聚合物—籠型硅倍半氧烷雜化材料制備及性能研究.pdf

1、本文以苯基三氯硅烷(C6H5SiCl3)為原料，合成出了八苯基籠型硅倍半氧烷((C6H5)8Si8O12，POSS1)，八硝苯基籠型硅倍半氧烷((NO2)8(C6H4)8Si8O12，POSS2)，并分析了反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的影響，確定了最佳反應(yīng)條件?？疾炝怂铣蒔OSS的熱性能，得出了POSS的晶胞參數(shù)，確定POSS1、POSS2的晶型為四方晶系。 采用半連續(xù)乳液聚合法合成了POSS2改性丙烯酸酯微乳液，對(duì)原位聚合法改性乳液的粒徑

2、進(jìn)行了表征，證實(shí)樣品粒徑分布較窄，平均粒徑77nm，POSS2的加入沒有改變?nèi)橐毫降拇笮?，表明POSS是以納米尺寸均勻分散在乳液中。熱性能分析表明POSS2的加入明顯提高了丙烯酸樹脂的Tg，并且Tg隨著POSS2含量上升而提高。加入POSS2使得乳液涂膜的拉伸強(qiáng)度大幅上升，而斷裂伸長(zhǎng)率略有下降，提高了涂膜的耐水、耐油性。 將POSS1、POSS3(八異丁基籠型硅倍半氧烷，(C4H9)8Si8O12)分別與TPU8190、TPU

3、1190熔融共混制備了一系列的聚合物雜化材料。通過現(xiàn)代分析手段對(duì)其熱性能、力學(xué)性能、加工流變性能、回彈行等進(jìn)行了考察。TGA數(shù)據(jù)表明，加入POSS對(duì)于所有體系的熱分解機(jī)理沒有顯著影響。DMA數(shù)據(jù)顯示在較低的POSS含量下，POSS1/TPU8190、POSS3/TPU8190體系在T＜Tg時(shí)復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量E’低于純TPU8190的E’，T＞Tg時(shí)復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量又高于純TPU8190的E’；POSS1/TPU1190、POSS3/

4、TPU1190體系則正好相反，說明不同種類的POSS對(duì)TPU粘彈性的影響是不同的。力學(xué)性能的研究表明TPU-POSS雜化材料的斷裂伸長(zhǎng)率明顯提高，而斷裂強(qiáng)度和模量有不同程度的下降。哈克流變實(shí)驗(yàn)表明，少量POSS的加入使得材料能夠迅速達(dá)到最大扭矩及平衡扭矩，并且平衡扭矩和平衡溫度明顯下降，說明POSS的加入提高了材料的加工流動(dòng)性，可以較大的降低加工溫度并有利于內(nèi)部的傳熱，使得材料的加工性能得到大幅度的提高。POSS對(duì)于材料的回彈性影響不大