POSS基環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的研究.pdf

1、低聚多面體倍半硅氧烷(POSS)是一種納米級有機(jī).無機(jī)雜化材料。它有著以Si-O-Si鍵首尾相連的無機(jī)內(nèi)核以及有機(jī)官能團(tuán)所構(gòu)成的有機(jī)殼層。它不僅具備了無機(jī)材料所擁有的高強(qiáng)度、阻燃等特性,而且與環(huán)氧樹脂等高分子材料相容性好。由于POSS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性強(qiáng),對于其與環(huán)氧樹脂等高分子材料形成的復(fù)合材料的研究具有很高的理論價(jià)值和實(shí)踐價(jià)值。
　　 通過將γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷在不同的條件下水解縮合,得到了兩種具有不同結(jié)構(gòu)組成的環(huán)氧基多分

2、散POSS,將其命名為POSS-A和POSS-B。以核磁共振(1H-NMR、29Si—NMR.)、傅里葉變換紅外光譜、廣角X射線衍射和凝膠滲透色譜分別對POSS-A和POSS-B的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,結(jié)果表明POSS-A為多分散結(jié)構(gòu),而POSS-B的結(jié)構(gòu)組成相對均一,規(guī)整度較高。
　　 通過按一定配比將POSS-A與POSS-B分別加入到環(huán)氧樹脂中,經(jīng)固化后制得多分散POSS／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。并對復(fù)合材料的固化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)

3、多分散POSS的引入使復(fù)合材料的固化反應(yīng)活化能較純環(huán)氧樹脂明顯下降,促進(jìn)了整個(gè)固化過程。反應(yīng)過程中,活化能隨轉(zhuǎn)化率的變化不大,反應(yīng)較為平穩(wěn)。
　　 對固化后的POSS-A／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料與POSS-B／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料分別進(jìn)行了靜態(tài)力學(xué)性能和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測試,復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量較純樹脂都有提高；復(fù)合材料的沖擊性能有了很大的提高。在POSS-A含量為2wt％時(shí),復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到了極大值,較純樹脂提高了130％