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。

氨烃基与长链烷基共改性硅油的制备及应用性能

以八甲基环四硅氧烷、十二烷基甲基二甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲基硅烷和六甲基二硅氧烷为原料,在四甲基氢氧化铵催化下,通过本体聚合反应合成了氨烃基与十二烷基共改性硅油(ADMPS);用红外光谱、核磁共振氢谱对其结构进行了表征,并用于白棉布的整理。结果表明,随着ADMPS的氨值的增加,经其整理的棉布的弯曲刚度减小、柔软性增强,折皱回复角增大、弹性提高、抗皱性能增强,吸湿性显著提高,而白度略下降;随着ADMPS的烷值的增加,经其整理的棉布的柔软性、抗皱性及弹性略有下降,而白度和吸湿性变化不大。在氨值相近的情况下,经通用型柔软剂N-β-氨乙基-β-氨丙基改性硅油整理的棉布的柔软性、弹性较好;而经ADMPS(烷值0.3mmol/g)整理的棉布的柔软性、弹性稍差一些,但平滑性和静态吸湿性更好;经二者整理的棉布的白度相当。

十二烷基芳炔硅烷单体的合成及固化动力学研究

以十二烷基三氯硅烷、镁条、溴乙烷和苯乙炔为原料,通过格利雅反应首次合成了十二烷基三苯乙炔基硅烷单体(DTPES),其结构经~1H NMR,^(13)C NMR,^(29)Si NMR和FT-IR表征。采用非等温差示扫描量热法(DSC)对单体的热固化动力学进行了研究,并运用Kissinger、Ozawa和Flynn-Wall-Ozawa法计算了DTPES的固化反应活化能,Friedman法推测了固化机理和固化动力学模型。结果表明:DTPES的固化过程符合自催化动力学模型。固化反应的表观活化能为160.10 k J·mol^(-1),反应级数n和m的平均值分别为0.83和0.30,指前因子lnA平均值为29.48 s^(-1)。

长链硅烷偶联剂对多壁碳纳米管表面改性研究

采用混酸体系(浓硫酸与浓硝酸体积比为3∶1)对碳纳米管进行氧化处理,再采用十二烷基三甲氧基硅烷(KH-304)对氧化碳纳米管进行表面改性,制得表面改性的碳纳米管。改性后的碳纳米管在乙醇和二氯甲烷的有机溶剂中的分散性得到了提高,吸油量从300mL/100g降到210mL/100g,水接触角从57.5°提高到了102.5°。运用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)及热失重分析(TG)对改性前后的碳纳米管进行了结构表征,结果表明:长链硅烷偶联剂成功接枝到氧化碳纳米管的表面,接枝量约25%。

氢氧化镁的复合改性研究

以十二烷基磷酸酯(DDP)和硅烷偶联剂(KH550)为复合改性剂,对氢氧化镁(Mg(OH)2)进行表面改性。通过活化指数和水接触角测试,考察了改性剂配比、改性剂量、反应时间和反应温度对Mg(OH)2改性效果的影响,对比了改性前后Mg(OH)2对E-51环氧树脂(EP)的阻燃性能。得到较佳改性工艺条件为:改性剂添加量为3wt%,DDP/KH550的配比为7∶3,反应温度为50℃,反应时间为60 min。Mg(OH)2改性前后的XRD、SEM、FT-IR和TGA-DSC等分析结果表明,复合改性后的Mg(OH)2晶型结构无变化,表面由亲水性变为疏水性,与未改性Mg(OH)2相比,分散性和热稳定性得到明显提高,极限氧指数(LOI)测试结果表明,Mg(OH)2经复合改性后阻燃效果明显提高。

正己基三苯乙炔基硅烷的合成及其非等温固化动力学

以正己基三氯硅烷和苯乙炔为原料,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(FTIR)和核磁共振波谱(^1HNMR、^13CNMR和^29SiNMR)对NTPES单体结构进行表征。通过差示扫描量热仪(DSC)确定NTPES单体的固化工艺,采用4种动力学分析方法(Kissinger、Ozawa、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman法)研究单体的固化动力学参数,并预测固化反应机理。实验结果表明,NTPES单体固化符合自催化反应机理,固化反应活化能为158.30 kJ/mol;反应级数m=0.61;n=0.54;指前因子ln A=29.53 s^-1,单体的热聚合主要发生炔键环化反应。

氯丙基三苯乙炔基硅烷的制备及其固化分析

以苯乙炔、镁条、氯丙基三氯硅烷和溴乙烷为原料,通过Grignard反应成功制备氯丙基三苯乙炔基硅烷(CPTPES)单体。利用傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振波谱仪(1H-NMR、13C-NMR)对单体进行结构表征;通过差示扫描量热仪(DSC)确定单体的固化工艺,采用Kissinger法、Ozawa法、Flynn-Wall-Ozawa法和Friedman法探究单体的固化特性,并预测固化反应机理。实验结果表明:CPTPES的熔点为75℃,反应活化能Ea为146.75kJ/mol,指前因子lnA为26.33,反应级数m为0.47,n为1.61,固化机理与自催化反应机理相符。

十二烷基三甲氧基硅烷对十二胺浮选铝硅矿物的影响

通过单矿物浮选实验、动电位测定及红外光谱分析,研究了十二胺(DDA)和十二烷基三甲氧基硅烷(WD-10)2种浮选药剂对一水硬铝石和高岭石的浮选行为和作用机理.结果表明:在酸性条件下,十二胺单独使用时,高岭石的回收率略高于一水硬铝石,两种矿物的可浮性差异不大,不能有效实现高岭石与一水硬铝石的浮选分离;十二烷基三甲氧基硅烷单独使用时对高岭石和一水硬铝石均无捕收作用;与单用十二胺相比,DDA+WD-10的组合捕收剂对硅酸盐矿物浮选能力强,选择性好.在pH=4～5.5的范围及最佳药剂配比条件下,高岭石回收率在75%以上,而一水硬铝石回收率只有20%左右,能有效实现铝硅矿物的反浮选分离.

聚十二烷基三苯乙炔基硅烷树脂的合成与介电性能

以十二烷基三氯硅烷和苯乙炔为原料,通过格利雅反应制备了十二烷基三苯乙炔基硅烷(DTPES)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(~1H-NMR、^(13)C-NMR和^(29)Si-NMR)对DTPES单体结构进行了表征。借助示差扫描量热仪(DSC)确定了单体的固化工艺,并通过热聚合方法制备了聚十二烷基三苯乙炔基硅烷树脂(PDTPES),通过矢量网络分析仪和介电常数测试仪分析了树脂在不同频率下的介电性能。结果表明:树脂在不同频率下具有较低的介电常数和损耗角正切值,是一种新颖的透波材料用树脂基体。

苎麻表面接枝改性及其对苎麻纤维增强环氧复合材料力学性能与界面性能的影响研究（英文）

目的:通过在苎麻纤维表面接枝纳米二氧化硅颗粒,改善苎麻纤维与环氧树脂的界面粘结性能,从而提升苎麻纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能。创新点:将纳米二氧化硅颗粒接枝到苎麻纤维表面,从而大幅提升苎麻纤维与环氧树脂的界面粘结性能与复合材料的力学性能。方法:利用十二烷基硫酸钠均匀分散二氧化硅纳米粒子,并在硅烷偶联剂作用下,将二氧化硅纳米粒子接枝到苎麻纤维表面。结论:纳米二氧化硅接枝到苎麻纤维表面大幅提升了纤维表面粗糙度,降低了纤维亲水性能,升高了纤维与环氧树脂的界面粘度,从而改善了复合材料的力学性能。

聚十四烷基三苯乙炔基硅烷树脂的制备与热分解

以镁条、溴乙烷、苯乙炔和十四烷基三氯硅烷为原料,通过格利雅反应制备了十四烷基三苯乙炔基硅烷(TTPES),采用红外和核磁共振光谱(~1H-NMR、^(13)C-NMR和^(29)Si-NMR)对其结构进行了表征。根据示差扫描量热法(DSC)确定了TTPES单体的固化工艺,由热聚合法制备了聚十四烷基三苯乙炔基硅烷树脂(PTTPES),利用TGDTG分析研究了PTTPES树脂的热分解行为,并采用Kissinger、Ozawa等6种方法研究了树脂的热分解动力学。结果表明,树脂的Td5为437℃,800℃残炭率高于43%。PTTPES树脂的热分解Ea为188.53 kJ/mol,指前因子A为1.27×10^(13)/s,得到了热分解动力学方程:(dα)/(dT)=(1.27×10^(13))/βexp ((-188.53)/(RT))·2/3α^(-1/2)。