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。     

POSS/PMMA杂化材料的制备及性能研究

采用八乙烯基倍半硅氧烷（OV-POSS）通过原位聚合法制备了POSS/PMMA杂化材料。通过FTIR、SEM,EDS以及力学性能和透光性雾度的测定等方法对杂化材料的结构和性能进行了表征。结果表明,POSS的加入对PMMA可见光的透过性无影响。POSS含量较低时,POSS的引入能明显改善材料力学性能,但当POSS含量较高时,力学性能下降。当POSS的含量为0.6%时,与纯的PMMA相比,断裂伸长率略有降低,降低了5.8%,然而,其他力学性能均有提高,其中,拉伸模量和强度分别提高了22.7%和32.0%,弯曲强度和模量分别提高了9.8%和27.0%。     

氰酸酯/G–POSS杂化材料的制备及性能研究

采用八环氧基笼型倍半硅氧烷(G–POSS)与双酚A型氰酸酯树脂(CE)共混制备了高性能CE/G–POSS杂化材料,考察了不同G–POSS含量时杂化材料的力学性能、热性能、介电性能和耐湿性。结果表明,G–POSS改性的CE断面存在大量波纹状和鱼鳞片状结构,增加了材料的韧性,当G–POSS含量为7份时,杂化材料的冲击强度达到最大值23.8 kJ/m2,比纯CE提高了158%;当G–POSS含量为4份时,杂化材料的介电常数由3.27下降到3.05,达到最小;随着G–POSS含量的增加,杂化材料的耐热性和耐湿性均有所下降。     

POSS/PMMA纳米复合材料的制备及性能研究

采用八乙烯基倍半硅氧烷(OV-POSS)通过原位聚合法制备了具有交联网状结构的POSS/PMMA纳米复合材料。通过FT-IR、DSC等方法对纳米复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明,通过原位聚合法制备的POSS/PMMA纳米复合材料具有交联网状结构,POSS的引入能明显改善材料介电性能和热学性能,但当OV-POSS含量较高时,热学性能有所下降。当POSS的用量为0.6%时,POSS/PMMA纳米复合材料的介电常数从2.91降低至2.77,介电损耗从0.0088降低至0.0039,复合材料的Tg也上升了。     

笼型倍半硅氧烷改性氰酸酯树脂杂化材料研究

采用甲基笼型倍半硅氧烷(POSS)改性双酚A二氰酸酯(BADCy),研究了不同含量的POSS对BADCy结构及性能的影响,利用傅立叶变换红外光谱仪考察了BADCy/POSS杂化材料的反应性,研究了BADCy/POSS杂化材料的介电性能、热稳定性和耐湿热性能.结果表明,BADCy/POSS杂化材料具有比BADCy低的介电常数,有望用作高性能印刷线路板基体材料.     

环氧基POSS对PLA/PBAT共混材料发泡行为的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯/聚倍半硅氧烷(PLA/PBAT/POSS)复合材料,并利用超临界二氧化碳(CO_2)固相发泡法对复合材料进行发泡,通过差示扫描量热仪、高级动态流变仪和扫描电子显微镜等对复合材料的结晶行为、流变行为和发泡行为进行了研究。结果表明,POSS粒子对基体树脂具有增塑效应,PLA的冷结晶温度降低,结晶度提高;复合体系的流变性能明显提高,其发泡材料的泡孔密度和发泡倍率均随着POSS粒子含量的增加而增大,当加入7份(质量份,下同)POSS时,发泡材料的泡孔密度提高至8.25×10~7个/cm~3,发泡倍率达到13倍;POSS粒子对PLA泡沫的泡孔形态具有显著的调控作用。     

掺加橡胶颗粒混凝土材料的性能研究

本文研究橡胶尺寸对橡胶水泥基材料性能的影响,选择三组粒径为6～8mm,3～5mm和0～2mm的橡胶代替骨料制备混凝土,研究制备混凝土材料的稠度和密度、孔径结构、机械强度和干燥收缩性能。结果表明,混凝土材料的稠度和密度随橡胶粒径的增加而降低;对于孔径结构来说,孔体积随着橡胶颗粒粒径尺寸的减小而增加,其中橡胶颗粒粒径尺寸对中孔(50 nm)体积的影响不如橡胶含量因素条件显著;混凝土材料的机械强度随着橡胶颗粒粒径的减小而降低;而混凝土材料干燥收缩率随着橡胶颗粒粒径的减小而增加。     

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。     

橡胶组成对ABS性能的影响

通过将苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)与不同含有聚丁二烯橡胶成分的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)抗冲改性剂共混挤出,制备了一系列不同橡胶组成的ABS材料。系统研究了橡胶含量和橡胶粒径变化对其光泽度、冲击性能、拉伸性能、弯曲性能以及着色性能的影响。结果发现:随着橡胶含量的增加、橡胶粒径的增大,ABS材料的光泽度明显降低,同时材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量以及着色后的黑度也随之降低。ABS材料的缺口冲击强度随着橡胶含量的增加逐渐升高,随着橡胶粒径的增大先升高后减小。     

PA12/POSS/CNT复合材料阻燃及力学性能的研究

以笼型聚倍半硅氧烷/碳纳米管(POSS/CNT)为改性材料、尼龙12(PA12)为基体,制备了PA12/POSS/CNT复合材料,研究了POSS/CNT的用量对PA12/POSS/CNT复合材料阻燃及力学性能的影响。结果表明,POSS/CNT可降低PA12/POSS/CNT复合材料燃烧后膨胀率,PA12/POSS/CNT复合材料的阻燃性能得到明显的改善。在POSS/CNT用量为12%时,材料的极限氧指数值(LOI)为31.8%,较纯PA12提高了42.6%;垂直燃烧等级达到V-0级,产物自熄,烟密度等级仅为57。加入POSS/CNT有效改善了PA12/POSS/CNT复合材料的拉伸性能,并提高了PA12/POSS/CNT复合材料的热导率。     

P(NIPAM-co-MAPOSS)共聚物的合成与性能

以N-异丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide)和甲基丙烯酸甲酯基笼状低聚倍半硅氧烷(MAPOSS)为原料,通过自由基聚合制备了P(NIPAM-co-MAPOSS)共聚物。用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H NMR)对共聚物的结构进行了表征。用差示扫描量热仪(DSC)研究了P(NIPAM-co-MAPOSS)共聚物水溶液的温敏性能,少量POSS的加入降低了PNIPAM的最低临界转变温度,考察了不同POSS含量的P(NIPAM-co-MAPOSS)共聚物的表面润湿性能,水接触角随着POSS含量的增加而增大。     

木粉增强聚丙烯复合材料制备及性能研究

用硅烷偶联剂(KH550)处理木粉,再与废旧塑料(主要成分为聚丙烯)混炼,制备成木粉/聚丙烯复合材料。测试了不同木粉粒径以及不同木粉含量对复合材料力学性能、热性能的影响,并通过紫外荧光试验,测试了20%(质量百分比)木粉含量的木塑复合材料中聚丙烯在紫外荧光条件下的再结晶性能,结果表明木粉/聚丙烯复合材料的力学性能随着木粉粒径及含量的增加先增加后降低;随着木粉含量的增加,木塑材料的耐热温度降低;随着暴露在紫外荧光时间的增加,聚丙烯的结晶度逐渐增加。     

多面体低聚倍半硅氧烷研究的最新进展

多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）是目前研究相当活跃的一类有机—无机杂化结构的纳米粒子。通过官能化POSS直接聚合或利用化学反应将POSS结合到聚合物中以及作为纳米添加剂与其他材料共混,可制备多种多样的聚合物/POSS纳米复合材料。POSS的引入能有效降低材料的介电常数,改善材料的热性能、机械性能、耐火性、防水防油性、加工性能、牢固度和透明度等;因此,POSS被认为是一种优良的纳米构筑材料。本文对POSS研究的近况进行了简要概述。     

烯丙基异丁基聚多面体低聚倍半硅氧烷／聚丁二烯纳米杂化材料的合成及表征

采用负离子聚合法,以单官能团笼型烯丙基异丁基聚多面体低聚倍半硅氧烷(POSs)和丁二烯为单体、正丁基锂为引发剂、环己烷为溶剂、乙基四氢糠基醚(ETE)为调节剂,制备烯丙基异丁基POSS/聚丁二烯纳米杂化材料,并对其结构进行了表征.结果表明,在烯丙基异丁基POSS和丁二烯之间发生了共聚合反应,实现了活性负离子引发聚合制备POSS/聚丁二烯纳米杂化材料;ETE可有效调节1,2-聚丁二烯结构的含量;随着烯丙基异丁基POSS用量的增加,纳米杂化材料的重均相对分子质量逐渐降低.     

环氧基笼型倍半硅氧烷对氰酸酯树脂的增韧改性及固化反应性能研究

通过熔融共混法制备了高韧性氰酸酯树脂(CE)/八环氧基笼型倍半硅氧烷(G POSS)杂化材料,通过傅里叶变换红外光谱分析仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和差示扫描量热仪（DSC）等方法对其结构和性能进行了表征。结果表明, G POSS能提高CE的固化反应速率,增加材料的韧性;当 G POSS的含量为7 份时,改性树脂固化物的冲击强度最高,达到238 kJ/m2,与CE相比提高了158 %。     

硅溶胶粒径大小对PP结构和性能的影响

利用差热分析(DSC)、偏光显微镜(PLM)、透射电镜(TEM)、雾度仪、广角X射线衍射仪(WXRD)等方法研究了成核剂硅溶胶(Si sols)粒径大小对均聚聚丙烯(PP)结构和性能的影响。结果表明:随着硅溶胶平均粒径的增大,PP的结晶速率增大,结晶度增加,晶粒尺寸减小、分布更加均匀;PP材料热变形温度升高,但透明性降低;不同粒径硅溶胶的加入都能明显提高PP材料的冲击强度,但是对拉伸性能和弯曲性能影响不大;随着硅溶胶粒径的增大,硅溶胶粒子在PP基体中分散性变好。     

POSS化学改性聚氨酯的研究进展

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)独特的笼型结构可以在分子层面上影响聚氨酯材料体系的软硬链段微相分离程度、链段结晶化和氢键作用。将POSS通过化学方法引入聚不同的氨酯体系中可以提高该类材料的热稳定性、机械性能和耐水性等。从不同的聚氨酯体系出发,介绍了POSS化学改性非水性聚氨酯、水性聚氨酯(WPU)和水性超支化聚氨酯,分析总结了POSS引入到不同体系聚氨酯中对其热稳定性、机械性能和耐水性的影响,以及POSS对其复合材料性能的影响机理。     

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。     

相容剂对LLDPE/PET共混材料性能的影响

选用不同相容剂对LLDPE/PET共混材料进行增容改性,研究了不同相容剂对LLDPE/PET共混材料力学性能、热性能、流变性能和微观形貌的影响。结果表明:相容剂的加入,能够明显提升共混材料的力学性能,当相容荆含量为3%时,拉伸强度比未加相容剂时最大提升了25.4%,相容剂含量为9%时,冲击强度最大提升了156%。随着相容剂含量的增加,共混材料的熔体流动性逐渐降低,两相基体熔点向中间温度变化,LLDPE结晶温度和结晶度先减小后增大,过多的相容剂会起到成核剂的作用。微观形貌分析表明:相容剂能够降低分散相粒径大小,增加界面黏结性。综合来看,LLDPE-g-MAH对共混材料相容性的提升效果要优于LDPE-g-GMA。     

改性倍半硅氧烷杂化膜的制备及光学性能研究

采用溶胶凝胶法,选用γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)为原料,制备多面体低聚倍半硅氧烷杂化膜(POSS),并在合成过程中分别引入正硅酸乙酯和磷酸,考察改性前后杂化膜光学性能及热稳定性的影响。结果表明:用正硅酸乙酯改性的POSS,比未改性前的POSS可见光透明性升高,折射率降低,热稳定性提高;用磷酸改性后的POSS,透明性降低,折射率上升,热稳定性明显下降。