含氟丙烯酸硅烷酯树脂的合成及其水解性能研究

研究了含氟丙烯酸硅烷酯树脂合成中单体滴加时间、反应温度和引发剂含量这3个因素对树脂分子量、分子量分布及反应放热的影响,确定了最佳合成工艺条件。通过红外光谱(FT-IR)和差示扫描量热仪(DSC)对树脂官能团和玻璃化转变温度进行分析,考察了丙烯酸硅烷酯单体含量、含氟丙烯酸单体含量及侧链甲基对树脂水解速率的影响。结果表明,树脂的水解速率随丙烯酸硅烷酯单体含量的升高而升高,随含氟单体含量的增加而降低,当合成所用的丙烯酸硅烷酯单体中不含有甲基时其水解速率比较大。     

含氟丙烯酸酯单体的合成及固化膜的性能

以六氟环氧丙烷低聚物和(甲基)丙烯酸-β-羟乙酯为起始原料,合成了(甲基)丙烯酸-β-(全氟烷氧基酰基)乙酯四种新型含氟单体,其结构经红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR和19F-NMR)确证。初步考察了上述单体对丙烯酸酯类紫外光固化涂料的改性作用,结果表明,提高含氟组分比例对固化膜的初始水接触角影响较小,但经过加热后处理可显著增强固化膜的疏水性。由此推断,热处理能有效促进含氟侧基向表面迁移,且含氟侧链越长,这种向空气界面富集的倾向尤为明显。当含氟组分占涂料配方的4%～6%(质量分数,下同)时,固化膜的最大水接触角可达到120°。     

聚(甲基苯基-间乙炔基硅烷)树脂的合成及热稳定性能EI北大核心CSCD

以甲基氢二乙炔基硅烷、甲基氢二氯硅烷和二苯基二氯硅烷为主要原料,通过格氏试剂与二氯硅烷的缩合反应,合成了一种硅炔杂化耐高温树脂聚(甲基苯基-间乙炔基硅烷)(PMPS)。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对其结构进行了表征;利用傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热技术分析了树脂的固化行为;采用热重分析考察了树脂固化产物的热稳定性能。结果表明,PMPS树脂的数均相对分子质量为1140,相对分子质量分布系数为1.34,常温下黏度适中,具有良好的加工性能。树脂通过硅氢加成反应和Diels-Alder反应形成交联网络结构,固化产物具有良好的热稳定性,在空气和氮气气氛中失重5%时的温度(Td5)高于550℃,1000℃的质量保留率大于65%。     

聚(甲基苯基-间乙炔基硅烷)树脂的合成及热稳定性能

以甲基氢二乙炔基硅烷、甲基氢二氯硅烷和二苯基二氯硅烷为主要原料,通过格氏试剂与二氯硅烷的缩合反应,合成了一种硅炔杂化耐高温树脂聚(甲基苯基-间乙炔基硅烷)(PMPS)。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对其结构进行了表征;利用傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热技术分析了树脂的固化行为;采用热重分析考察了树脂固化产物的热稳定性能。结果表明,PMPS树脂的数均相对分子质量为1140,相对分子质量分布系数为1.34,常温下黏度适中,具有良好的加工性能。树脂通过硅氢加成反应和Diels-Alder反应形成交联网络结构,固化产物具有良好的热稳定性,在空气和氮气气氛中失重5%时的温度(Td5)高于550℃,1000℃的质量保留率大于65%。     

改性双马来酰亚胺树脂体系的固化工艺及热稳定性研究

采用差示扫描量热仪 (DSC)对价格低廉、配比不同的二苯甲烷型双马来酰亚胺(BMI) /二烯丙基双酚A(BA) /N -苯基马来酰亚胺 (NPMI)三元共聚树脂体系反应性能、反应动力学进行研究 ,确定了固化工艺。对固化树脂的热变形温度、热失重及耐湿热性能进行了分析。     

马来松香改性乙烯基聚硅氧烷的合成及其性能研究

以马来松香(MR)、八甲基环四硅氧烷(D4)、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4Vi)、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷的水解物(HAPMS)和六甲基二硅氧烷(MM)为原料,在不需要溶剂的条件下,一锅法合成了马来松香改性乙烯基聚硅氧烷(MR-VMS),并利用核磁和红外光谱对其结构进行了表征。继而利用差式扫描量热法(DSC)研究了MR-VMS的固化行为和树脂固化物的耐低温性能,利用热失重分析(TGA)研究了树脂固化物的耐高温性。研究表明,MR-VMS具有较好的高温热稳定性能。     

一种新型UV固化超支化水性聚氨酯的合成及性能研究

以异佛尔酮二异氢酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二元醇(PCDL)、端羟基聚醚改性硅油(THPDMS)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为主要原料,合成了单NCO封端的聚氨酯预聚物,然后将其接枝到二季戊四醇(Di-PE)核分子上,合成一种新型UV固化超支化水性聚氨酯树脂。通过调节有机硅含量制备出一系列不同有机硅含量乳液及胶膜,对其结构、性能进行表征。实验结果表明,随着有机硅含量增加乳液粒径逐渐增大、分布变宽,胶膜耐水性和热稳定性增强。拉伸强度先增大后降低。     

甲基有机硅树脂的无溶剂合成研究

以甲基三乙氧基硅烷单体和二甲基二乙氧基硅烷单体为原料,采用水解-缩聚的方法合成了甲基有机硅树脂,并研究了无溶剂合成甲基有机硅树脂的条件。结果表明,一定配比,水解温度为70℃,缩聚温度为80～85℃,反应时间为4h,可合成无溶剂体系的甲基有机硅树脂;红外光谱(IR)表明,合成的甲基有机硅树脂在Si-O-Si处有较宽的吸收峰;固化温度为140℃,固化4h,得到无色透明甲基有机硅树脂。     

双酚A型邻苯二甲腈树脂改性硅炔杂化树脂及其复合材料性能

采用双酚A型邻苯二甲腈预聚树脂(BAPh-P)改性聚(间二乙炔基苯-二甲基硅烷)树脂(PDMP)制备了双酚A型邻苯二甲腈/聚(间二乙炔基苯-二甲基硅烷)树脂(PBA),利用DSC、FTIR、流变分析、TGA等技术分析其固化行为、黏度以及耐热性变化。结果表明,PBA树脂固化峰值温度较PDMP升高;固化反应主要为炔基的Diels-Alder和加成反应、氰基进一步交联生成三嗪环和酞菁环等结构反应;BAPh-P的加入提升了PDMP在空气下的耐热性,PBA-1(PDMP:BAPh-P质量比为5∶1)树脂固化物在N₂和空气氛围质量损失5%的温度(T_d5)分别为640.6℃和591℃,1000℃质量保留率为89.0%和26.9%;随着BAPh-P质量增加,PBA树脂固化物T_d5呈下降趋势,但空气中T_d5均高于PDMP;石英纤维增强PBA树脂基(QF/PBA)复合材料随BAPh-P质量增加室温弯曲强度逐渐升高,高温弯曲强度先升高后降低;其中QF/PBA-2复合材料室温和400℃弯曲强度分别为363 MPa和330 MPa,较PDMP分别提升91%和214%,室温和400℃的层间剪切强度(ILSS)分别为37.5 MPa和22.2 MPa。      

阳离子全氟烷基水性聚氨酯涂膜表面性能的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG1000)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、1,4-丁二醇(BD0)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料,采用全氟乙基辛醇(FEOH)封端改性,制备了含全氟烷基侧链的阳离子含氟水性聚氨酯.通过红外光谱(IR)对聚合物结构进行了表征,测量了涂膜与水和乙二醇的接触角,...     

侧链含氟紫外光固化水性星形聚氨酯的制备及性能

采用十三氟辛醇(TEOH-6)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二乙醇胺(DEOA)自制单端羟基含氟二元醇(DE-TEOH);采用二羟甲基丙酸(DMPA)和季戊四醇(PER)自制八羟基多元醇(DI-PE-8)。使用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振氢谱仪(1 H-NMR)对产物的结构进行分析,并将产物用于改性水性聚氨酯,采用无皂相反转乳化工艺制备了侧链含氟紫外光固化水性星形聚氨酯(UV-WFPU),并对胶膜的表面相结构和性能进行了表征,考察了DE-TEOH用量对胶膜相结构及性能的影响。结果表明:与传统聚醚型聚氨酯相比,UV-WFPU存在明显微相分离结构,且随着DE-TEOH添加量的增加,UV-WFPU胶膜的吸水率大幅下降、接触角增加、热稳定性提高。     

聚(甲基氢-间二乙炔基苯硅烷)树脂及其复合材料的制备及性能

采用格氏试剂法和氨解法,合成了一种新型耐高温聚(甲基氢-间二乙炔基苯硅烷)树脂(PMNS),利用FT-IR和DSC研究了树脂的固化行为,通过TGA考察了树脂固化物的耐热性能,并对复合材料的力学性能、断面形貌和耐水性能进行了研究。结果表明,PMNS树脂溶于大多数有机溶剂中,可在低温条件下固化,PMNS树脂固化物在氮气氛围下Td5(质量损失5%的温度)达到670℃,1 000℃的质量保留率为90.7%;常温下复合材料的弯曲强度达到412 MPa,玻璃化转变温度高于400℃,具有优异的热稳定性能和耐水性能。     

紫外辐射合成CTs/AMPS/MA可降解型高吸水树脂

以壳聚糖(CTs)﹑马来酸酐(MA)﹑2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用紫外光固化的方法合成CTs/AMPS/MA三元共聚高吸水树脂。研究了反应条件对树脂吸水性能的影响,结果表明,当固含量为15.87%,nAMPS∶nMA=14∶1,ω(CTs)=2%,ω(NMBA)=2.5%,ω(APS)=0.3%,pH=3,固化时间为5min时可得到具有较好吸水性的高吸水树脂,在蒸馏水中的最大吸水率为555g/g。采用FT-IR和TGA对树脂结构及热稳定性进行表征,并对其吸水速率及动力学进行分析,反吸液能力测定表明制备的树脂具有一定的降解性。     

一种聚苯基甲基硅氧烷改性环氧树脂耐高温防腐蚀涂料的制备研究

采用苯基三甲氧基硅烷和苯基甲基二甲氧基硅烷水解合成了聚苯基甲基硅氧烷(PS),然后改性E-20环氧树脂,通过环氧值、红外光谱分析表明,有机硅接枝了环氧树脂且环氧基保持不变。用DSC、TGA分析了有机硅含量对改性树脂固化体系耐热性能的影响,当m(E-20)∶m(PS)=100∶25时,化学改性树脂固化体系的耐热性能明显提高。以此改性树脂为基料,采用适宜的固化剂,添加适当的颜料、功能填料、助剂等制备耐高温防腐蚀涂料。结果表明,该涂料不仅具有优异的常规涂膜性能,同时还具有优异的耐高温及防腐蚀性能。     

水性氟碳涂料的制备及其性能

核壳型氟代聚丙烯酸酯乳液、丙烯酸树脂、纳米粒子构成的氟碳涂料所得涂层具有优良的自清洁性能,过去对其研究不够。以过硫酸铵为引发剂,阴/非离子表面活性剂为复合乳化剂,采用半连续种子乳液共聚法,将丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(ST)及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPMS)与甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)于水相中制备了一种核壳型含氟硅聚丙烯酸酯乳液,与丙烯酸树脂、纳米TiO2等制备了氟碳涂料。利用红外光谱(IR)和透射电镜(TEM)对乳液主组分结构、乳胶粒形貌及粒径大小进行了表征和分析,考察了固化温度、乳液用量对涂层性能的影响。结果表明:合成乳液的乳胶粒呈规则球状,具有核壳结构,平均粒径约为100 nm;当乳液用量为45 g、固化温度为160℃时,所得涂层性能最佳,与水的接触角达133°,具有较好的自清洁性。     

异甘露醇改性水性含氟聚氨酯的合成与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、异甘露醇(IMT)、1,4-丁二醇(BDO)和自制含氟二元醇(FDOH)为主要原料合成了异甘露醇改性水性含氟聚氨酯(WFPU-IMT)。采用红外光谱(ATR-FTIR)和核磁氢谱(¹H-NMR)对其结构进行表征。探究了异甘露醇对涂膜的接触角、耐水性、透光率、热稳定性、力学性能等的影响,结果表明:水性含氟聚氨酯体系中引入异甘露醇,明显地改善了涂膜的耐水性和透光率,所制备涂膜的热稳定性和力学性能良好。当IMT含量为1.90%时,涂层厚度为3mm时,其在550nm处的透光率高达95%。     

新型含磷双马来酰亚胺／环氧树脂的合成与性能特征

通过双(3-氨基苯基)苯基氧膦的酰亚胺化制备了一种新型可溶性的含磷双马来酰亚胺单体：双(3-马来酰亚胺基苯基)苯基氧膦(BMIPO)。并用^1H核磁，^13C核磁及傅立叶红外光谱对其结构进行了表征。BMIPO树脂中含有五元酰亚胺环及高密度的苯基，使BMIPO树脂成为一种有着较高的玻璃化温度(Tg)、高起始分解温度及高氧指数的极好的阻燃剂。可以得到任意比例且不存在相分离的均相含磷双马来酰亚胺／环氧／4，4’-亚甲基二苯胺(DDM)固化树脂。由于BMIPO／DDM之间的反应速率比4，4’-双马来酰亚胺基二苯甲烷(BMIM)／DDM大，增大混合树脂中BMIPO／BMIM的比例，也就增加了后固化阶段重新交联的危害性，使得Tg值及热稳定性有所降低。BMI／环氧固化体系的热稳定性较环氧固化体系低，这是由于在BMIPO中引入膦基造成的，但其Tg值和阻燃性都明显比环氧固化体系高。混合物中BMIPO含量越高，阻燃性越好。     

可长期存放的新型四官能度环氧树脂

对二氨二苯基甲烷的氯代和甲基取代物进行了环氧化并对其进行了表征。研究了不同取代基对环氧化反应的影响。以3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷（o-DCDDM）为固化剂（质量分数30％），采用DSC对比研究了2种新型四官能度环氧树脂和未取代的N，N，N′，N′，-四缩水基油基-4，4′-二氨基二苯基甲烷的固化性能，分别测试了纯环氧树脂固化物的力学性能，如弯曲性能、缺口冲击性能和热变形温度（HDT）等，固化研究结果表明，通过氯原子或甲基取代树脂分子中的α-氢原子，可以降低树脂的反应活性，从而延长树脂的贮存期。研究还表明，树脂的官能度对反应活性有关键性影响进而影响树脂体系的贮存期。对纯树脂固化物的力学性能的研究表明，通过采用常用的固化程序进行固化后，与未取代的树脂固化物相比，取代的树脂固化物冲击强度下降，这很显然与树脂分子链中出现较大侧基相关，但其冲击强度较TGOS30树脂高。对不同取代基纯树脂固化物弯曲强度的测试表明，与未取代树脂相比，取代后树脂弯曲强度没有变化。HDT测试结果也．表明未取代的树脂与新型取代树脂的HDT无显著差异。     

耐高温聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷-苯基硅烷)树脂的合成及性能

以间二乙炔基苯、甲基氢二氯硅烷和苯基三氯硅烷为原料,利用格氏试剂法合成出一种耐高温硅炔树脂聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷-苯基硅烷)(PDMP)。采用红外光谱分析、核磁共振谱图分析表征树脂的结构、凝胶渗透色谱测量树脂的分子量分布,利用差示扫描量热分析、旋转流变仪研究树脂的固化行为、热重分析表征聚合物的耐热性能。结果表明:随着苯基三氯硅烷与甲基氢二氯硅烷摩尔比的增加,树脂的耐热性先增高后降低。苯基三氯硅烷与甲基氢二氯硅烷摩尔比为4∶7时,合成的PDMP树脂耐热性最佳,氮气氛围中失重5%时的温度(Td5)达654℃,1000℃质量残留率为90.3%,空气氛围中的Td5达574℃,1000℃质量残留率为34.0%。     

酚醛树脂结构对其热解成炭特性的影响

采用傅立叶红外光谱对固化前后的酚醛树脂进行结构表征,通过热重法对固化后酚醛树脂的热降解失重温度及其高温下的成炭率进行分析,研究酚醛树脂结构中取代基的相对含量与其热稳定性及成炭率的关系。结果表明,酚醛树脂在高温下的成炭率与其结构中取代基的含量有一定的对应关系,亚甲基含量高、羰基和醚键含量低的酚醛树脂固化物高温成炭率较高。在六种不同醛酚比(F/P)的树脂固化物中,亚甲基的含量以F/P为1.2时的固化物最大,羰基的含量则以F/P为1.2时最小。固化后的六种酚醛树脂中以PF1.2用于交联的有效取代基(亚甲基)数目最多,交联密度最高,具有最高的成炭率(73.78%)。