聚二苯基二苯乙炔基硅烷树脂的制备与非等温热分解

以溴乙烷、二苯基二氯硅烷、苯乙炔为原料,通过格利雅反应合成二苯基二苯乙炔基硅烷单体(DPDPES),利用FTIR和~1H-NMR对单体分子结构进行表征。采用热聚合方法制备了聚二苯基二苯乙炔基硅烷树脂(PDPDPES),借助TG-DTG技术研究了PDPDPES的非等温热分解过程,运用模型法对热分解过程进行分析,建立动力学函数,推导出热分解机理,并应用非模型法对热分解机理函数进行验证。实验结果表明,6种分析方法得到的热分解活化能E_a=245.37kJ/mol,指前因子lgA=13.78s^(-1),机理函数式:f(α)=10/23·(1-α)·[-ln(1-α)]^(-1.3);g(α)=[-ln(1-α)]^(2.3)。

含硅芳炔单体的流变性及聚合物热分解

借助流变仪研究了苯基三苯乙炔基硅烷(PTPES)、乙烯基三苯乙炔基硅烷(VTPES)、二苯基二苯乙炔基硅烷(BPBPES)3种单体及其聚合物(TSAR)的流变性能,并利用热分析技术分析了共聚物的反应动力学,建立了热分解机理函数。流变分析表明,3种单体加工窗口超过150℃,具有良好的加工性能;热重分析显示,800℃时聚合物残炭率在70%左右;8种动力学分析证实,聚合物热分解反应级数n=4,反应活化能E=131.2 k J/mol。

聚甲基苯基二苯乙炔基硅烷树脂的热稳定性与介电性能

为研究聚甲基苯基二苯乙炔基硅烷树脂的热稳定性与介电性能,以甲基苯基二氯硅烷、苯乙炔、镁条为原料,通过Grignard反应制备甲基苯基二苯乙炔基硅烷(MPDPES),再通过热聚合法制备聚甲基苯基二苯乙炔基硅烷树脂(PMPDPES)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(^(1)H-NMR、^(13)C-NMR和^(29)Si-NMR)表征MPDPES的分子结构;并通过热重分析法(TG-DTG)分析了PMPDPES的热稳定性;运用Kissinger、FWO、ABSW、Coats-Redfern、FRL和Tang法对树脂的热分解行为进行了研究;并利用矢量网络分析仪对其介电性能进行了测定。研究结果表明:约400℃时树脂开始分解,T_(d5)的热分解温度超过430℃,800℃时残炭率约为60%;动力学分析显示树脂的热分解活化能为222.47kJ/mol,热分解符合随机成核和随后生长机理;介电分析显示在2-18GHz内,树脂介电常数的实部与虚部分别在0.85-1.25之间和0-0.05之间,介电损耗正切值在0-0.045之间,是一种理想的树脂基透波材料。

聚二甲基硅炔树脂的热分解与介电分析

采用镁条、溴乙烷、苯乙炔为原料,通过格氏试剂反应法与二甲基二氯硅烷反应,成功制备了二甲基二苯乙炔基硅烷(DDPES),采用红外(FT-IR),核磁共振(1H-NMR,、13C-NMR、29Si-NMR)对其结构进行表征分析,并通过热聚合法制备聚二甲基二苯乙炔基硅烷(PDDPES)树脂。借助TG-DTG技术分析了PDDPES树脂的热性能。采用6种动力学方法分别为:Kissinger、FWO、Coats-Redfern、ABSW、KAS和Tang法,研究了PDDPES树脂的热分解行为,并测试了该树脂的介电性能。实验结果表明,PDDPES树脂的平均热分解活化能为166.80 k J/mol,热分解过程遵循随机成核机理和随后生长机理,树脂在2~18 GHz频率下的介电常数实部为2.45~2.85,介电常数虚部为0.05~0.30;损耗角正切值为0~0.11,因此,该树脂是一种新颖的透波材料用树脂基体。

改性纳米氧化锆对甲基苯基硅橡胶性能的影响

以甲基苯基硅橡胶(MPQ)为基体,硅烷偶联剂改性纳米氧化锆(ZrO 2)为填料,采用机械混合法制备了纳米ZrO 2/MPQ复合材料,研究了纳米ZrO 2质量分数对复合材料光学性能、电性能及热性能的影响。结果表明,随着纳米ZrO 2质量分数的增加,纳米ZrO 2/MPQ复合材料的透光率逐渐降低,体积电阻率先增加后减小,介电常数先降低后增加,介电损耗变化不大,热导率先增加后减小。当纳米ZrO 2质量分数为0.06%时,纳米ZrO 2/MPQ复合材料具有较好的透光率,体积电阻率为1.08×10^12Ω·cm,热导率达到0.399 W/(m·K),同时具有低的介电常数与介电损耗。

卤素掺杂聚甲基苯基硅烷的电子结构的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)研究卤素(F2,Cl2,Br2,I2,ICl)掺杂聚甲基苯基硅烷(PMPSi)的电子结构.在BH&HLYP/6-31G*水平上优化PMPSi,交错构象为最稳定构象.在此构象上优化卤素掺杂PMPSi并比较结构变化,进一步探讨复合物的前线轨道能量、吸收光谱等性质.结果表明,最高占据轨道(HOMO)的能量几乎保持不变,而最低空轨道(LUMO)的能量降低,能隙按Cl2>F2>ICl>Br2>I2顺序减小.以致电子由HOMO-1→LUMO跃迁,使复合物在吸收光谱中发生红移,在可见光区有较强的吸收峰.自然键轨道(NBO)理论分析表明电荷从主链向卤素转移.所有复合物经基组叠加误差(BSSE)校正后的相互作用能为-0.61～-3.20 kcal/mol,且掺杂剂的极性越大,复合物的相互作用能越大.并讨论掺杂剂位置对复合物的能隙和相互作用能的影响.该研究为PMPSi的相关研究提供理论线索和依据.