端环氧基二氧化硅/环氧树脂/双马来酰亚胺树脂固化反应动力学及性能

为赋予双马来酰亚胺树脂(BM I)更高的耐热性能和力学性能,并优化其固化工艺,以正硅酸乙酯(T EOS)为前驱体、以末端含有环氧基的(3-环氧乙基甲氧基丙基)三甲氧基硅烷(KH-560)作硅烷偶联剂,采用溶胶凝胶法制备了端环氧基的纳米二氧化硅(E-SiO2);以其作为纳米填料,以环氧树脂(EP)作为有机改性体系,共同加...     

端-侧基氨基聚醚改性硅油的合成及其微乳液制备

采用本体聚合法,以自制环氧封端剂、D_4、3-缩水甘油丙基(二甲基)甲基硅烷为原料,四甲基氢氧化铵为催化剂,合成端-侧基环氧改性硅油,利用氨基与环氧基的氨解开环反应,将氨基聚醚引入,合成端-侧基氨基聚醚改性硅油,采用~1 H NMR及FT-IR证明产物合成。制备端-侧基氨基聚醚改性硅油微乳液,探讨了乳液参数对乳液平均粒径、表面张力及透光率的影响。     

一种新的环氧端基超支化聚(胺-酯)的合成

以二乙醇胺和丙烯酸乙酯为原料,通过Michael加成反应合成了N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸乙酯AB2单体;以季戊四醇为反应中心核,N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸乙酯为单体,用"准一步法"制得了1~5代端羟基超支化聚(胺-酯);并用环氧氯丙烷改性法对其端羟基进行改性,首次制得了1~5代环氧端基超支化聚(胺-酯)。FT-IR、GC-MS、环氧滴定等方法测定结果表明:环氧端基超支化聚(胺-酯)黏度在30~554mPa.s之间,远低于同分子量线性分子的黏度;各代聚合物环氧值均较高,在0.288~0.512mol/100g之间,该聚合物将在改善传统聚合物加工性能方面有着潜在的应用前景。     

聚对苯撑苯并双噁唑纤维的表面改性及疏水性涂层制备EI北大核心CSCD

采用偶联剂KH-560对聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维进行表面活化,并用含有十七氟癸基三甲氧基硅烷(HFTES)的涂层对偶联剂改性后的PBO纤维表面进行疏水性处理。利用X射线光电子能谱、扫描电镜等对PBO纤维表面结构和性能进行表征,考察了偶联剂KH-560质量分数对PBO纤维表面改性效果的影响,同时分析了HFTES质量分数对PBO纤维疏水性的影响。研究结果表明,采用KH-560改性PBO表面时,PBO纤维表面形成了薄层偶联剂涂层,纤维表面粗糙度增加,PBO纤维表面引入的环氧基活性基团增强了纤维表面活性。随着HFTES浓度的提升,PBO纤维吸水率下降。经HFTES处理后PBO纤维的吸水率大幅度下降,经含有HFTES的有机硅改性环氧树脂涂层处理后的PBO纤维表面水接触角可达132°。     

聚对苯撑苯并双噁唑纤维的表面改性及疏水性涂层制备

采用偶联剂KH-560对聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维进行表面活化,并用含有十七氟癸基三甲氧基硅烷(HFTES)的涂层对偶联剂改性后的PBO纤维表面进行疏水性处理。利用X射线光电子能谱、扫描电镜等对PBO纤维表面结构和性能进行表征,考察了偶联剂KH-560质量分数对PBO纤维表面改性效果的影响,同时分析了HFTES质量分数对PBO纤维疏水性的影响。研究结果表明,采用KH-560改性PBO表面时,PBO纤维表面形成了薄层偶联剂涂层,纤维表面粗糙度增加,PBO纤维表面引入的环氧基活性基团增强了纤维表面活性。随着HFTES浓度的提升,PBO纤维吸水率下降。经HFTES处理后PBO纤维的吸水率大幅度下降,经含有HFTES的有机硅改性环氧树脂涂层处理后的PBO纤维表面水接触角可达132°。     

纳米SiO2表面改性研究

以乙醇为分散介质,用硅烷偶联剂γ-(2,3-环氧丙基)氧化丙基三甲氧基硅烷(KH-560)对纳米SiO2进行表面改性.讨论了偶联剂用量对SiO2改性的影响,并采用红外光谱、热失重、扫描电镜、表面羟基滴定等手段表征改性效果.结果表明,硅烷偶联剂与纳米SiO2发生化学反应并接到SiO2表面,改性后的SiO2在有机物中的分散性明显改善.     

端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的结构与性能

用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)对环氧树脂(EP)进行改性,合成了CTBN/EP预聚物,FT-IR分析表明,在反应中EP的环氧基开环后与CTBN的羧基反应生成了酯键。研究了CTBN/EP/聚醚胺(PEA)体系的力学性能,结果表明,随着CTBN含量的增大,其弯曲强度、拉伸强度降低,冲击强度、断裂伸长率增大,说明CTBN通过化学预聚改性的EP具有良好的韧性。SEM分析表明,固化过程中析出了橡胶相并均匀分散在环氧树脂基体中。     

互穿网络结构的二氧化硅/环氧树脂复合材料的制备及介电性能研究

环氧树脂(EP)具有较高的电绝缘性能和较低的介电损耗,因此被广泛应用于电气设备和电子封装等绝缘材料领域。由于传统EP耐热性能较差、韧性不足,极大限制了其作为微电子元器件在高频电场下的使用。本工作以硅烷偶联剂(3-环氧乙基甲氧基丙基)三甲氧基硅烷(KH-560)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过溶胶-凝胶法合成末端含有环氧基团的新型端环氧基纳米SiO₂(E-SiO₂),用其对E-51型EP进行改性,在固化剂作用下使E-SiO₂和EP上的环氧基团发生开环反应,通过有机EP与无机E-SiO₂填料之间的化学键结合,制备出具有互穿网络结构的E-SiO₂/EP复合材料。本工作研究了添加E-SiO₂对EP固化反应工艺和综合性能的影响,以期在保证EP低介电常数和低介电损耗的同时,赋予其良好的韧性和耐热性能,为EP在高频电路下的应用奠定基础。     

硝酸镧掺杂对6061铝合金表面硅烷膜耐蚀性能的影响

为改善铝及铝合金的表面防腐蚀性能,在γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)基础溶液中添加不同含量的硝酸镧,在6061铝合金表面制备不同硝酸镧浓度掺杂的硅烷-镧盐复合膜;采用极化曲线、硫酸铜点滴、腐蚀失重率试验等方法分析膜层性能,并得出了镧盐最佳用量。对比分析了最佳镧盐用量下复合膜、硅烷膜和稀土转化膜的耐蚀性能。结果表明:在KH-560硅烷膜制备过程中添加一定量硝酸镧可有效提高硅烷膜的耐蚀性,添加15 g/L硝酸镧时,形成的复合膜层致密且没有裂纹,耐蚀性最好;与单一的硅烷、镧盐转化膜相比,复合膜表现出很好的耐蚀性。     

聚环氧基苯基硅氧烷功能微球的合成研究

以苯基三甲氧基硅烷(PTMS)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为原料,通过溶胶-凝胶法制备粒径介于1.13.8μm的聚环氧基苯基硅氧烷微球,研究了NH4OH浓度、油水比(O/W)、单体配比以及反应温度等条件对微球形态和组成的影响。结果显示将NH4OH的浓度控制在0.01~1.28wt%,投料油水比在1/2到1/30,KH560占总单体含量在0~20mol%之间,可以有效制得微球。随着PTMS/KH560、O/W比值的下降,以及NH4OH浓度的增加,微球粒径变小。     

DMF/SiO2有机溶胶的制备与表征

采用3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基三甲氧基硅烷(CG-560)对硅溶胶进行接枝改性后,与适量的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合均匀,除去混合液中水分,制备DMF/SiO有机溶胶.探讨了不同硅烷用量对表面接枝的影响,并用傅里叶红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)对有机溶胶进行分析表征.研究结果表明:添加适量的硅烷可以对硅溶胶表面羟基实现最大接枝改性,有机溶胶为无色透明液体,有机溶胶粒子呈球形,粒径约20nm,粒度分布均匀.     

环氧封端和丙烯酸酯封端聚硫橡胶的合成

成功地合成了分子量为１２５０、３８００两种环氧封端的聚硫橡胶（ＥＰ－ＬＰ－３、ＥＰ－ＬＰ－２），并提出高分子量环氧封端聚硫（ＥＰ－ＬＰ－２）合成机理。以ＥＰ－ＬＰ为原料，与丙烯酸加成反应，制备相应分子量丙烯酸酯封端的聚硫橡胶（Ａｃｒｙ－ＬＰ－３、Ａｃｒｙ－ＬＰ－２）。用ＮＭＲ、ＩＲ、端基分析等手段对它们进行结构表征。     

无溶剂纳米SiO2改性环氧涂料的制备及涂覆建筑护栏施工要素

为了克服现有环氧树脂增韧改性时韧性增强而环氧树脂本身优异性能降低的技术难题,并解决环氧树脂的高柔韧性和无溶剂化的矛盾,先以带环氧基团的硅烷偶联剂KH-560改性纳米SiO₂,之后与液体环氧树脂E-51进行化学接枝反应,制得改性环氧树脂,再加入活性稀释剂和低黏度固化剂制备无溶剂纳米改性环氧涂料并对其配方进行优化,获得了柔韧性和防腐蚀性能俱佳的改性环氧涂料。以改性环氧涂料为底漆,以丙烯酸聚氨酯涂料作为面漆,详细介绍了复合涂层体系在不锈钢建筑护栏防护时的施工工艺和作业方法。结果表明:改性纳米SiO₂用量为环氧树脂E-51的2%³%时,纳米改性环氧涂料的柔韧性和防腐蚀性能优良;活性稀释剂用量为纳米改性环氧树脂的30%⁴0%,固化剂选用酚醛树脂固化剂NX-5198,附着力促进剂选用环氧基硅烷KH-560,用量为纳米改性环氧树脂的3%时,得到的改性环氧涂料施工、涂膜性能优良。     

三端环氧改性硅油的制备及表征

采用硅氢加成的方法,以四甲基二硅氧烷及烯丙基缩水甘油醚为原料,氯铂酸-异丙醇为催化剂,合成双端含环氧基的1,3-二缩水甘油醚氧基丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷,再以其为封端剂,八甲基环四硅氧烷(D_4)及3-缩水甘油丙基(二甲氧基)甲基硅烷为原料,四甲基氢氧化铵为催化剂,采用本体聚合法合成三端含环氧基的环氧改性硅油,用改性硅油制备了硅油乳液。研究结果表明,所制备硅油乳液在纤维表面形成较好的保护层,改善了纤维表面的缺陷。     

核壳结构PB-g-(SAN-co-Si)抗冲改性剂的合成与表征

采用种子乳液聚合法,在聚丁二烯(PB)乳液接枝苯乙烯-丙烯腈(SAN)的同时,加入γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570),制备了带有缩合反应活性基团的聚丁二烯接枝(苯乙烯-丙烯腈-有机硅)共聚物(PB-g-(SAN-co-Si)大分子改性剂。采用透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和SAN接枝率测定等方法对产物进行了表征。TEM显示乳胶粒具有典型的核壳结构,粒径为300nm,乳胶粒外分布有KH-570水解缩合形成的纳米硅粒子。FT-IR分析证实KH-570通过化学键接枝到PB链上。除通过自由基聚合外,SAN的接枝还可通过KH-570之间的水解缩合方式进行,KH-570的引入大幅度提高了接枝效率。     

端硅烷基聚醚树脂的合成及其储存稳定性

利用端羟基聚丙二醇与3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷在少量催化剂作用下的一步反应,成功合成端硅烷基聚醚树脂。端硅烷基聚醚树脂中较高的水分含量以及遗留在树脂中的高活性催化剂二月桂酸二丁基锡的共同作用导致其储存稳定性较差,通过加入除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、使用中等活性催化剂和适度调增反应温度等手段,可确保合成时间较短的前提下,获得储存稳定性和硫化性能均良好的端硅烷基聚醚树脂,该树脂可作为环保型硅烷改性聚醚密封胶用基础聚合物。     

环氧-聚醚端基改性硅油合成与工艺研究

以烯丙基聚醚(F-6)、环氧氯丙烷、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为原料制得环氧基烯丙基聚醚二硅氧烷。在碱性条件下,八甲基环四硅氧烷(D4)开环缩合,与环氧基烯丙基聚醚二硅氧烷反应合成环氧-聚醚端基改性硅油。1 H-NMR表明成功合成目标产物,讨论了物料比、反应温度、反应时间和催化剂用量对产物性能的影响,确定最佳工艺:环氧基烯丙基聚醚二硅氧烷与D4质量配合比为1∶1,催化剂用量为0.7%(wt,质量分数),60℃,反应3h,制得的环氧-聚醚端基改性硅油,收率达到78%。     

高压缩强度聚丙烯酸盐/聚硅氧烷互穿网络水凝胶的制备

利用γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)的水解和缩聚,将其引入聚丙烯酸盐水溶液中,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂采用水溶液聚合法合成出具有较高压缩强度的新型聚丙烯酸盐/聚硅氧烷互穿网络聚合物.压缩实验表明,压缩强度受KH-560用量,水凝胶溶胀率及交联密度的影响.由于含有离子性基团,该新型水凝胶具有pH敏感性.     

叠氮端基聚N-异丙基丙烯酰胺的合成与表征

分别合成了端羧基三硫代酯链转移剂(CTA)和3-叠氮丙醇,并以此为反应物通过1,3-二环己基碳二亚胺/4-(二甲基氨基)吡啶催化合成得到带有叠氮端基链转移剂。采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)得到叠氮端基聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)。核磁氢谱和红外分析表明,叠氮端基CTA反应转化完全,叠氮端基在聚合反应中稳定;聚合反应可控,GPC测定的分子量与理论分子量一致,聚合物分子量分布较窄(-Mw/-Mn<1.2)。     

两亲性嵌段共聚物增韧环氧树脂

合成了端环氧基硅油与聚醚胺(D-230)的嵌段共聚物。采用端环氧基硅油和嵌段共聚物对双酚A型环氧树脂(E-51)进行改性。结果表明,采用端环氧基硅油和D-230的嵌段共聚物改性环氧树脂(EP),效果优于端环氧基硅油改性的方式。采用4份端环氧基硅油预反应改性EP后,Tg由未改性的163.23℃提高到164.81℃。除耐热性有所提高外,其拉伸强度也几乎能保持不变,断裂伸长率由38.62%降低到30.53%,冲击强度由20.23 kJ/m2提高到32.51 kJ/m2。