己二胺基甲基苯基POSS及其復合材料的制備.pdf

1、倍半硅氧烷是一種新型有機-無機雜化納米分子。本文介紹了倍半硅氧烷的最新研究進展。重點介紹了POSS/聚合物復合材料的研究進展。
　　 本論文采用水解共縮合法制各了己二胺基甲基苯基多官能團倍半硅氧烷(AHAMPPOSS)。并以己二胺基甲基苯基倍半硅氧烷POSS為改性劑,制備了POSS/TPPU復合材料、POSS/不飽和聚酯樹脂復合材料。研究了POSS對聚合物力學性能和熱性能的影響。主要工作內容如下:
　　 以己二胺基甲基三

2、乙氧基硅烷(AHAMTES)、苯基三乙氧基硅烷(PTES)為原料,水為溶劑,在堿性催化劑四乙基氫氧化銨(TEAOH)作用下,采用水解共縮合法制備了己二胺基甲基苯基POSS(AHAMPPOSS),相比于其他POSS的合成該POSS的合成不需要特殊的溶劑,產物易于收集產率高達80%。通過元素分析、反滴定法、紅外光譜、X射線衍射、質譜分析、能譜分析對產物的結構進行了表征。通過SEM圖發(fā)現(xiàn)該POSS存在兩種聚集體:顆粒狀和片狀,其中顆粒的大小在

3、200nm-500nm之間。同時發(fā)現(xiàn)當反應物中己二胺基甲基三乙氧基硅烷增加時有助于片狀聚集體的生成。通過失重分析發(fā)現(xiàn)產物在800℃時的殘留率高達57%。最后討論了反應物配比、溫度和時間對產物產率的影響。結果表明當反應條件為:溫度為20℃,反應時間為8小時,產物產率較高。
　　 以MDI、PTMG、PEG、BDO為原料等制備了PTMG-TPU、PEG-TPU。制備的聚氨酯的硬段濃度分別為30%,35%,40%,45%。通過傅里葉紅

4、外光譜儀、核磁共振儀對制備的TPU進行了表征。用萬能試驗機、熱重分析儀對TPU的力學性能和熱學性進行了研究。制備的PTMG-TPU,PEG-TPU的斷裂伸長率與拉伸強度都比較理想。PTMG-TPU的斷裂伸長率較PEG-TPU的斷裂伸長率高,但拉伸強度較低。制備的PTMG-TPU,PEG-TPU的耐熱性都較高。
　　 以己二胺基甲基苯基POSS為改性劑,二月桂酸二丁基錫為催化劑制備了POSS/PU復合材料。通過傅里葉紅外光譜儀和核

5、磁共振儀對產物的結構進行了表征。通過萬能試驗機、差熱掃描量熱儀、熱重分析儀對復合材料的力學性能和熱性能進行了研究,發(fā)現(xiàn)制備的POSS/PTMG-TPU,POSS/PEG-TPU的斷裂伸長率隨著POSS含量的增加而減小,而拉伸強度都隨著POSS質量分數(shù)的增大而增大。POSS/PTMG-TPU的斷裂伸長率比POSS-PEG-TPU的斷裂伸長率高,但拉伸強度較低。制備的POSS/PTMG-TPU,POSS/PEG-TPU的耐熱性都較PTMG-

6、TPU、PEG-TPU高。
　　 以己二胺基甲基苯基POSS為改性劑制備了POSS/不飽和樹脂復合材料。通過萬能實驗機和熱重分析儀對復合材料的力學性能和熱性能進行了研究。制備的POSS-不飽和聚酯樹脂的力學性能都比純的不飽和聚酯樹脂的要好。隨著POSS質量分數(shù)的增大,POSS-不飽和聚酯樹脂的斷裂伸長率先增大后減小。POSS-不飽和聚酯樹脂的拉伸強度,隨著POSS質量分數(shù)的增大而增大。制備的POSS-不飽和聚酯樹脂的耐熱性都較純