溶胶—凝胶法制备可溶性聚酰亚胺／二氧化硅纳米复合材料的研究：I.溶胶— …

选取可溶性聚酰亚胺（ＰＩ）作为有机高聚物基体,通过正硅酸四乙酯（ＴＥＯＳ）在聚酰胺酸（ＰＡＡ的Ｎ－甲基－２－吡咯烷酮（ＮＭＰ）溶液中进行溶胶－凝胶反应,制备出新型的聚酰亚胺／二氧化硅（ＰＩ／ＳｉＯ２）纳米复合材料。并用ＵＶ－Ｖｉｓ、ＸＰＳ、ＩＲ和ＳＥＭ等方法对其溶液－凝胶转变过程和水解＝缩合反应机理进行了研究。结果表明,在水解－缩合反应过程中,ＴＥＯＳ与聚酰胺酸发生反应,生成较为稳定的中间产物;在     

可溶性PI／SiO2纳米复合材料中SiO2微相结构变化的研究

选取可溶性聚酰亚胺（PI）作为有机高聚物基本，通过正硅酸四乙酯（TEOS）在聚酰胺酸（PAA）的N－甲基－2－毗咯烷酮（NMP）溶液中进行溶液－凝胶反应,制备出新型的聚酰亚胺／二氧化硅（PI／SiO2)纳米复合材料，并用UV－Vis-FT-IR,SEM和光子相关法等对其溶胶－凝胶转变过程，二氧化硅微相结构的变化进行了研究，并对溶中粒子间的团聚行为作了进一步探讨，结果表明随着处理温度的升高，PAA逐步亚胺化，同时TEOS水解后的硅烃基（Si-OH)逐步缩合，由线型结构向环状结构过渡，原位生成SiO2凝胶网络，实验结果还发现热处理温的升高对二氧化硅元化粒子的尺寸无明显的影响，而光子相关法结果则表明颗粒表面活性Si-OH的存在是引起团聚的一个重要因素。     

溶胶-凝胶法制备纳米SiO2/丙烯酸酯预聚物

以3-氨丙基三乙氧基硅烷和三缩丙二醇双丙烯酸酯为原料,合成丙烯酸酯三乙氧基硅烷（APTP）,再用溶胶-凝胶法对其水解缩合制备纳米SiO2/丙烯酸酯预聚物（HAPTP）。对合成产物进行了表征,研究了APTP缩合水解对涂料及其固化膜性能的影响。结果表明,APTP经水解缩合后,有纳米SiO2生成。和APTP涂料相比,在相同的...     

阳离子光聚合协同溶胶-凝胶法制备环氧/SiO2纳米复合材料及性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为无机前驱体,γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTS)为偶联剂,1,6-己二醇二缩水甘油醚(HDGE)为反应单体,三芳基六氟磷酸硫鎓盐为光引发剂,通过阳离子光固化和溶胶-凝胶过程制备了含SiO2纳米结构的环氧/SiO2复合材料。通过XRD、XPS、DSC、TGA和紫外-可见分光光谱仪表征测试了复合材料的结构、热性能以及光学性能。研究表明,在紫外光作用下HDGE发生环氧开环聚合,同时光解产生的强质子酸催化烷氧基硅烷水解缩合原位生成纳米SiO2;生成的SiO2均匀地分散在聚合物基质中且显著地提高了HDGE的玻璃化转变温度(Tg)以及热分解温度(Td),复合材料的光透过率较好。     

溶胶-凝胶法制备 SiC前驱体

为了尽量减少硫、氯等有害元素的含量,本文用不含有害元素的草酸和六次甲基四胺（HMTA）为催化剂,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,酚醛树脂为碳源,成功探索出了制备SiC前驱体的两步法溶胶-凝胶工艺．第一步TEOS在草酸的催化下预水解,第二步用HMTA加速凝胶．实验得出了草酸含量、预水解时间、预水解温度等因素对凝胶形成的影响规律,进而讨论了水解和缩合的机理．所得SiC前驱体为黄色透明的玻璃态,由纳米级的颗粒组成,结构均匀而精细．     

溶胶-凝胶法制备SiC前驱体

为了尽量减少硫、氯等有害元素的含量,本文用不含有害元素的草酸和六次甲基四胺（HMTA）为催化剂,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,酚醛树脂为碳源,成功探索出了制备SiC前驱体的两步法溶胶-凝胶工艺．第一步TEOS在草酸的催化下预水解,第二步用HMTA加速凝胶．实验得出了草酸含量、预水解时间、预水解温度等因素对凝胶形成的影响规律,进而讨论了水解和缩合的机理．所得SiC前驱体为黄色透明的玻璃态,由纳米级的颗粒组成,结构均匀而精细．     

溶胶-凝胶法制备无机纳米/聚酰亚胺杂化膜及其表征

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2及A12O3溶胶,并将其掺入到聚酰胺酸基体中,得到无机纳米SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化膜,并对其结构性能进行了研究.实验表明,薄膜材料中无机纳米SiO2和Al2O3粒子分散均匀,与有机相存在键合;材料热分解温度有所提高.     

高模量、低热膨胀系数聚酰亚胺杂化薄膜的制备

通过在聚酰胺酸中加入正硅酸乙酯(TEOS)和硅烷偶联剂(KH550),制备了不同SiO2含量的PI/SiO2杂化薄膜.采用FTIR、TMA、SEM以及TGA分析了PI/SiO2杂化薄膜的性能和结构.结果表明,TEOS经水解缩合与聚酰亚胺(PI)形成了有机-无机杂化网络结构,SiO2均匀分散在聚酰亚胺基体中;SiO2和偶联剂的引入提高了杂化薄膜的热稳定性;随着SiO2含量的增加,PI/SiO2杂化薄膜的拉伸强度降低,但当SiO2含量达到20%时,弹性模量增大到3.4GPa.     

溶胶-凝胶法制备PCL/SiO2杂化材料的凝胶过程

以聚ε-己内酯(PCL)作有机高聚物基体,通过正硅酸乙酯(TEOS)在其溶液中进行溶胶．凝胶反应,制备出透明的PCL／SiO2杂化材料。研究了加料方式、搅拌速率、加水量和聚合物含量对溶胶-凝胶过程的影响,并对其凝胶过程机理进行了初步探讨。     

原位聚合法制备聚酰亚胺／纳米二氧化硅杂化膜

溶胶-凝胶法是目前广泛被采用的制备聚酰亚胺／2氧化硅杂化膜的方法,此法通常是由PI的前驱体（如聚酰胺酸）和经水解缩合而成的二氧化硅溶胶制得。该方法制备的杂化膜普遍存在二氧化硅粒径较大且由于水的参与造成前驱体的稳定性偏低等缺点。本文以工业硅溶胶为硅源,首先制备了无水二氧化硅N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）分散液,再以均苯四甲酸二酐（PMDA）、4,4,-二氨基二苯醚（0DA）为原料,采用原位聚合法制备了聚酰亚胺／纳米二氧化硅杂化膜,此方法克服了溶胶-凝胶法的缺点。利用FT-IR、SEM等手段对杂化膜的化学结构和形态进行了表征,证实杂化膜的热亚胺化较为完全,SiO2粒子以纳米尺度均匀地分布于聚酰亚胺基体中。动态力学分析表明随着二氧化硅含量的增加,杂化膜的Tg随之升高。另外,杂化膜的力学性能也有了很大改善。     

聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合材料的制备及渗透汽化性能

利用DSDA—DDBT高聚物作前驱体，在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中和正硅酸乙酯(TEOS)进行溶胶-凝胶反应制备出新型聚酰亚胺／二氧化硅纳米复合材料膜，用IR、TGA及SEM等手段对材料膜进行研究。与聚酰亚胺相比，聚酰亚胺／二氧化硅纳米复合膜表现出更好的热力学稳定性。渗透汽化实验结果表明，DSDA—DDBT／SiO2纳米复合膜对苯／环己烷体系的通量Q1大于DSDA—DDBT膜。复合材料中二氧化硅表现出强的吸附性能。含5％(质量)SiO2的DSDA—DDBT／SiO2复合材料膜的通量Q1和分离因子口均大于SiO2含量为17％的DSDA—DDBT／SiO2复合材料膜。     

溶胶-凝胶法制备的SiO2涂层抗原子氧侵蚀性能研穷

以正硅酸乙酯（TEOS）为原料，在乙醇共溶剂和盐酸催化剂条件下，采用溶胶-凝胶方法制备SiO2胶体溶液，通过旋涂法在Kapton基体上制备了SiO2薄膜。采用自己研制的空间综合环境地面模拟设备对试样进行了原子氧暴露实验，测试表明溶胶-凝胶制备的SiO2涂层抗原子氧侵蚀性能优异，抗原子氧侵蚀性能比聚酰亚胺基体提高了2个数量级以上。经FTIR和XPS分析表明在原子氧暴露后涂层表面生成了一层SiO2，它阻止了原子氧对基体材料的进一步侵蚀。涂覆涂层后基体的光学性能没有受到影响。实验证明溶胶-凝胶制备抗原子氧侵蚀的防护涂层是一种行之有效的方法。     

溶胶凝胶法制备具有介孔结构的聚酰亚胺/SiO_2多孔复合微球

采用反相乳液法,以水溶性聚酰胺酸三乙胺盐(PAAS)、正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶凝胶法制备了具有介孔结构的聚酰亚胺(PI)/SiO_2多孔复合微球。将PAAS水溶液和TEOS水解液的混合溶液在液体石蜡中形成反相乳液,TEOS经水解缩合形成无机三维骨架,通过化学酰亚胺化使复合体系中的PAAS转变为PI,成功制备了含有介孔结构的PI/SiO_2多孔复合微球。研究发现,随着SiO_2含量的增加,复合微球的规整性不断提高,其比表面积由20.5 m~2/g增加至521.8 m~2/g。同时发现,调节TEOS水解液的pH值,微球的比表面积也会发生相应的变化。此外,热重分析结果显示该复合微球的热分解温度超过500℃,表明其具有优异的热稳定性。     

溶胶-凝胶法制备核壳SiO2/Fe3O4复合纳米粒子的研究

采用溶胶-凝胶法,以尺寸约10nm的Fe3O4纳米粒子为种子,碱催化正硅酸已酯(TEOS)水解、缩合,制备了磁性可控的核壳结构SiO2/Fe3O4复合纳米粒子.系统研究了醇水比、NH4OH及TEOS的浓度对复合纳米粒子形貌和性能的影响,并分析了SiO2/Fe3O4复合纳米粒子的生成机理.结果表明,SiO2的生长主要是SiO2初级粒子在Fe3O4表面的聚集生长,醇水比为4∶1、NH4OH浓度为0.3mol/L和TEOS浓度低于0.02mol/L时,随TEOS浓度的增大,SiO2壳层增厚,复合粒子饱和磁化强度下降,矫顽力基本不变,仍具有良好的超顺磁性.     

有机-无机分子杂化稀土发光材料研究

利用无机正硅酸乙酯（TEOS）和有机聚乙二醇（PEG），采用溶胶一凝胶法制备了一系列有机／无机纳米杂化复合材料。首先将TEOS在酸性条件下预水解，再与PEG共水解、共缩聚以形成有机／无机杂化网络结构。在溶胶一凝胶过程中引入稀土离子来制备发光材料。通过控制工艺条件得到了具有良好稳定性和发光性能的透明有机／无机纳米杂化材料。     

聚酰亚胺/纳米SiO2杂化膜的制备和表征

以均苯四酸二酐、4，4＇-二氨基二苯基甲烷和正硅酸乙酯为原料，采用溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺／纳米SiO2杂化膜，利用FT—IR、XPS、AFM对杂化膜的制备过程及杂化膜的结构进行了表征．证实聚酰胺酸加热亚胺化较为完全，杂化膜中有SiO2粒子生成，并以纳米尺度均匀地分布于聚酰亚胺中．采用综合热分析仪对杂化膜的热性能进行了分析，结果表明杂化膜的热性能优于聚酰亚胺膜，其热分解温度比聚酰亚胺膜提高了17．8℃．     

溶胶—凝胶法制备疏水型SiO2气凝胶

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，用三甲基氯硅烷（TMCS）为疏水试剂，通过溶胶-凝胶法在室温下制备出疏水型SiO2气凝胶。用傅立叶变温红外（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和吸水性能对疏水型SiO2气凝胶的结构和性能进行了研究。     

溶胶-凝胶法制备环氧树脂／纳米SiO2复合材料中纳米粒子的分散性研究

用溶胶-凝胶法制备环氧树脂／纳米SiO2复合材料，研究了在脱除溶剂以及反应副产物过程中温度、表面改性剂对纳米SiO2粒子的分散性、固化后样品力学性能的影响。研究表明：纳米SiO2的引入对环氧树脂的力学性能有一定的提高；随着体系溶剂脱除温度的升高纳米粒子的团聚明显；加入表面改性剂能够阻止纳米粒子的团聚，硅烷偶联剂KH550比表面活性PEG剂能够更好地阻止纳米粒子的团聚；但是表面活性剂PEG的加入会使纳米复合材料的力学性能有一定程度的下降。     

SiO2气凝胶柔性保温隔热薄膜

由SiO2气凝胶、聚酰亚胺和镀铝层(SiO2／PI／Al)组成的柔性多层薄膜具有很好的保温隔热特性和广泛的应用前景。采用溶胶-凝胶方法制备的SiO2气凝胶具有很高的气孔率和很低的体积密度，尝试了在溶胶-凝胶过程申先酸性后碱性的二步法催化．使孔洞率提高到97％，体积密度降低为50kg／m^3，成为优秀的保温隔热的主体材料。选择柔性耐温隔热的聚酰亚胺作为骨架材料，并用真空蒸发镀制上金属铝膜与多孔SiO2气凝胶复合成保温隔热薄膜。当薄膜叠加到10层时其保温隔热效果可提高5倍。     

疏水性聚酰亚胺增强SiO2气凝胶复合材料的制备与表征

采用化学交联、溶胶-凝胶和表面改性的方法,制得疏水性聚酰亚胺（PI）增强SiO₂气凝胶复合材料。以均苯四甲酸二酐（PMDA）和4’,4’-二氨基二苯醚（ODA）为聚合单体,3-氨丙基-三己氧基硅烷（APTES）为封端剂,合成APTES封端的聚酰亚胺,与正硅酸乙酯（TEOS）混合形成前驱体。采用酸碱两步催化凝胶、湿凝胶依次进行表面疏水改性、溶液置换及CO₂超临界干燥,得到聚酰亚胺增强SiO₂气凝胶复合材料样品。利用FTIR、SEM、比表面积测试仪、万能材料试验机、接触角分析仪等表征样品的化学组成、微观形貌、孔结构、力学性能及疏水性能等。结果表明：PI质量分数为6wt%的样品密度为0.124 g/cm³,比表面积为724 m²/g,平均孔径尺寸为14 nm,接触角为134°,抗压强度为0.295 MPa。20wt%含量的PI增强SiO₂气凝胶样品抗压强度为0.556 MPa。