学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

己二胺基甲基苯基POSS及其复合材料的制备

作　者: 王豪
导　师: 王秀峰
学　校: 陕西科技大学
专　业: 材料学
关键词: 倍半硅氧烷 水解共缩合 POSS/聚氨酯复合材料 POSS/不饱和聚酯树脂复合材料
分类号: TB383
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 61次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


倍半硅氧烷是一种新型有机-无机杂化纳米分子。本文介绍了倍半硅氧烷的最新研究进展。重点介绍了POSS/聚合物复合材料的研究进展。本论文采用水解共缩合法制备了己二胺基甲基苯基多官能团倍半硅氧烷（AHAMPPOSS）。并以己二胺基甲基苯基倍半硅氧烷POSS为改性剂，制备了POSS/TPU复合材料、POSS/不饱和聚酯树脂复合材料。研究了POSS对聚合物力学性能和热性能的影响。主要工作内容如下：以己二胺基甲基三乙氧基硅烷(AHAMTES)、苯基三乙氧基硅烷(PTES)为原料，水为溶剂，在碱性催化剂四乙基氢氧化铵(TEAOH)作用下，采用水解共缩合法制备了己二胺基甲基苯基POSS（AHAMPPOSS），相比于其他POSS的合成该POSS的合成不需要特殊的溶剂，产物易于收集产率高达80%。通过元素分析、反滴定法、红外光谱、X射线衍射、质谱分析、能谱分析对产物的结构进行了表征。通过SEM图发现该POSS存在两种聚集体：颗粒状和片状，其中颗粒的大小在200nm-500nm之间。同时发现当反应物中己二胺基甲基三乙氧基硅烷增加时有助于片状聚集体的生成。通过失重分析发现产物在800℃时的残留率高达57%。最后讨论了反应物配比、温度和时间对产物产率的影响。结果表明当反应条件为：温度为20℃，反应时间为8小时，产物产率较高。以MDI、PTMG、PEG、BDO为原料等制备了PTMG-TPU、PEG-TPU。制备的聚氨酯的硬段浓度分别为30%，35%，40%，45%。通过傅里叶红外光谱仪、核磁共振仪对制备的TPU进行了表征。用万能试验机、热重分析仪对TPU的力学性能和热学性进行了研究。制备的PTMG-TPU，PEG-TPU的断裂伸长率与拉伸强度都比较理想。PTMG-TPU的断裂伸长率较PEG-TPU的断裂伸长率高，但拉伸强度较低。制备的PTMG-TPU，PEG-TPU的耐热性都较高。以己二胺基甲基苯基POSS为改性剂，二月桂酸二丁基锡为催化剂制备了POSS/PU复合材料。通过傅里叶红外光谱仪和核磁共振仪对产物的结构进行了表征。通过万能试验机、差热扫描量热仪、热重分析仪对复合材料的力学性能和热性能进行了研究，发现制备的POSS/PTMG-TPU，POSS/PEG-TPU的断裂伸长率随着POSS含量的增加而减小，而拉伸强度都随着POSS质量分数的增大而增大。POSS/PTMG-TPU的断裂伸长率比POSS-PEG-TPU的断裂伸长率高，但拉伸强度较低。制备的POSS/PTMG-TPU，POSS/PEG-TPU的耐热性都较PTMG-TPU、PEG-TPU高。以己二胺基甲基苯基POSS为改性剂制备了POSS/不饱和树脂复合材料。通过万能实验机和热重分析仪对复合材料的力学性能和热性能进行了研究。制备的POSS-不饱和聚酯树脂的力学性能都比纯的不饱和聚酯树脂的要好。随着POSS质量分数的增大，POSS-不饱和聚酯树脂的断裂伸长率先增大后减小。POSS-不饱和聚酯树脂的拉伸强度，随着POSS质量分数的增大而增大。制备的POSS-不饱和聚酯树脂的耐热性都较纯的不饱和聚酯树脂高，并且随着POSS含量的增大呈现出不断增大的趋势。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
1 前言  11-27
  1.1 多面体笼型低聚倍半硅氧烷（POSS）的研究进展  11-19
    1.1.1 POSS 的结构  11-13
    1.1.2 POSS 的分类  13-14
    1.1.3 POSS 的合成  14-17
    1.1.4 POSS 合成的反应机理  17
    1.1.5 POSS 的应用  17-19
  1.2 POSS/聚合物复合材料的研究进展  19-25
    1.2.1 POSS/聚合物纳米复合材料制备方法  20-22
    1.2.2 POSS-聚合物分子结构  22
    1.2.3 POSS/聚合物纳米复合材料形貌  22-25
  1.3 POSS 对聚合物热性能增强机理的研究  25-26
  1.4 本课题的提出  26-27
2 己二胺基甲基苯基 POSS 的制备  27-40
  2.1 实验药品  27
  2.2 实验仪器设备  27-28
  2.3 主要测试设备  28
  2.4 水解共缩合制备氨基苯基 POSS  28-29
  2.5 结果与讨论  29-38
    2.5.1 己二胺基甲基苯基 POSS 的表征  30-37
    2.5.2 反应条件对产率的影响  37-38
  2.6 结论  38-40
3 TPU 的制备  40-49
  3.1 实验部分  40-41
    3.1.1 实验试剂  40
    3.1.2 仪器设备  40
    3.1.3 TPU 的制备  40-41
  3.2 测试与表征  41
  3.3 结果与讨论  41-48
    3.3.1 IR 分析  41-42
    3.3.2 1 HNMR 分析  42-43
    3.3.3 机械性能测试  43-44
    3.3.4 热性能测试  44-48
  3.4 小结  48-49
4 POSS/TPU 复合材料的制备  49-57
  4.1 实验部分  49-50
    4.1.1 实验试剂  49
    4.1.2 仪器设备  49
    4.1.3 POSS/TPU 复合材料的制备  49-50
  4.2 测试与表征  50
  4.3 结果与讨论  50-55
    4.3.1 IR 分析  50-51
    4.3.2 1 HNMR 分析  51-52
    4.3.3 机械性能测试  52-54
    4.3.4 热性能测试  54-55
  4.4 小结  55-57
5 POSS/不饱和聚酯树脂复合材料的制备  57-62
  5.1 实验部分  57
    5.1.1 实验试剂  57
    5.1.2 仪器设备  57
    5.1.3 不饱和聚酯树脂的制备  57
  5.2 测试与表征  57
  5.3 结果与讨论  57-61
    5.3.1 机械性能测试  57-60
    5.3.2 热性能测试  60-61
  5.4 小结  61-62
6 结论  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-71
攻读硕士学位期间发表的学术论文  71-72

相似论文

  1. PLLA/POSS纳米复合材料的制备及其微观结构性能的研究,R318.08
  2. 新型C级真空压力浸渍有机硅树脂的研究,TQ324.21
  3. 改性不饱和聚酯绝缘漆的耐热及导热行为,TQ633
  4. 硅基绝热材料配方及POSS的应用探索研究,V259
  5. 不饱和基笼型倍半硅氧烷改性不饱和聚酯树脂,TQ323.41
  6. 环氧基与胺基-POSS改性通用环氧树脂的固化动力学与热性能的研究,O631.5
  7. 乙烯基笼型倍半硅氧烷与聚乙烯纳米复合材料的流变及结晶行为的研究,TB383.1
  8. 桥联聚倍半硅氧烷杂化材料及其金属配合物的制备与性能研究,O634.41
  9. 联苯桥硅烷的合成、自组装及其功能聚合物研究,O631.3
  10. 纤维状表面与POSS基材料润湿性的分子动力学模拟,TB303
  11. POSS改性齿科复合树脂的微观模型的建立与分子模拟研究,TB332
  12. 功能型POSS单体的合成及杂化材料的点击制备,TB383.1
  13. 多面体低聚倍半硅氧烷杂化膜的改性研究,TB383.2
  14. 笼型倍半硅氧烷（POSS）及POSS/聚合物的合成研究,TQ320.7
  15. 功能化POSS单体的合成及表征,O634.41
  16. 功能性POSS基高分子杂化材料的制备,TQ320.1
  17. POSS/环氧树脂/氰酸酯纳米复合材料的研究,TB383.1
  18. 聚乳酸/笼型倍半硅氧烷纳米复合材料的制备与性能研究,TB332
  19. 新型嵌段苯基硅树脂的设计及制备,TQ324.21
  20. 纳米材料改性硼酚醛树脂以及笼型硅氧烷环氧树脂的合成、固化与热性能,TQ320.1
  21. 笼型倍半硅氧烷改性的耐高温厌氧胶的制备与表征,TQ436.9

中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
© 2012 www.xueweilunwen.com