POSS/PS复合材料的制备及其热性能

单官能团3-氯丙基笼形倍半硅氧烷(POSS)与官能化的聚苯乙烯(PS)进行缩合反应,得到POSS/PS复合材料,其热性能得到明显改善。单官能团3-氯丙基POSS由顶端封角法制备;PS经过3步处理以引入醇钠基团：Friedel-Crafts酰基化反应将羰基引入到PS的苯基上,羰基被硼氢化钠还原为羟基,金属钠与羟基反应生成醇钠基团;单官能团3-氯丙基 POSS分子上的C—Cl与PS上的醇钠基团缩合从而制备POSS接枝的POSS/PS复合材料。利用1H NMR和FTIR技术表征中间产物和POSS/PS复合材料,结果表明POSS笼上的C—Cl与官能化后PS链上的醇钠官能团之间的缩合反应效率很高。XRD测试表明POSS具有良好的分散性。TGA、DSC分析结果表明,由于POSS的引入,POSS/PS复合材料比纯PS的初始分解温度提高69℃,玻璃化转变温度提高16℃。     

乙烯基POSS的合成及POSS/PMMA纳米复合材料的制备

利用乙烯基三甲氧基硅烷缩合水解制备八聚乙烯基笼型倍半硅氧烷(OvPOSS),然后将其与γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH580)采用巯基-烯点击化学反应制备带有部分乙烯基和烷氧基的POSS,用红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱、飞行质谱等手段对其结构进行表征分析。通过自由基聚合将POSS引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中,制备新型纳米复合材料EV-POSS/PMMA,利用X射线衍射、扫描电镜、热重分析探讨了OvPOSS、EV-POSS在PMMA中的形态特征、分散性、透光率及材料的热稳定性能。结果显示,OvPOSS在PMMA中结晶程度大,分散性差,导致其对PMMA的热稳定的影响不明显;EV-POSS则呈现良好的分散性,包覆于PMMA中,对PMMA的热稳定性提高显著,同时对于PMMA的透光率影响较小。     

ATRP法制备POSS/PMMA复合材料及表征

以单功能基POSSCl做引发剂,氯化亚铜/2,2-联吡啶做催化剂,在110℃引发单体甲基丙烯酸甲酯聚合,合成了单分散的POSS/PMMA有机-无机杂化材料。利用1H-NMR、FT-IR、XPS技术表征POSS/PMMA复合材料,并采用DSC和TG研究了复合材料的热性能。结果发现,含Si-Cl键的物质也可以作为ATRP方法的引发剂,通过ATRP法成功实现了POSS在材料中的单分散。     

聚合物／POSS纳米复合材料热性能增强机理研究进展

笼型倍半硅氧烷(POSS)是由Si-O-Si键组成的无机核、顶点处连接有机取代基团的大小0.5nm~3 nm结构规整的新型纳米分子,具有高的热稳定性。文中就聚合物/POSS纳米复合材料热性能的影响因素进行综述,讨论了各种热性能增强机理的研究进展。     

多面体倍半硅氧烷（POSS）/聚苯乙烯复合材料热性能

通过自由基本体聚合制备了4-(2-二茂铁基乙烯基)-苯基-七环戊基多面体倍半硅氧烷（POSS1）/聚苯乙烯、 丙烯酰基异丁基POSS（POSS2）/聚苯乙烯以及胺丙基环戊基POSS（POSS3）/聚苯乙烯复合材料。采用XRD和TEM研究了POSS在聚苯乙烯基体中的分散性。结果表明, 部分POSS1以纳米线形态存在于聚苯乙烯基体中, POSS2与苯乙烯共聚以分子级分散于聚苯乙烯基体中, 而POSS3以聚集态晶体存在于聚苯乙烯基体中。热失重分析表明, 3种POSS/聚苯乙烯复合材料的热稳定性均增加, 其中POSS1/聚苯乙烯复合材料的热稳定性最好。与纯聚苯乙烯比较, POSS1/聚苯乙烯和POSS2/聚苯乙烯复合材料的玻璃化转变温度分别提高了约10℃和8℃。      

POSS/PS纳米复合材料的制备与热性能

以CuCl/2,2'-联吡啶为催化剂,POSS-Cl为引发剂,采用ATRP法制备了POSS/PS纳米复合材料,用FT-IR、1H-NMR、XPS、XRD对产物进行了合成表征,并用DSC、TGA研究了复合材料的热性能.实验结果表明,ATRP法制备POSS/PS核壳型复合材料是可行的,POSS在PS中的分散性较好,POSS的加入对PS的Tg和Td有一定程度的提高.     

双环氧基笼型倍半硅氧烷/氰酸酯树脂复合材料的制备与性能

以合成的双环氧基笼型倍半硅氧烷（EP-DDSQ）为改性剂,对双酚A型氰酸酯树脂（CE）进行改性,制备EP-DDSQ/CE复合材料。结果表明,EP-DDSQ加快了EP-DDSQ/CE复合材料的固化反应速率。当EP-DDSQ添加量为1wt%时,EP-DDSQ/CE复合材料冲击强度、弯曲模量和弯曲强度分别达到16.9 kJ/m2、123.6 MPa和3.37 GPa,比纯CE分别提高了80.5%、21.6%和14.0%,说明适量的EP-DDSQ能够同时提高EP-DDSQ/CE复合材料的韧性和强度。动态力学分析和热重分析结果表明,在EP-DDSQ添加适量时,EP-DDSQ/CE复合材料的玻璃化转变温度、初始分解温度和质量保持率有所提高,最大分解温度基本保持不变。介电性能分析结果表明,EP-DDSQ/CE复合材料的介电常数和介电损耗呈降低趋势,说明EP-DDSQ的加入赋予了EP-DDSQ/CE复合材料更优异的介电性能。      

多分散POSS/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

以工业级的3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为原料,通过硅烷水解法合成出低成本的多分散环氧基低聚倍半硅氧烷(Polydisperse POSS-EP);将此POSS添加到环氧树脂(E-54)体系中,制备得到多分散POSS/环氧树脂复合材料。采用傅立叶红外(FT-IR)、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、X-射线衍射(XRD)等手段对POSS-EP的结构进行了表征。利用热失重分析(TGA)、差示扫描量热(DSC)技术及电子万能试验机对复合材料的性能进行了研究,结果表明多分散POSS的引入能显著地提高环氧树脂复合材料的热学稳定性和力学性能。     

POSS/PMMA纳米复合粒子的制备与表征

以十二烷基硫酸钠为乳化剂,过硫酸钾为引发剂,用乳液聚合方法,合成出以笼型聚倍半硅氧烷(POSS)为核,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳的核壳型POSS/PMMA复合粒子。通过FT-IR红外光谱仪和XPS光电子能谱证实复合粒子的合成,激光粒度仪测量复合粒子粒径(大小在50nm左右)及其分布,透射电子显微镜(TEM)观察复合粒子的形态,其单分散性较好。     

含有POSS的嵌段聚合物的制备及热性能

以单官能团笼状结构倍半硅氧烷(POSS)为引发剂,氯化亚铜/2,2-联吡啶为催化体系,甲苯为溶剂,采用原子转移自由基聚合法(ATRP)制备了大分子引发剂POSS/PMMA和POSS/PMMA-PS嵌段聚合物。通过核磁共振(1H-NMR)、X射线光电子能谱(XPS)和凝胶渗透色谱(GPC)表征了大分子引发剂和嵌段聚合物的结构,实现了POSS在聚合物中的单分散。此外,热重分析(TGA)结果表明,POSS/PMMA和POSS/PMMA-PS嵌段聚合物的分解温度与纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)相比分别提高了60℃和151℃。     

POSS/PUE纳米复合材料的制备与表征

利用多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)对聚氨酯弹性体(PUE)进行了改性,研究了带有不同基团的POSS(八苯基POSS和乙烯基POSS)及不同用量的POSS对聚氨酯性能的影响.结果表明,聚氨酯弹性体的力学性能有一定提高.动态力学测试(DMA)表明,POSS/PUE的储能模量和阻尼性能得到提高,玻璃化转变温度变化不大.热失重分析(TGA)表明,八苯基POSS/PUE和乙烯基POSS/PUE复合材料的初始热分解温度比聚氨酯弹性体分别提高了28.6℃和15℃,材料热稳定性得到提高.通过扫描电镜观察到随着POSS含量的增加其在基体中的分散性下降.     

笼型倍半硅氧烷(POSS)/环氧树脂有机无机杂化材料的热性能

为了提高环氧树脂(EP)的性能,采用具有氨基官能团的笼型倍半硅氧烷(POSS)改性.首先通过POSS与EP发生化学反应,形成有机无机杂化树脂;然后固化杂化树脂,得到POSS/EP有机无机杂化材料.文中研究了杂化树脂的凝胶特性和杂化材料的热性能,包括热变性温度(HDT)、玻璃化转变温度(Tg)和高温热分解性能.研究结果表...     

原子转移自由基聚合制备PMMA/POSS杂化材料

以八(γ-氯丙基)倍半硅氧烷(OCP-POSS)为引发剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了PMMA/OCP-POSS有机/无机杂化材料.采用GPC、DSC和TGA对杂化材料的结构与性能进行了表征.结果表明,在DMF、异丙醇、甲苯等3种不同溶剂中均可合成分子量分布较窄的PMMA杂化材料.以DMF为溶剂,所得PMMA/OCP-POSS杂化材料的分子量分布系数可达到1.18.与分子量相当的线形PMMA相比,含OCP-POSS的PMMA杂化材料具有更高的玻璃化转变温度和热稳定性.     

POSS改性有机玻璃研究进展

目的 多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)/聚合物复合材料是近年来材料科学领域研究的热点.把具有特殊笼型结构的新型有机-无机纳米粒子POSS用于改性有机玻璃(PMMA),可以提高PMMA的热学、力学和阻燃等性能,从而提升PMMA的使用效能,拓宽其应用领域.方法 通过对文献进行分析,阐明POSS的合成方法、特性和应用,并全面综述POSS改性PMMA的应用研究进展.结论 分析了目前POSS改性PMMA相关研究的不足,并提出了POSS改性PMMA拓展代替钢化玻璃应用于高层建筑和传统透明材料应用包装领域拟解决的关键问题.