聚二甲基硅烷高温高压合成聚碳硅烷工艺研究

以聚二甲基硅烷(PDMS)为原料,在高压釜内高温高压反应制备了聚碳硅烷(PCS)先驱体,研究了合成条件对反应终压、Si-H键含量、产物产率、软化点、分子量及其分布及可纺性的影响.研究表明,随着反应温度的提高,反应时间的延长,反应终压逐渐增大,产物的分子量与软化点增高,但同时分子量的分散性增大使可纺性变差.当PDMS在高压釜内460℃下反应4～6h,或450℃下反应6～7h时,可以制得软化点约为200～220℃的PCS,其高分子部分含量约 5%～10 %(质量分数),Si-H键含量大于0.9,可纺性较好,适合于制备SiC纤维.     

高分子量聚碳硅烷的合成及其表征

以常压合成的低分子量聚碳硅烷(PCS)为原料,分别在470℃高压及常压下反应一定时间,制备了高分子量PCS先驱体。研究了反应时间对：PCS分子量及其分布、软化点、Si—H键含量及可纺性的影响。研究表明,随着反应时间的延长,PCS低分子量部分逐渐减少,高分子量部分逐渐增加,分子量分布逐渐变宽,从而PCS分子量逐渐增大,软化点逐渐升高,Si—H键含量逐渐降低,可纺性逐渐变差。在相同的反应时间下,高压比常压对PCS分子量的增长更有利。在470℃高压或常压下反应时间2～3h时,可获得分子量高、可纺性良好的PCS先驱体。     

活性白土催化合成α-甲基苯乙烯线形低聚物

以活性白土为催化剂,以α-甲基苯乙烯为原料合成了α-甲基苯乙烯的低聚物。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量对反应的影响。结果表明,当催化剂用量为原料的1．25％(质量百分数);反应温度为0℃;反应时间为40min～60min时．产品的单程收率为58．50％,总收率为89．82％,所得产品软化点140℃,数均分子量为1104,重均分子量2458,分散系数2．22558。     

液态聚硅烷高压合成聚碳硅烷先驱体的组成与结构表征

以液态聚硅烷(LPS)为原料,首次在高温高压条件下制备了聚碳硅烷(PCS)先驱体,对其组成及结构进行了表征.研究表明,LPS高压合成的PCS是以Si-C为主链的聚合物.其重均分子量为2861,分子量分布系数为1.92,实验式为SiC1.89H481O0.05,主要含有由Si-CH3,Si-CH2-Si,Si-H组成的SiC4,SiC3H等结构单元,C H/Si-H值约为9.83,SiC3H/SiC4值约为0.48,是支化度较高的分子.高压合成的PCS比常压PCS有高的分子量及Si H键含量,比常压合成体现出了PCS先驱体的优异性.     

反应温度对液态聚硅烷高压合成聚碳硅烷性能的影响

以液态聚硅烷(LPS)为原料,在高压釜内反应制备了聚碳硅烷(PCS)先驱体。研究发现,随着反应温度的升高．PCS的分子量增大,产率提高,软化点提高．Si—H键含量降低．在反应过程中LPS首先转化为小分子量的PCS．然后是小分子的PCS间发生脱氢及少量脱甲烷缩合使分子量长大。450℃后,反应产率明显增加,分子量分布出现中分子量峰。     

具有优异纺丝性的陶瓷先驱体含铝聚碳硅烷的合成及表征

选择适当分子量的低分子量聚碳硅烷与Al(AcAc)3在自制常压高温合成装置中合成了含铝碳化硅纤维的先驱体--聚铝碳硅烷(polyaluminocarbosilane,PACS).并对PACS进行了软化点测试、傅立叶红外光谱(FT-IR)分析、凝胶渗透色谱(GPC)测试、元素分析以及可纺性研究.由中等分子量聚碳硅烷为原料合成出的软化点为194.8～220.1,Si-H键含量为0.857,数均分子量为2353,分子量分布呈"双峰"分布的PACS,经熔融纺丝得到了直径为5μm、表面光滑、直径均匀的原丝,表现出了优异的纺丝性能.     

含铍聚碳硅烷合成工艺的研究

利用PCS和Be(acac)2合成了一系列含铍聚碳硅烷(PBe CS),通过FT-IR、NMR、GPC、XPS等检测方法考察了Be含量、反应温度、反应时间对PBe CS的影响。结果显示,PCS和Be(acac)2的反应主要通过消耗PCS的Si—H键来完成;PBe CS从Be(acac)2中引入了烯醇式结构:CH3-CO-CH=C-O;在270℃左右,Be含量小于0.8%(质量分数)时,PBe CS的分子量随着Be含量的增加而增大,分布变宽,但Be含量在0.8%~1.0%(质量分数)之间时,PBe CS的分子量随着Be含量的增加而迅速减少,分布变窄;提高反应温度、延长反应时间可以使PBe CS的分子量增大,分布变宽;PBe CS的C元素和O元素的含量的增加来自Be(acac)2。     

基于凝胶渗透色谱分析的天然沥青高温性能机理

为明确理解天然沥青改性沥青分子量分布特征与沥青宏观技术性能之间的联系,采用凝胶色谱方法分析不同掺量天然沥青改性沥青的重均分子量、数均分子量、峰值分子量和分散系数等分子量分布特征。开展室内针入度、软化点,粘度和旋转薄膜烘箱老化等实验评价天然沥青改性沥青的路用性能特性。实验结果表明,天然沥青的掺入使改性沥青的分子量在较小分子量M1 000范围内减小;在中等分子量范围内(1 000~6 000)增加明显。重均分子量与M4 000的小分子量组分含量与针入度、软化点和粘度具有良好的线性关系。随着天然沥青掺量的增加,改性沥青的重均分子量和数均分子量逐渐增大,宏观上体现为沥青的高温稳定性得到改善。     

影响酚醛型苯并口恶嗪软化点的结构因素

合成了分子量不同的酚醛树脂预聚体,以此为多元酚基体采用悬浮法通过控制苯酚与苯胺的摩尔配比合成了一系列苯并口恶嗪环状结构含量不同的酚醛型苯并口恶嗪中间体树脂(P-BOZ),并用FT-IR和1H-NMR对其结构进行了表征,用环球法对其软化点进行了测量。研究表明,P-BOZ的软化点随酚醛树脂预聚体分子量的增加而提高,随苯并口恶嗪环状结构含量的增加而降低,这一现象与分子间酚羟基的氢键作用有关。因此,通过分子设计可以提高其软化点。     

SiC陶瓷纤维先驱体设计原则及合成研究进展

总结阐述了SiC陶瓷纤维先驱体的设计原则,对国内外SiC陶瓷纤维先驱体的主要合成方法进行了总结.在设计原则的指导下,比较了各种合成方法的优缺点,包括先驱体的产率、杂元素含量、分子形态、分子量及其分布等结构参数,先驱体可纺性以及制备的SiC纤维的性能;并根据设计原则和研究进展提出,降低先驱体中杂元素含量,提高陶瓷产率并兼顾可纺性、稳定性要求是SiC陶瓷纤维先驱体分子设计的方向;指出国内SiC陶瓷纤维的发展要立足于创新,通过不同途径制备出符合要求的陶瓷先驱体。