聚二甲基硅氧烷改性的聚氨酯齐聚物增韧环氧树脂

用二羟甲基丙酸对异氰酸酯封端的有机硅改性的聚氨酯预聚体进行扩链,得到异氰酸酯封端的有机硅改性的含羧基的聚氨酯齐聚物。以此齐聚物作为增韧剂接枝改性环氧树脂,用3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA)进行固化,得到了聚氨酯(PU)环/氧树脂(EP)互穿聚合物网络(IPN)。用FTIR和SEM测试技术研究了IPN形成的动力学和微相分离行为;用动态力学分析(DMA)考察了不同配比下IPN的力学性能;用TGA研究了材料的热稳定性。结果表明,当PU齐聚物的质量分数为25%时,所生成材料的抗冲强度为23.58 kg/m2,玻璃态模量为1×103MPa,比纯环氧树脂的相应值分别提高了116.7%和近100%;而5%的质量热损失温度(362℃)几乎保持不变。

含侧氨基聚二甲基硅氧烷齐聚物的合成

以八甲基环四硅氧烷(D_4)、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,六甲基二硅氧烷(MM)为原料,KOH为催化剂,二甲基亚砜(DMSO)为促进剂,通过共平衡聚合反应,合成了含侧氨基聚硅氧烷齐聚物。探讨了合成工艺对产物性能的影响,确定了决定产物相对分子质量和氨值的主要因素。

聚倍半硅氧烷基重金属离子吸附剂的设计合成及性能研究

以八乙烯基聚倍半硅氧烷(POSS-Vi8)、2-巯基-1,3,4-噻二唑(MTD)和2-巯基-5-甲基-1,3,4-噻二唑(MMTD)为原料,采用巯-烯点击化学反应制备了两种重金属吸附剂。通过扫描电镜、热重分析研究了POSS-噻二唑材料结构与性能,初步探究其吸附常见重金属离子的应用机理。为探寻POSS-噻二唑材料对Cu2+的吸附过程及其机理,通过Langmuir等温吸附模型对该吸附过程参数进行拟合。结果表明,该吸附过程主要为化学吸附且为单分子层吸附,该类吸附材料对Cu2+在常见污水酸性条件下仍体现出较好的吸附性能,具有热稳定性好、吸附速度快和吸附性能较稳定等特点。 。

有机硅氧烷齐聚物对硫化胶物理机械性能和粘合性能的影响

用聚氯甲基硅氧烷（ПСО）齐聚物作为橡胶的改性剂，具有极高的表面活性，可明显地提高硫化胶的力学指标：耐热老化性能、动力学和粘附特性。在处理钢丝的组分中加入ПСО，可提高橡胶和钢丝的粘附强度。

有机硅改性聚氨酯齐聚物增韧环氧树脂的研究

为获得高韧性环氧树脂,合成了异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体,用两端含羟乙基的直链有机硅(PDMS)和二羟甲基丙酸(DMPA)进行扩链改性,得到羟基封端的有机硅改性的含羧基的聚氨酯齐聚物,用此齐聚物作为增韧剂去接枝改性环氧树脂,然后用甲基四氢苯酐进行固化,得到了聚氨酯(PU)/环氧树脂(EP)互穿聚合物网络。用红外光谱和扫描电镜研究了互穿聚合物网络形成的动力学和微相分离行为;用动态力学分析和摆锤冲击实验等考察了不同配比下IPN的力学性能;用热失重分析研究了材料的耐热性。结果表明:PU/EP在一定的配比范围内可以得到冲击强度、模量及耐热性同时得到提高的复合材料。

POSS杂化聚硅氧烷复合材料的制备与热性能研究

以八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OVPOSS)和含氢硅氧烷为单体,通过硅氢加成反应制备了一种新型POSS交联剂V2-POSS。将V2-POSS加入到聚甲基硅氧烷中,制备了一系列不同POSS含量的聚甲基硅氧烷。采用热重分析(TGA)、热重-红外联用(TGA-IR)、裂解气相色谱-质谱(PyGC-MS)等手段对POSS杂化聚甲基硅氧烷的热性能、热分解动力学及动态热解性能进行研究,结果表明:V2-POSS在聚甲基硅氧烷中均匀分散,POSS纳米结构的引入可显著提高聚甲基硅氧烷的热性能;V2-POSS添加量(V2-POSS占聚甲基硅氧烷的质量分数)为10%时,氮气氛5%热失重温度从纯树脂的442.2℃提高至469.4℃;热失重率为15%时,热解表观活化能由纯树脂的87.53kJ/mol提高至杂化树脂的251.12kJ/mol。POSS杂化聚甲基硅氧烷的热解机理主要包括聚硅氧烷主链的断裂、高分子链回咬、含硅基团的重排、碳氢化合物的形成以及小分子的逸出。

多面齐聚倍半硅氧烷的合成及其改性复合材料的应用

由于独特的纳米尺寸、空间立体结构和易于化学改性的特性,多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)得到了极大关注。同时,具有有机和无机材料的特性使POSS复合材料得到了快速的发展,特别是在生物医学、催化剂、光学材料和介电材料等领域。主要总结了POSS单体的合成手段和在改性复合物材料中的应用,并指出POSS及其改性复合材料的发展趋势。

POSS改性聚亚苯基硅氧烷的合成与表征

以α,ω-二羟基聚(四甲基对硅亚苯基)硅氧烷为起始原料,分别与1,4-双(甲基氯硅基)苯和甲基二氯硅烷反应,合成了两种带硅氢基的聚亚苯基硅氧烷P1和P2;然后,再与烯丙基七戊基低聚倍半硅氧烷(烯丙基七戊基POSS)进行硅氢加成反应,引入POSS侧基,合成了POSS-P1和POSS-P2。经1H NMR和29Si NMR分析证实得到了目标产物;GPC分析表明,两种聚合物经POSS改性后摩尔质量均增大,摩尔质量分布变宽;DSC和TGA分析表明,两种聚合物经POSS改性后熔点分别提高8.4℃和10.6℃,热质量损失率达到5%时的温度分别提高197℃和162℃,且均在400℃以上。

笼型倍半硅氧烷(POSS)的官能化、杂化以及在改性环氧树脂中应用研究进展

笼型倍半硅氧烷(polyhedral oligomeric silsesquioxane,POSS)具有独特的结构和良好的耐热性,对POSS 进行官能化后可得到高性能的新型有机-无机杂化材料,在很多领域具有潜在应用价值。本文综述了POSS 的合成、官能化的相关问题。POSS 的种类很多应用范围广泛,但是价格相对昂贵,限制了POSS 在许多领域内的发展规模;POSS 可作为环氧树脂的改性剂,具有明显的增强、增韧效果,并显著提高固化环氧树脂的耐热性能,但是由于POSS 的纳米尺寸效应,导致其在树脂中的添加量有限。未来随着POSS 合成成本的降低、改性树脂手段的不断进步,POSS 在热固性树脂改性领域应用范围必将不断扩大。

八乙烯基笼形倍半硅氧烷(OvPOSS)的合成、表征

本实验以乙烯基三氯硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷作为前驱体,利用直接水解法合成了八乙烯基笼形倍半硅氧烷(Ov POSS),并计算了产品的收率,表征了产品的结构。两种前驱体制备的目标产物的收率分别为26.90%和12.46%,通过29Si NMR、XRD和FT-IR表征均证实产物为Ov POSS。

笼型聚倍半硅氧烷(POSS)对聚合物的改性

笼型聚倍半硅氧烷(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes,POSS)是一种新型的纳米级无机填料,因其特殊的结构,能显著的改善聚合物的耐热性能和力学性能。本文描述了POSS的合成与结构,重点介绍了近年来利用化学共聚和物理共混两种方法将POSS应用于几种聚合物的改性研究综述。

笼型聚倍半硅氧烷(POSS)改性聚氨酯的研究进展

介绍了笼型聚倍半硅氧烷(POSS)的结构特征及性能特点,利用其与聚合物间良好的相容性,可以将带有一个或多个反应性基团的POSS经物理混合或化学键合等方式,在聚氨酯体系内形成侧链型、线型和星型结构,从纳米尺寸上实现对材料的设计及改性,以改善聚氨酯材料本身在耐热性、耐水性和耐候性等方面的不足。最后对POSS在聚氨酯材料领域的应用进行了展望。

耐高温POSS基香料前体的制备及释香动力学研究

为研究耐高温香料前体在涤纶的芳香改性上的应用,以不同的香料醛分子和八(γ-氯氨丙基)多面体低聚倍半硅氧烷(OCAP-POSS)为原料,利用Schiff反应成功合成3种POSS基香料前体(M_(1)、M_(2)、M_(3))。采用核磁共振氢谱、红外光谱及紫外-可见光谱表征香料前体的结构;用热失重法研究香料前体的热稳定性能;此外,探索香料前体在模拟人体酸性汗液、中性及碱性皂液环境中的释香动力学特征。结果表明:3种香料前体的热分解温度都超过285℃,即香料前体具有良好的热稳定性;香料前体的结构对其释放性能有显著影响,M_(1)在酸性汗液环境下达到平衡时的释放率为57.86%,M_(3)却只有33.32%,且缓释时间M_(1)(29 h)>M_(2)(16 h)>M_(3)(12 h);3种香料前体在皂液环境下均较为稳定,在酸性汗液中可实现缓慢释放,其释放规律满足一级反应动力学特征。

笼型聚倍半硅氧烷(POSS)及在有机硅材料中的应用研究

POSS作为一种新型有机-无机纳米杂化材料,由于其特殊的化学结构和物理性能越来越受到广泛关注。本文简单介绍了POSS的发展历史、结构、性质,合成方法及其在有机硅材料中的应用研究。

笼型倍半硅氧烷增韧环氧树脂的机理研究

为提高环氧树脂的韧性,采用氨基笼型倍半硅氧烷(POSS-NH2)改性环氧树脂。分别添加不同质量百分含量的POSS(5%、10%、20%和30%)到双酚A型环氧树脂中,经反应得到一系列杂化树脂;然后采用4,4’-二氨基二苯砜(DDS)作为固化剂固化得到含POSS的有机无机杂化材料。通过对杂化材料的冲击强度、弯曲强度进行研究,并采用SEM进行机理分析。结果表明:随着POSS含量的增加,冲击强度和弯曲强度呈先增大后下降的趋势,当POSS含量为10%时,冲击强度和弯曲强度达到最大值。SEM分析表明"裂纹钉锚"和"裂纹诱导"两种增韧机理同时存在。

羟基聚甲基苯基硅氧烷的合成与表征

以甲基苯基二乙氧基硅烷(MPS)和八甲基环四硅氧烷(D4)为原料,在酸性条件下水解MPS,水解产物在碱催化下与D4开环共聚合制备了高苯基含量羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷齐聚物(PMPS)。用GPC测试了相对分子质量及其分布;用FTIR,1H-NMR对其结构进行了表征。结果发现,在试样PMPS-6中,苯基结构单元与非苯基结构单元组成比为0.65,硅羟基质量分数为0.5%。

八氨苯基POSS交联改性聚氨酯弹性体的制备与性能

以八氨苯基多面体低聚倍半硅氧烷(OapPOSS)为交链剂,原位合成了含有POSS结构的聚氨酯弹性体纳米复合材料,分别采用FT-IR、光学显微镜,动态热机械(DMA)分析以及热重分析(TGA)等对所合成的复合材料进行了表征。结果表明:随着OapPOSS用量的增加,所制POSS/PUE复合材料的拉伸强度增加,扯断伸长率下降,储能模量增加,阻尼因子下降,玻璃化转变温度升高,热分解速率降低。

笼型多面体低聚倍半硅氧烷研究进展

笼形多面体低聚倍半硅氧烷是近年来新兴的一类真正分子水平上的有机/无机杂化纳米材料.介绍了POSS的有机无机杂化的笼形结构和相应性能,总结了通过三官能的有机硅单体水解缩聚合成POSS及其衍生物的路线及存在的低产率、高成本问题,并概述了POSS基聚合物的性能、杂化结构和制备方法,指出了POSS在各领域的应用前景,并对POSS基材料的发展趋势和有待于进一步解决的问题进行了探讨.

多面体低聚倍半硅氧烷改性聚合物材料研究进展

介绍了多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)的特性及POSS的3种基本制备方法,综述了POSS改性聚合物的最新研究进展(包括POSS改性聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、环氧树脂等)及POSS改性聚合物作为阻燃材料、耐热材料、光电材料、膜材料等的应用,指出了POSS材料的研究与应用前景。

POSS/粘土/多壁碳纳米管杂化碳纳米纸基复合材料防火性研究

多壁碳纳米管(MWCNTs)、粘土和多面齐聚半硅氧烷(POSS)组成的杂化碳纳米纸是通过碳纳米管巴基纸制备工艺制备而成,碳纳米纸可做为表面防火层与聚合物基复合材料共固化成型。利用场发射扫描电镜(FESEM)和BJH法分别对碳纳米纸和杂化碳纳米纸微观结构和平均孔径分布进行表征。利用锥形量热仪在热辐射功率50 kW/m2条件下分析外贴碳纳米纸复合材料及复合材料对比样的防火特性。燃烧实验结果表明:碳纳米纸和杂化碳纳米纸作为防火层的复合材料的峰值热释放速率(PHRR)与复合材料对比样相比分别下降20.2%和35%,同时CO释放量和烟释放量也明显降低。通过FESEM研究表明燃烧实验后外贴杂化碳纳米纸复合材料的燃烧残余物表面形成了一层致密的积炭物结构,防火阻燃性能明显提高。