓷微粉作为填料,研制了一种可紫外光固化的新型耐烧蚀涂料。采用等温差示光量热扫描(DPC)和测试固化度研究了填料添加量对紫外光固化放热行为和一次成型厚度的影响关系。结果表明:在制备0.5 mm厚的涂层时,填料添加量逐渐从0增至5%(质量分数,下同),固化放热峰值和放热量随添加量的增大而逐渐减小,且固化放热峰从尖锐逐渐趋于平坦,这是由于填料的加入使得涂料变为不透明,对入射的紫外光线产生了衍射/反射作用,从而减弱了辐照强度;填料添加量大于10%时,明显阻碍光固化反应的发生,涂层的一次成型厚度随填料添加量的增加而降低,可采用多次涂敷的措施解决涂层厚度不足的问题。当填料添加量从0增至20%,对于1.0 mm厚的涂层而言,在800℃质量保持率从61.2%增至73.5%。填料含量20%的涂层具有较为优异的耐烧蚀性能,氧-乙炔烧蚀的线烧蚀率为0.252 mm/s,质量烧蚀率为61.7 mg/s。