脲基硅烷的制備及表征.pdf

1、有機硅聚合物具有很好的耐高低溫、疏水、耐老化、耐候等優(yōu)異性能，應用于國防、生活等各方面，已成為適應時代要求，發(fā)展快速，具有發(fā)展前途的綠色材料。有機硅聚合物的合成方法主要分為兩類，一類是以兩端帶有活性基團硅烷的直接縮聚，一類是環(huán)硅氧烷的開環(huán)聚合。直接縮聚因其反應不好控制，工業(yè)上主要是以開環(huán)聚合為主，若要制備特種耐高溫的有機硅聚合物，比如向硅氧烷主鏈引入耐熱基團，開環(huán)聚合是達不到的。本論文采用二硅醇和活性的脲基硅烷進行縮聚反應，可以很好地解

2、決上述困難，對縮合所用單體脲基硅烷的制備進行了深入探究。
　　論文主要工作如下:
　　1.采用陰離子反應和氯硅烷氨解兩種方法制備雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷，通過FTIR、1HNMR對其進行結構表征，證實了雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷的成功合成。隨后從反應配比、反應溶劑、反應溫度、反應時間四個方面來探究影響雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷產(chǎn)率的因素，以此確定最佳合成條件。最終確定反應條件是:(1)原料甲基

3、乙烯基二氯硅烷和四氫吡咯的摩爾配比為1∶5;(2)庚烷作溶劑;(3)反應溫度為-10～20℃;(4)反應時間為4小時。
　　2.在無水無氧、高純氬氣環(huán)境中，以合成的雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷、異氰酸苯酯為原料，進行反應制備雙(N-苯基-N'-四亞甲基脲)甲基乙烯基硅烷，且探討了反應時間、反應配比、反應溫度三個方面的因素對雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷產(chǎn)率的影響，以此確定最佳合成條件。最終確定反應條件是:(1)反應溫

4、度為-10～-20℃(2)異氰酸苯酯與雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷配比為2.5∶1;(3)反應時間為3小時;
　　3.采用不同側基的二氯硅烷、四氫吡咯、二乙胺作為原料合成不同結構的有機氨基硅烷，接著與異氰酸苯酯進行反應，制備了7種端基或者側基不同的脲基硅烷，通過FTIR、1HNMR、13C-NMR、MS對其結構進行了表征，通過DSC測試了其熔點。
　　4.應用二苯基硅二醇與制備的三種脲基硅烷在低溫下進行縮聚反應，制備

5、了5種不同有機硅聚合物，通過FTIR、1HNMR、13C NMR、GPC對聚合物進行了結構表征，數(shù)據(jù)表明聚合物的成功合成。
　　5.應用TGA對合成的有機硅聚合物進行熱性能分析，探討了不同氣氛中的降解機制及初始分解溫度、側基種類和含量對耐熱性能的影響，分析結果表明，在氮氣、空氣環(huán)境下聚合物都有很高的初始分解溫度和高溫殘?zhí)柯?且在氮氣、空氣中的分解機制完全不同，氮氣中只有一步降解，空氣中分兩步降解;在空氣中聚合物的初始分解溫度大多低