高压合成聚碳硅烷的分子量分布与可纺性

采用高压合成方法合成了聚碳硅烷（PCS）,研究了高低分子含量、分散系数对PCS软化点、分子量分布及可纺性的影响。结果表明,可以用软化点加分子量分布来判断PCS的熔融可纺性．当PCS的软化点低于200℃,分散系数小于1．8,高、中分子含量比例小于0．1时,可纺性很好;随着分子量的增大,软化点的升高,高分子含量增加,分子量分布宽化,可纺性开始变差,当软化点大于260℃,分散系数大于2．2,高、中分子含量比例大于0,3时,可纺性很差,甚至失去可纺性。要得到软化点高、分散系数低、可纺性好的PCS,必须控制PCS的高、中分子含量比例约为0．1～0．3,低、中分子含量比例约0．8左右,分散系数约为1．8～2．2。     

溶剂浸提法调节聚碳硅烷分子量及其分布的研究

真空热处理法去除聚碳硅烷(poIycarbosi-lane,PCS)小分子时,因伴随着化学反应导致PCS结构变化而降低其纺丝性能.溶剂浸提法则无此之虞.研究结果表明,不同溶剂对PCS的溶解能力是不同的,依次为:甲醇<二甲基甲酰胺<乙二醇单甲醚<无水乙醇<乙二醇单乙醚<异丙醇<甲酸乙酯<乙酸甲酯<正丙醇.这一溶解能力体现为可溶PCS量的不同和可溶PCS分子量的不同两个方面.溶解能力较大的溶剂可以溶解分子量较大的PCS;溶解量也较多.由于溶剂的这一特性,溶剂浸提法不仅可以用来去除小分子的PCS,而且可以用来调节PCS的分子量及其分布,改善其纺丝性能,提高其原丝强度,而不改变PCS的分子结构.     

连续聚碳硅烷纤维断裂机理与可纺性研究

分析PCS纤维的特点以后 ,讨论PCS熔融纺丝时的纤维断裂机理以及PCS的可纺性影响因素。研究表明 :强度低且非常脆 ,是聚碳硅烷纤维最显著的特点 ;PCS纤维成形时一般不会发生毛细波断裂 ,但极易出现脆性断裂 ;PCS熔体结构粘度指数Δη <0 .2～0 .3时 ,其可纺性较好     

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。     

聚碳硅烷的普适标定及Mark-Houwink常数的确定

通过沉淀分级和凝胶色谱(GPC)分级制备了窄分布的聚碳硅烷(PCS),并用多角度激光光散射(MALLS)和GPC分别测定其绝对分子量和分子量分布。采用试差拟合的方法定制了PCS的标定曲线,并用该标定曲线和普适标定方程,确定了25℃时,PCS在四氢呋喃(THF)中的Mark-Houwink常数(K=6.8×10-4mL/g,α=0.855)。经验证,PCS与聚苯乙烯(PS)在THF中符合普适标定关系。     

聚碳硅烷的合成与特性研究

研究了由聚二甲基硅烷热解制备聚碳硅烷的过程，探讨了合成条件笃产物特性的影响。提高反应温度、产物的分子量与熔点随之增高，但同时分子量的分散性增大使可纺性劣化。采用适当的制备方法已获得了具有所需特性的聚碳硅烷。     

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.     

聚碳硅烷强化辐射交联的研究

合成了不同乙烯基含量的聚碳硅烷,研究了共Ｈｅ气氛条件下的电子束辐射交联不熔化处理,分析了含乙烯基聚碳硅烷纤维在辐照过程中的结构变化,结果表明,乙烯基起到强化聚碳硅烷辐射交联的作用,完成不熔体所需剂量显著降低。     

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。     

含乙烯基的聚碳硅烷的合成

利用聚碳硅烷与甲基乙烯基硅氮烷共混热聚反应 ,制得了含乙烯基的聚碳硅烷。分析了甲基乙烯基硅氮烷的结构 ,讨论了两者共热聚的反应过程 ,研究了制备条件对产物性能的影响。通过熔融纺丝制得了含不同乙烯基的适于电子束辐照的聚碳硅烷纤维。     

聚碳硅烷化学转化制备SiCw／SiC复合材料的研究

研究了以ＳｉＣ晶须为增强剂和以聚碳硅烷为先驱体热解制备ＳｉＣｗ／ＳｉＣ陶瓷基复合材料的成型工艺及其热物理性能。同时对ＳｉＣｗ／ＳｉＣ复合材料高温氧化机理进行探索。制得的ＳｉＣｗ／ＳｉＣ复合材料的密度为２．１９／ｃｍ￣３，弯曲强度为２５０ＭＰａ。     

乙烯-四氟乙烯共聚物平均分子量及其分布的动态流变法测定

针对溶液法测定乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)平均分子量及其分布的困难,文中建立了由动态流变法测定ETFE平均分子量及其分布的改进方法.采用Carreau-Yasuda方程拟合复数黏度与频率(ω)的关系,得到零剪切黏度并计算分子量.采用广义Maxwell模型拟合动态模量与ω的关系,得到平台模量G<'O><,N>;根据粘...     

聚碳硅烷/纳米钴粉的热裂解研究

本文运用ＩＲ、ＸＲＤ和ＴＧ等分析手段研究了掺混纳米钴粉的聚碳硅烷的热裂解过程。发现热裂解过程可分为有机硅聚合物转化为无机无定形态和无定形态生长为微晶态两个过程，较慢的升温速率有利于得到高的陶瓷产率。钴在热裂解产物中的主要存在形态是ＣｏＳｉ。纳米钴粉的引入促进了热裂解过程中β－ＳｉＣ晶粒的生长，对其催化机理做了初步探讨。     

预氧化聚碳硅烷纤维的恒温烧结

本文主要针对预氧化聚碳硅烷纤维的恒温烧结过程进行了基础方面的研究。采用XPS、TG -DTG -DTA、IR对预氧化聚碳硅烷原纤维进行标定 ;采用日本精密天平连续跟踪纤维质量变化情况 ,探讨了烧结过程中温度对纤维失重及收缩的影响 ;采用IR、SEM和数码相机分析了纤维恒温烧结过程中微观结构和宏观形貌的变化情况 ,并对预烧结纤维进行了二次烧结     

聚碳硅烷,聚硅氮烷纤维电子束辐射交联的对比研究

研究了聚碳硅烷纤维和聚硅氮烷纤维电子束辐射交联的交联效果,分析了交联机理并提出了两种不同先驱体辐射交联的差异所在。结果表明,ＰＳＺ的不熔化剂量比ＰＣＳ低得多,但陶瓷产率不如ＰＣＳ提高得快;与ＰＣＳ相比,ＰＳＺ因含有大量活泼的Ｎ－Ｈ键,易于辐照交联不熔化,但也易于热分解,失重率较高。     

活性填料钼在聚碳硅熔转化陶瓷中的应用

研究了活性填料钼（Mo）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Mo能有效降低陶瓷素坯的气孔率。Mo可与PCS气态裂解碳氢产物、游离碳和N2气氛反应生成新的化合物,可明显提高PCS的陶瓷产率。当Mo/PCS为25％（vol)时,坯体的陶瓷产率为100％。Mo还有能效地提高烧成体的强度。