功能化POSS对硅橡胶力学性能的影响及机理研究

研究了八聚笼型倍半硅氧烷(POSS)功能化侧基的种类和用量对硅橡胶力学性能的影响。结果表明,POSS的加入使硅橡胶的拉伸强度和断裂伸长率均下降,硬度均提高。乙烯基POSS的加入显著延长了硅橡胶的正硫化时间。POSS的加入能显著降低硅橡胶的压缩永久变形,乙烯基POSS的效果比甲基POSS好;且乙烯基含量越高,压缩永久变形越小。分析了功能化POSS对硅橡胶力学性能的影响机理。     

聚醚硅氧烷/ 聚倍半硅氧烷双重改性蓖麻油基水性聚氨酯

以蓖麻油与聚醚硅氧烷（PEPSO）互混作为多元醇原料制备出植物油基水性聚氨酯。在预聚体合成过程中,加入不同含量的四羟基八苯基双层笼型倍半硅氧烷,通过醇羟基与异氰酸酯基的反应,将聚倍半硅氧烷（POSS）引入到植物油聚氨酯基体中,制备出聚氨酯纳米复合材料,并探讨纳米粒子-聚倍半硅氧烷对聚氨酯材料热稳定性,表面疏水性及力学性能的影响。热重分析（TGA）结果表明,复合材料的初始降解温度 T5% 和最终稳定温度 Tf 都会提高;静态接触角测试结果表明随 POSS 含量的增加,材料表面的疏水性随之增大。同时从扫描电镜图中可以看到,随着 POSS 含量的增加,断面的不平整度增大,粒子间的团聚愈发严重;拉伸测试结果表明 POSS 的引入能在一定程度上提高材料的拉伸强度。     

多面体低聚倍半硅氧烷改性PU的制备

采用多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)对聚氨酯(PU)进行改性,并对改性PU的性能进行研究。结果表明:采用超声波分散法可将POSS均匀分散在PU基体中;八乙烯基POSS对PU具有较好的补强和增韧作用,而八苯基POSS对PU的补强作用不明显。     

两种笼型倍半硅氧烷对硅橡胶材料性能的影响

初步考察了两种笼型倍半硅氧烷(POSS)功能化侧基对硅橡胶材料性能的影响。硫化特性曲线显示,添加POSS后对硅橡胶硫化速度影响不明显,但硫化程度均有所下降;力学性能测试结果表明,八丙烯酸酰胺N-丙基POSS(OM-POSS)和反式-七异丁基二醇环己基POSS(CI-POSS)的加入均可改善硅橡胶室温力学性能;黏接实验发现,CI-POSS的加入不利于硅橡胶与金属的黏接,黏接强度明显下降,而OM-POSS可改善硅橡胶与金属的黏接性能。     

OPS/乙烯基硅橡胶复合材料的性能研究

通过硅氢加成法合成八(三甲氧基硅乙基)笼形倍半硅氧烷(OPS),将其作为耐热助剂制备OPS/乙烯基硅橡胶复合材料,研究OPS用量对硅橡胶复合材料性能的影响。结果表明:与乙烯基硅橡胶相比,OPS/乙烯基硅橡胶复合材料的初始分解温度明显提高,耐热性能改善;当OPS用量为9份时,复合材料的耐热老化性能较优,拉伸强度和剪切强度较高。     

笼形倍半硅氧烷/硅橡胶复合材料的性能研究

以加成型液体硅橡胶(LSiR)和笼形倍半硅氧烷(POSS)为原料制备POSS/LSiR复合材料,并对其耐热性能和微观结构进行研究。结果表明:POSS分子与LSiR发生加成反应;POSS用量为10和15份的POSS/LSiR复合材料耐热性能和抗烧蚀性能提高。     

POSS/硅橡胶复合材料的结构和加工性能研究

采用熔体共混法制备了笼型硅氧烷齐聚物(POSS)/硅橡胶复合材料.利用X射线衍射仪和电子显微镜对复合材料中的POSS分散情况进行了观察,结果表明,熔体共混后,一部分POSS以分子水平分散在硅橡胶中,另一部分POSS则由于自组织结晶以微米颗粒分散在硅橡胶中.采用橡胶加工分析仪对复合材料的加工性能进行了表征,结果表明,某些情况下POSS对硅橡胶产生了增塑效应.POSS对硅橡胶的增强效应、增塑效应取决于其分散结构.     

多乙氧基POSS的合成及在RTV硅橡胶中的应用

以乙烯基三甲氧基硅烷为原料,制备了八乙烯基笼型倍半硅氧烷（OvPOSS）;再与γ-巯丙基三乙氧基硅烷（KH580）进行巯基-烯点击反应,合成八聚（三乙氧基硅丙巯基二亚甲基）笼型倍半硅氧烷（POSS—TEOST）;将POSS—TEOST加入室温硫化（RTV）硅橡胶中,考察了其用量对RTV硅橡胶性能的影响。采用^1H／^13C／^29Si NMR、FT-IR等对POSS—TEOST进行了表征,并研究了POSS—TEOST用量对RTV硅橡胶热性能、力学性能、硬度的影响。结果表明,在OvPOSS与KH580的量之比为1：8时,OvPOSS上8个乙烯基全部与巯基进行了反应;随着POSS—TEOST用量的增加,硅橡胶的热性能大幅度提升,氮气氛围中最大分解温度提高了75℃,在空气氛围中最大分解温度提高了124℃;此外,硅橡胶的拉伸强度和硬度分别提高了78％和55％。     

基于POSS骨架的多孔材料研究进展

多面体笼型倍半硅氧烷(POSS)分子有一类似于二氧化硅的无机内核,该核被有机基团所包围。由于POSS本身所具备的杂化特性和纳米尺度的特征,与大多数聚合物具有良好的相容性,POSS引入聚合物体系后可以显著改善聚合物基体的性能。本文综述了基于POSS骨架的多孔材料的研究进展。     

多面体低聚倍半硅氧烷在聚合物中的应用

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)具有特殊的纳米级笼形结构,与聚合物有良好的结合性和相容性,采用POSS改性聚合物可制备分子级分散的纳米复合材料。介绍了POSS的结构及特性,并综述了POSS在聚合物中的应用及研究进展。     

含POSS的纳米杂化物对环氧树脂改性研究

将笼型八聚倍半硅氧烷(POSS)与对-甲苯基缩水甘油醚(TGE)反应,合成了顶角含有苯环的笼形八聚倍半硅氧烷无机/有机纳米杂化物(PTGE),将该杂化物添加到双酚A型环氧树脂(E44)中对其改性,测定固化后改性环氧树脂复合材料的力学性能和热稳定性能。结果表明,改性后环氧树脂的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率较改性前有了明显的提高,热稳定性大大增强。     

不同硝基苯基POSS的合成及热性能研究

以八苯基笼型低聚倍半硅氧烷(OPS)和十二苯基笼型低聚倍半硅氧烷(DPS)为原料,经发烟硝酸和发烟硝酸/浓硫酸的混合酸硝化反应,分别合成了八硝基苯基笼型低聚倍半硅氧烷(ONPS),十二硝基苯基笼型低聚倍半硅氧烷(DNPS),十六硝基八苯基笼型低聚倍半硅氧烷(HDNPS)。利用傅里叶红外光谱、核磁共振光谱、XRD分析测试手段对其结构进行了表征。重点考察了笼子体积和硝基取代数对化合物热稳定性的影响,经TGA测试表明:三者质量损失为5%时的温度分别为349℃、292℃、187℃,最大热分解速度对应的温度分别是430℃、428℃、410℃,在1 190℃处,三者的残留质量分数分别是53.4%、50.25%、36.69%。三者都具有良好的热稳定性,其中以硝基取代数最少和笼子体积最小的ONPS热稳定最佳。     

多面体笼型倍半硅氧烷(POSS)结构与热降解性能研究进展

介绍了笼形倍半硅氧烷单体结构、制备方法及基本性能,详细介绍了笼形倍半硅氧烷的热降解及对聚合物热稳定和热降解的影响。通过比较发现：（1）对于POSS单体,不同的取代基对其的热性能影响很大;（2）POSS改性聚合物,能使热稳定性得到提高。     

LED封装用新型聚倍半硅氧烷材料的设计、合成与表征

以乙烯基三乙氧基硅烷为原料,通过水解缩合反应制成八乙烯基倍半硅氧烷(Vi-POSS),然后与七甲基三硅氧烷进行硅氢加成反应,获得一种无色透明POSS衍生物,并用FTIR、1H NMR、GPC、XRD和TGA对Vi-POSS及其衍生物的结构和性能进行表征。结果表明,七甲基三硅氧烷基成功连接到Vi-POSS中,该基团的引入使其初始分解温度从238.47℃升至486.52℃,显著提高了Vi-POSS的热稳定性;同时也有效地改善了与液体硅橡胶的相容性,可以获得一种无色透明的光学材料,有望在大功率LED封装材料中发挥重要作用。     

单官能化倍半硅氧烷的合成与表征

以异丁基三甲氧基硅烷为原料,通过部分水解缩合反应合成了七聚(异丁基)倍半硅氧烷三硅醇(T7);T7继续与乙烯基三氯硅烷、三氯氢硅、四氯化硅、3-氯丙基三氯硅烷反应封角后,得到单官能度的倍半硅氧烷(T8);T8再转化为其它官能团的倍半硅氧烷(POSS),合成了一系列单官能度的POSS:乙烯基POSS、活性氢基POSS、氯基POSS、羟基POSS、二甲基氢硅氧基POSS、氯丙基POSS、叠氮丙基POSS。利用1H核磁共振光谱、13C核磁共振光谱、29Si核磁共振光谱对它们的结构进行了详细的表征。     

MAP-POSS改性不饱和聚酯树脂的固化反应

为改进不饱和聚酯（UP）树脂的性能,用非等温差示扫描量热法（DSC）研究了甲基丙烯酰氧丙基笼形倍半硅氧烷（MAP-POSS）与通用UP树脂的共同化反应。UP、苯乙烯和MAP—POSS有较好的相容性,可共同固化,MAP-POSS可均匀分散在UP基体中形成原位纳米分子复合材料。测定了固化动力学参数,建立了固化反应动力学数学模型。     

POSS改性水性聚氨酯的结构设计与性能研究

采用自制聚倍半硅氧烷(POSS)改性水性聚氨酯(WPU),并研究了POSS含量对材料结构和性能的影响。结果表明,POSS可以均匀地分散在体系中,POSS对平均粒径影响不大,但会明显增加粒径的分布宽度。随着POSS单元含量的增加,杂化材料的结晶性能降低,膜表面能降低,明显改善材料的疏水性和力学性能。     

氨基POSS/环氧树脂有机无机杂化材料的动态力学性能

为了提高环氧树脂(EP)的综合性能,以含氨基官能团的笼型倍半硅氧烷(POSS)作为EP的改性剂,得到有机-无机POSS改性EP杂化树脂;然后以4,4′-二氨基二苯基砜(DDS)为固化剂对杂化树脂进行固化,得到有机-无机杂化材料。重点考察了POSS含量对杂化材料动态力学性能的影响。结果表明:不同杂化材料体系均呈单相结构,POSS在EP基体中分散较均匀,说明两者间相容性良好;随着POSS含量的不断增加,杂化材料体系的玻璃化转变温度(Tg)增大,与传统杂化材料不同的是损耗峰强度随POSS含量增加而降低,但损耗峰宽度几乎不变。     

溶液共混法笼状硅氧烷低聚物/硅橡胶复合材料的分散性

通过溶液共混法制备了笼状硅氧烷低聚物（POSS）／硅橡胶复合材料,用X射线衍射仪和透射电子显微镜研究了该材料的分散状况,考察了POSS质量分数以及烘干温度、溶剂含量对POSS在硅橡胶中分散状况的影响。结果表明,POSS质量分数越低,烘干温度越高,越有利于抑制POSS的结晶．进而有利于制备POSS精细分散的P0ss／硅橡胶复合材料;而溶剂含量越少时,更多的POSS以晶体形式从溶剂中析出,从而使得POSS的结晶程度更显著。     

硅系阻燃剂的研究进展

综述了近年来国内外硅系阻燃剂的研究现状,具体介绍了无机硅系阻燃剂中层状硅酸盐、纳米二氧化硅,有机硅系阻燃剂中有机硅氧烷、改性倍半硅氧烷(POSS)和硅橡胶的热稳定性和阻燃性,并对硅系阻燃剂的发展提出了展望。