己二胺基甲基苯基POSS及其復(fù)合材料的制備.pdf

1、倍半硅氧烷是一種新型有機(jī)-無機(jī)雜化納米分子。本文介紹了倍半硅氧烷的最新研究進(jìn)展。重點介紹了POSS/聚合物復(fù)合材料的研究進(jìn)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(tuán)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(fù)合材料、POSS/不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料。研究了POSS對聚合物力學(xué)性能和熱性能的影響。主要工作內(nèi)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P(yáng)OSS的合成不需要特殊的溶劑,產(chǎn)物易于收集產(chǎn)率高達(dá)80%。通過元素分析、反滴定法、紅外光譜、X射線衍射、質(zhì)譜分析、能譜分析對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。通過SEM圖發(fā)現(xiàn)該P(yáng)OSS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(dāng)反應(yīng)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(chǎn)物在800℃時的殘留率高達(dá)57%。最后討論了反應(yīng)物配比、溫度和時間對產(chǎn)物產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明當(dāng)反應(yīng)條件為:溫度為20℃,反應(yīng)時間為8小時,產(chǎn)物產(chǎn)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(jìn)行了表征。用萬能試驗機(jī)、熱重分析儀對TPU的力學(xué)性能和熱學(xué)性進(jìn)行了研究。制備的PTMG-TPU,PEG-TPU的斷裂伸長率與拉伸強(qiáng)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(qiáng)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(fù)合材料。通過傅里葉紅外光譜儀和核

5、磁共振儀對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。通過萬能試驗機(jī)、差熱掃描量熱儀、熱重分析儀對復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱性能進(jìn)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(qiáng)度都隨著POSS質(zhì)量分?jǐn)?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(qiáng)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(fù)合材料。通過萬能實驗機(jī)和熱重分析儀對復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱性能進(jìn)行了研究。制備的POSS-不飽和聚酯樹脂的力學(xué)性能都比純的不飽和聚酯樹脂的要好。隨著POSS質(zhì)量分?jǐn)?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(qiáng)度,隨著POSS質(zhì)量分?jǐn)?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