聚甲基硅次乙炔基硅烷等温预处理过程的研究

采用差示扫描量热仪和傅立叶红外光谱对聚甲基硅次乙炔基硅烷(MSE)等温(160、170、180℃)预处理过程进行了研究。结果表明:MSE等温处理过程中发生氢硅化反应,反应程度约为33%;相对反应程度达到95%时,所需时间分别为173(160℃)、93(170℃)和48(180℃)min;预处理时间t与处理温度T之间满足关系t(T)/t(T+10K)=2∶1。

聚甲基硅次乙炔基硅烷的等温预处理过程

北京化工大学的陈永军等人采用差示扫描量热仪和傅立叶红外光谱对聚甲基硅次乙炔基硅烷的等温预处理过程进行了研究。结果表明，聚甲基硅次乙炔基硅烷在等温处理过程中发生氢硅化反应，反应程度约为33％；相对反应程度达到95％时，所需时间分别为173（160℃）、

不同金属氯化物催化制备聚甲基硅倍半氧烷气凝胶及其性能研究

分别以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为硅源,以氯化镁、氯化铜、氯化铝和氯化铁水溶液为酸催化剂,采用常压干燥工艺制备聚甲基硅倍半氧烷(PMSQ)气凝胶。结果表明:在MTMS溶胶中掺入氯化镁或氯化铜水溶液或在MTES溶胶中掺入氯化铝或氯化铁水溶液均可制备出轻质(69.0~96.0mg/cm^(3))、高强度(0.302~0.583MPa)、高热稳定性(≥550℃)和超疏水(145.6~151.6°)的PMSQ气凝胶。以氯化铁水溶液为酸催化剂制备的气凝胶密度最低,线性收缩率(3.2%)最小,压缩强度和最大压缩应变(87.2%±0.2%)最高。以氯化镁水溶液为酸催化剂制备的气凝胶的常温热导率[33.5mW/(m·K)]最低,可在温度低于600℃时不发生—CH_(3)的热分解反应,在800℃时的质量损失仅为7.2%,在100℃和200℃的恒温加热台上加热300s,其表面温度从30℃分别上升至42.6℃和70.6℃,体现出极好的绝热性能。

聚(甲基苯基-间乙炔基硅烷)树脂的合成及热稳定性能

以甲基氢二乙炔基硅烷、甲基氢二氯硅烷和二苯基二氯硅烷为主要原料,通过格氏试剂与二氯硅烷的缩合反应,合成了一种硅炔杂化耐高温树脂聚(甲基苯基-间乙炔基硅烷)(PMPS)。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对其结构进行了表征;利用傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热技术分析了树脂的固化行为;采用热重分析考察了树脂固化产物的热稳定性能。结果表明,PMPS树脂的数均相对分子质量为1140,相对分子质量分布系数为1.34,常温下黏度适中,具有良好的加工性能。树脂通过硅氢加成反应和Diels-Alder反应形成交联网络结构,固化产物具有良好的热稳定性,在空气和氮气气氛中失重5%时的温度(Td5)高于550℃,1000℃的质量保留率大于65%。

聚(间乙炔基-甲基氢苯基硅烷)树脂的合成及其耐热性能

以二氯甲基硅烷和间二乙炔基苯为原料,通过有机镁格氏试剂与卤代硅烷的缩合反应,合成得到了一种新结构的聚(间乙炔基-甲基氢苯基硅烷)树脂(PCS)。采用FT-IR、1 H-NMR、13 C-NMR和GPC对树脂的结构进行了表征,采用DSC和TGA对树脂的固化反应和热稳定性能进行了研究。结果表明:PCS树脂在160°C及240°C处有固化反应放热峰;其固化产物具有优异的耐热及耐热氧化性能,在氮气与空气氛围下质量损失5%的温度(Td5)分别为644、595°C,而1 000°C的质量保留率分别为89.0%、57.9%。

聚甲基二间苯二乙炔基硅烷改性二氧化双环戊二烯环氧树脂及其复合材料的性能

用聚甲基二间苯二乙炔基硅烷树脂(PSA)改性二氧化双环戊二烯(R-122环氧树脂)得到R-122/PSA树脂体系,并以该树脂为基体制备了玻璃纤维复合材料。通过FT-IR、DSC和TGA研究了R-122/PSA树脂的固化反应及其耐热性能,同时研究了R-122/PSA基复合材料的力学性能、耐热性能、介电性能和耐水性能。结果表明:改性树脂在高温下保持了良好的耐热性能,mPSA/mR-122=0.2的固化物在800°C下质量保留率比纯R-122树脂的提高了30%。所制备的复合材料常温下弯曲强度达到735 MPa,220°C下的弯曲强度达到418.4 MPa,不仅保留了良好的力学性能,而且耐热性能得到了很好的提升,同时其浸泡96 h后的吸水率仅为0.65%,耐水性能优异。

甲基二苯乙炔基硅烷改性聚苯并咪唑

以一种新型耐高温树脂聚甲基二苯乙炔基硅烷(MDPES)通过共混改性聚苯并咪唑(PBI)树脂,提高了PBI树脂的熔融性并延长了树脂熔融状态的时间,改善了PBI树脂的加工性能。同时PBI优良的耐热性保持不变,并降低了树脂吸水率。通过比较不同配比的改性树脂发现,当MDPES/PBI质量比为4/5时,改性效果较好,氮气中的Td5=579℃,所制备的复合材料常温弯曲强度为240.9MPa,240℃弯曲强度保留率为84.1%,吸水率下降为纯PBI的一半。

聚甲基环戊二烯基硅烷及其共聚物的合成与表征

用钠试剂法合成了甲基环戊二烯基二氯硅烷 ,采用钠缩合法将其均聚 ,并分别与二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷及甲基正丁基二氯硅烷进行共聚反应 ,合成了 5种聚硅烷。并用IR、UV、1HNMR、GPC和荧光光谱对它们进行了表征。

聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷)/含乙炔基苯并噁嗪树脂共混体系固化行为及其耐热性能研究

聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷)(PSA)和含乙炔基苯并噁嗪树脂(A-PBZ)在热作用下均能够聚合形成交联网状结构。研究了PSA/A-PBZ共混树脂(SB)的固化行为。通过红外光谱(FT-IR)、旋转流变仪和差示扫描量热仪(DSC)研究了PSA/A-PBZ质量比为5∶2时共混树脂(SB-2)的固化特性,利用动态DSC分析,根据Kissinger方法和Ozawa方法计算得出SB-2共混树脂固化反应的表观活化能分别为108.4 kJ/mol、111.1 kJ/mol,反应级数分别为0.93和0.95,固化反应遵循一级反应机理。同时还对SB共混树脂体系的耐热性能进行了探究,热重分析(TGA)结果表明:在氮气和空气氛围下,SB共混树脂固化物失重5%的温度(T_(d5))和1 000℃时的质量保留率均随着A-PBZ树脂加入量的增加而减小,但SB共混树脂仍然表现出优异的耐热性能。

聚正己基三苯乙炔基硅烷树脂的制备与热性能

以苯乙炔、正己基三氯硅烷为原料,通过Grignard反应成功制备正己基三苯乙炔基硅烷(NTPES)。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和核磁共振(1H-NMR、13C-NMR和29Si-NMR)对NTPES单体结构进行表征;利用非等温差示扫描量热法(DSC)确定单体的固化工艺,通过热聚合法制备聚正己基三苯乙炔基硅烷树脂(PNTPES);借用TG-DTG技术分析聚正己基三苯乙炔基硅烷(PNTPES)树脂的热稳定性,并分别采用Kissinger、Ozawa、Achar、Cosat-Redfern、Friedman和Vyazonvkin-Weight法对树脂的热分解行为进行研究。研究结果表明:树脂在400℃左右开始分解,Td5分解温度超过438℃,800℃时残炭率在60%以上,动力学分析显示PNTPES树脂热分解活化能Ea为170.74kJ·mol-1,指前因子A为1.93×1010s-1,树脂分解遵循三维(3D)扩散控制机理。

聚[1-(4-三甲基硅基)苯基-2-苯乙炔]/碳纳米管杂化膜的渗透汽化性能

采用聚[1-(4-三甲基硅基)苯基-2-苯乙炔](PTMSDPA)为膜材料,与碳纳米管(CNT)杂化制备PTMSDPA/CNTs杂化膜,研究了碳纳米管含量对杂化膜的气体分离、渗透汽化性能的影响。结果表明,PTMSDPA与碳纳米管间π-π相互作用使得碳纳米管在聚合物基体中实现均匀分散。当碳纳米管质量分数为15%时,PTMSDPA/CNTs杂化膜的氧气渗透系数出现极大值(2880Barrers),为PTMSDPA均质膜的2.4倍;操作温度为30℃时,渗透汽化分离丁醇质量分数为1.5%的丁醇/水溶液,PTMSDPA/CNTs杂化膜的渗透通量、丁醇/水分离系数也达到极大值,分别为114g/(m^(2)·h)和69。溶胀吸附实验结果表明,PTMSDPA/CNTs杂化膜的丁醇/水渗透汽化性能主要来源于溶解选择性。

聚甲基(对甲苯基)硅烷的合成与荧光性质

采用钠缩合法 ,将甲基 (对甲苯基 )二氯硅烷进行均聚 ,或分别与二甲基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷进行共聚 ,合成了 4种聚硅烷。用1HNMR、IR、GPC进行了结构表征 ,并研究了聚硅烷固体和溶液的荧光性质。结果表明 ,聚硅烷的聚集态和构象对其荧光性质有较显著的影响。苯基对位甲基的给电子效应使最大荧光发射波长 (λmax)略有红移 ;侧基的共轭作用和分子对称性可能也对其固体和溶液的λmax有较大影响 ;链长较长的聚硅烷荧光强度较大。

聚烷基三烷氧基硅氧烷乳液的合成及性能表征

采用复合乳化体系,以甲基三乙氧基硅烷与丙基三甲氧基硅烷为单体,通过乳液共聚反应合成了不同硅含量的水性聚烷基三烷氧基硅氧烷乳液。用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)及粒径分布测定仪(PCS)分别对乳液聚合物的化学结构、乳胶粒大小及形貌进行了表征。讨论了亲水亲油平衡(HLB)值、反应温度及时间等因素对乳液粒子大小、形态及乳液稳定性的影响。测定了乳液的稀释、离心、耐电解质、耐高温及冻融稳定性。结果表明,随着HLB值的增加,乳胶粒的尺寸变小,离心稳定性增强;随着温度的升高,乳胶粒尺寸变大,离心稳定性降低;随着时间的延长,乳胶粒尺寸变化不大;乳胶粒形态为球形。乳液的贮存稳定性、稀释、离心、耐电解质、耐高温及冻融稳定性良好。在HLB值为12.06,反应温度为35℃条件下反应135 min合成的乳液乳胶粒形态为球形,具有良好的稀释、贮存、离心、耐电解质、耐高温及冻融稳定性。

笼形八聚(乙烯基)硅倍半氧烷的合成

以乙烯基三甲氧基硅烷为反应单体、甲醇为溶剂、四甲基氢氧化铵为催化剂,合成了正立方体的笼形八聚(乙烯基)硅倍半氧烷[(CH2CHSi O1.5)8]。讨论了反应温度、时间、碱的用量和乙烯基三甲氧基硅烷的浓度对成笼反应的影响。结果表明,较佳的工艺条件为:乙烯基三甲氧基硅烷与四甲基氢氧化铵的量之比为1∶3,乙烯基三甲氧基硅烷的浓度为0.0747g/mL,于室温下反应24h后再60℃下反应48h;此时产物的收率可达80%。产物分别用元素分析、FT-IR、1H NMR、13C NMR、29Si NMR进行了表征。

乙炔和三氯硅烷的加成反应探讨

考察了3种不同特点的物料进样方式对乙炔和三氯硅烷的硅氢加成反应的影响;研究了温度、溶剂及乙炔流量等反应条件,对第三种进样方式的硅氢加成反应的作用规律,确定了具有高硅烷转化率和一次加成选择性的进样方式以及合适的反应条件。通过直接水解的方法合成了聚甲基乙烯基硅氧烷。首次以此作为保护剂,加热二甲苯溶剂下的氯铂酸,得到了稳定的金属铂胶体。结果表明,此保护剂存在下的铂胶体对乙炔和三氯硅烷的硅氢加成反应有良好的反应活性和稳定性。

聚硼硅氧烷的制备及阻燃性能

以二苯基硅二醇、羟基硅油、甲基三乙氧基硅烷和硼酸为原料,制备了不同Si、B量之比的聚硼硅氧烷;并用于透明聚碳酸酯(PC)的阻燃改性。考察了聚硼硅氧烷对PC透光率、氧指数及力学性能的影响。结果表明,添加质量分数为5%的聚硼硅氧烷即可有效提高PC的阻燃性,当聚硼硅烷中Si、B的量之比在3.5∶1左右时,PC的氧指数(LOI)能达到35.5%,比纯PC的氧指数提高9.5个百分点;而对PC的透明性、弯曲强度、冲击强度影响不大,拉伸强度则略有提高。

影响甲基嵌段室温硫化硅橡胶硫化时间的主要因素

讨论了影响甲基嵌段室温硫化硅橡胶硫化时间的主要因素,如:乙氧基与硅羟基的量之比,甲基三乙氧基硅烷低聚物的pH值、铁离子的含量,以及温度、湿度和催化剂的用量等;并介绍了预防和控制这些影响因素的方法。

有机硅低聚体合成工艺

中北大学的杨锐等人采用甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷为原料，采用部分水解工艺。制得含乙氧基的有机硅低聚物。通过正交分析确定最佳工艺条件为，原料配比nR／nSi为1．4，nPh／nR为0．2，反应时间2．5h，反应温度80℃。采用最佳工艺制得的低聚体的剪切强度可达2．92MPa。

有机硅改性聚氨酯胶粘剂

哈尔滨工业大学以甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷及二苯基二甲氧基硅烷为原料，在制成有机硅低聚物的基础上进一步制得聚氨酯预聚体，然后用多亚甲基多苯基多异氰酸酯在室温下固化后制得有机硅改性聚氨酯胶粘剂。该剂的力学及热性能有一定改善，其剪切强度可达1-3MPa以上（300℃）、冲击强度约在38MPa，拉伸强度达28MPa。该剂的粘接性能、耐热性能的提高，使其在机械、电子等行业的适用性趋强。