超支化聚碳硅烷的掺硼改性与陶瓷化研究

通过二甲基胺硼烷(DMAB)与烯丙基超支化聚碳硅烷(AHPCS)反应合成含硼聚碳硅烷先驱体,后经170℃热交联及高温裂解制备出碳化硅陶瓷。采用傅立叶红外光谱、热重分析、X射线衍射分析及扫描电子显微镜对上述过程进行研究。结果表明,DMAB中的B—H键可分别与AHPCS中的CC键及Si—H键发生硼氢化反应和脱氢偶合反应,从而促进AHPCS的热交联,并显著提高陶瓷产率。此外,硼的引入还可有效抑制β-SiC在高温下的结晶。     

低氧含量液态超支化聚碳硅烷的合成与陶瓷化研究

以甲醇对氯甲基三氯硅烷(Cl3SiCH2Cl)进行烷氧化反应,然后经过格氏偶联反应和还原反应,制备了低氧含量液态超支化聚碳硅烷(HBPCS)。通过凝胶渗透色谱法(GPC)、核磁共振(NMR)以及元素分析对由此制备的HBPCS进行表征。结果表明,提高烷氧化比例,可以有效抑制溶剂四氢呋喃开环的副反应,降低先驱体氧含量。通过热失重分析(TGA)和X射线衍射(XRD)分别对HBPCS的热性能及相应陶瓷在高温下的结晶行为进行研究。     

固/液态聚碳硅烷共混制备碳化硅纤维的研究

以超支化液态聚碳硅烷(LPCS)与固态聚碳硅烷(纯PCS)的共混物作先驱体,熔融纺丝;所得原丝再在热空气气氛中氧化交联,在高温氮气气氛中热裂解,得到碳化硅纤维。研究表明,15%(质量分数)LPCS的加入,可使纯PCS先驱体的纺丝温度,从285℃降低到225℃;纺丝性能和纤维表面质量明显提高;还可以提高氧化交联的效率,降低交联温度,从而减少纤维部分融并、粘结的弊端;虽然纤维的室温力学强度有所降低,但抗氧化性能提高,1400℃氧化交联后,力学性能几乎不变;而纯PCS的力学性能却降为原来的50%。     

聚碳硅烷先驱体的交联与陶瓷产率

本文探讨了可提高先驱体陶瓷产率的PCS／DVB交联条件。研究表明聚碳硅烷交联前的性质和状态是影响先驱体陶瓷产率的主要因素。     

活性填料钽在聚碳硅烷转化陶瓷中的应用

研究了活性填料坦（Ta)在聚碳硅烷（PCS）先驱体转化陶瓷中的应用。研究表明,活性填料Ta能有效降低陶瓷素坯的气孔率。Ta可与PCS气态裂解产物N2气氛反应生成新的化合物,提高PCS的陶瓷产率。Ta还能提高烧成体的强度。但是Ta的引入并不能抑制坯体在裂解过程中的收缩。Ta含量越高,陶瓷烧成体的线收缩越大。     

铬粉在裂解聚碳硅烷制备陶瓷材料中的应用

研究了Cr粉在以聚碳硅烷（PCS）为先驱体裂解制备SiC陶瓷材料中的应用。结果表明,Cr在较低的温度下减慢PCS的裂解反应,在较高的温度下则加剧PCS的裂解,且能增加先驱体的陶瓷产率,降低先驱体在裂解 的线性收缩率和气孔率,提高陶瓷材料性能。     

过氧化苯甲酰在液态聚碳硅烷交联中的应用

聚碳硅烷热解前的交联对于提高其最终陶瓷产率至关重要.研究了过氧化苯甲酰(BPO)引发液态超支化聚碳硅烷(HBPCS)的交联反应对于陶瓷产率的影响.FT-IR和GPC证实,添加为0.5%～2.0%(质量分数,下同)的BPO,即可在80～140℃下引发HBPCS交联;在考察的实验条件下,提高交联温度、延长反应时间或增加BPO用量,均可提高HBPCS交联程度.BPO用量为2.0%时,HBPCS交联样品在1000℃下的陶瓷产率高达65%,比未加BPO的提高25%.     

液态聚碳硅烷的结构及固化行为对其陶瓷化的影响

液态聚碳硅烷作为一种新型陶瓷先驱体,可通过先驱体浸渍裂解工艺（PIP）制备陶瓷基复合材料（CMC）,也可通过包覆有机纤维来提高柔性绝热层的耐烧蚀性能。文中通过红外光谱和核磁共振表征了3种液态聚碳硅烷先驱体VHPCS,VHPCS-S和AHPCS的结构组成,在150℃前的固化反应主要通过C═C键以多种方式进行,与AHPCS相比,VHPCS和VHPCS-S中双键与硅氢键的摩尔比提高了约18.2%;采用非等温差示扫描量热分析（DSC）法研究了3种先驱体及其在交联剂过氧化二异丙苯体系时的固化反应动力学,发现固化反应温度和表观活化能均有所降低,先驱体可以在低温下实现快速交联反应;利用同步热分析和X射线衍射分析了先驱体的陶瓷化过程及裂解产物的结晶行为,VHPCS-S在1200℃时的陶瓷产率高于其余2种先驱体VHPCS与AHPCS。对于DCP/VHPCS-S交联体系,在150℃固化后陶瓷产率达到89.82%。此外,DCP的加入可以有效抑制β-SiC结晶。     

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。     

阳离子超支化聚合物电解质的合成及离子传导性能研究

以间苯三酚、1,2,4-偏苯三酸酐和环氧氯丙烷为原料合成不同支化度的超支化聚合物(HBP),利用合成的超支化聚合物外围的氯原子与N-甲基咪唑进行离子化反应,制备含咪唑阳离子的超支化聚合物电解质(HBPE)。利用1H-NMR、FT-IR、DSC、TG和复阻抗谱分析等对HBPE的化学结构,热力学性能和离子传导性能进行了研究,结果表明,该聚合物电解质室温离子电导率可达2.3×10-4S/cm,热稳定性在270℃以上。     

超支化有机硅树脂的制备、改性及其应用

综述了以ABn(n=2,3,4)型单体制备超支化聚碳硅烷、超支化聚碳硅氧烷和超支化聚烷氧基硅烷三类超支化有机硅树脂的合成工艺及其改性技术,重点介绍了制备含不饱和双键和环氧基团的功能性超支化有机硅树脂单体的分子设计与制备技术。论述了超支化有机硅树脂在薄膜材料、复合催化剂、增强助剂等领域的应用研究进展。     

聚合物先驱体材料体系的陶瓷化研究进展与展望

分析了先驱体转化陶瓷法制备陶瓷涂层的优缺点,阐述了高陶瓷产率聚合物先驱体制备陶瓷涂层的研究现状,分析了聚合物先驱体制备陶瓷涂层存在的问题,提出了探索新的可控制备高质量陶瓷涂层的方法与技术,研制高陶瓷产率的裂解材料体系,注重裂解材料体系的复合化发展和不断完善裂解形成陶瓷涂层的机理是今后需要重点发展的方向。     

超支化聚合物的性能、合成及其功能化应用研究

超支化聚合物，具有多端基的“缺陷核壳”空间结构，化学反应性活泼，易于改性，与相应的线型聚合物相比，拥有特殊的性能，在多领域展现出广阔的应用前景。随着合成技术的进步，它们的应用研究，尤其是功能化的应用研究，成为多年来的研究热点。主要介绍超支化聚合物的结构、性能、合成及其功能化应用研究概况。     

基于羧酸型扩链剂超支化水性聚氨酯的合成和表征

以二乙醇胺(DEA)和丁二酸酐为原料,甲醇为溶剂,合成一种新型羧酸型亲水单体N,N-二羟乙基-2-氨基丙酸(DMCA),优化得到DMCA的最佳条件为:冰水浴0℃,n(DEA)∶n(丁二酸酐)为1∶1.2,时间为80 min,甲醇用量为300 m L/mol(DEA),在最佳条件下DMCA的转化率为86.18%。采用红外(FTIR)、核磁(1H NMR)、X射线衍射(XRD)、热重(TG)、元素分析等手段对DMCA进行结构和性能的表征。以DMCA作为亲水扩链剂制备超支化水性聚氨酯DMCA-HWPU,其性能检测结果表明,DMCA-HWPU为非结晶性体系,其乳液呈乳白色泛蓝光,无沉淀,乳液稳定性高,并且具有很好的热稳定性。     

超支化聚合物改性环氧树脂的研究进展

简单介绍了超支化聚合物的结构及特点,着重论述了国内外超支化聚合物在改性环氧树脂方面的研究发展,并指出了超支化聚合物在环氧树脂改性方面的发展方向.     

亲水扩链剂对超支化水性聚氨酯皮革涂饰剂成膜性能的影响

超支化聚氨酯具有粘度低、溶解能力增强、成膜性能好、良好的耐水性、热稳定性、物理机械性能等优点,所以在理论和应用上超支化聚氨酯逐渐成为皮革涂饰领域研究的热点。首先,以二乙醇胺(DEA)和丁二酸酐为原料,甲醇为溶剂,合成一种新型羧酸型亲水单体(DMCA),优化得到DMCA的最佳条件为温度0℃,n(DEA)∶n(丁二酸酐)=1∶1.2,时间为80 min,甲醇用量为300 m L/mol(DEA),在最佳条件下DMCA的转化率为86.18%。采用红外(FT-IR)、核磁(1H NMR)、X射线衍射(XRD)、热重(TG)、元素分析等手段对DMCA进行结构和性能的表征。其次,以DEA、丙烯酸甲酯(MA)、三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,甲醇为溶剂,采用有核"一步法"制备端羟基超支化聚合物(HPAE)。最后,以一代端羟基超支化聚合物为代表,将其与聚四氢呋喃(PTMG,Mn=1 000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇为主要原料,使用羧酸型单体二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、自制羧酸型单体(DMCA)为亲水扩链剂分别合成3种超支化水性聚氨酯皮革涂饰剂。通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、乳液粒径、热重(TG)、示差热分析(DSC)等现代仪器对3种涂饰剂结构和性质进行表征,并对3种薄膜的物理机械性能、薄膜接触角、耐热耐水耐溶剂性能进行对比研究。     

超支化聚合物改性环氧树脂的研究进展

简单介绍了环氧树脂的性能、应用、改性方法及超支化聚合物的结构特点和其目前的应用.着重论述了近年来超支化聚合物在改性环氧树脂各方面的研究进展,并指出了超支化聚合物在环氧树脂和其它热固性树脂改性方面的发展方向.     

超支化聚芴的合成与发光性能

蓝光芴类聚合物存在的问题是光谱易发生红移,导致色纯度不好.针对聚芴类材料存在的问题,从聚合物分子结构上寻求有效抑制光谱红移的办法.采用Suzuki聚合法合成了一系列超支化蓝光聚芴.结果表明,随着支化度的增加,超支化结构对于抑制材料聚集的作用依次增强.所得的超支化聚合物在常用溶剂中有良好的溶解性.聚合物PFB25发光器件的EL光谱最大发射峰为419nm,最大外量子效率为2.1%.