马来酰亚胺封端有机硅低聚物的合成与表征

马来酰亚胺封端有机硅低聚物的合成与表征

一、马来酰亚胺封端有机硅齐聚物的合成与表征(论文文献综述)

邱惠[1](2021)在《有机硅改性聚酰亚胺功能材料的制备与性能研究》文中指出聚酰亚胺(PI)作为一种特种工程材料,其具有优异的热稳定性、力学性能、尺寸稳定性以及化学稳定性,目前广泛应用于航空航天、太阳能电池底板、液晶显示和汽车制造等领域。但是传统的PI材料依然面临着诸多挑战,如高吸水率、缺少功能性基团、难溶难熔、与基板的粘附性差等,因此如何改善PI的性能一直是科研工作者研究的焦点之一。有机硅改性PI材料因其具有低吸湿率、低介电常数以及耐高-低温性等优势吸引了越来越多的关注。本文通过化学改性的方法将有机硅结构单元引入到PI主链中,制备了两种不同的有机硅改性聚酰亚胺气凝胶(PIA)材料(PIA-APS、PIA-POSS-NH2),并重点研究了两种气凝胶材料在吸附性能方面的表现;采用热亚胺化法制备了两种不同的有机硅改性PI膜材料(PI-APS、PI-POSS-NH2),并成功赋予材料较高的疏水性和光学透明性等;在有机硅改性PI膜的基础上,将多壁碳纳米管(MWCNTs)引入到PI基质中,制备了MWCNTs/PI复合膜材料,在赋予材料导电性的同时也大大提升了其力学性能。本文具体内容如下:1.以3-氨丙基三乙氧基硅烷为单体,在盐酸的催化作用下合成了氨丙基聚倍半硅氧烷盐酸盐,进一步将其通过离子交换树脂后制得了氨丙基聚倍半硅氧烷(POSS-NH2),并选用FTIR、1H NMR以及XRD对其结构进行表征。将3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)、4,4’-二氨基二苯醚(ODA)与硅氧烷单体(1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(APS)、POSS-NH2)共聚反应,采用简单的热固化和常压干燥工艺制备了两种不同的有机硅改性PIA。FTIR和固体1H NMR结果表明-Si-O-Si-结构单元成功地引入到PIA网络中。SEM和BET证实有机硅结构单元的引入可以在气凝胶内部形成较大的孔结构,从而提高气凝胶的吸附性能。改性后的气凝胶材料具有较高的疏水性,与水的接触角(CA)最高可以达到143°,在油水混合物中可以有效地实现对油的选择性吸附。气凝胶材料对丙酮、甲醇、乙酸乙酯等多种有机溶剂表现出良好的循环吸附能力,经过15次吸附实验后气凝胶的吸附容量(大于其自身重量的3倍)几乎不变。结果表明有机硅改性PIA在废水处理领域可以作为一种吸附材料,实现对其中油类污染物和有害有机试剂的选择性吸附。2.以3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)、4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和硅氧烷类单体(APS、POSS-NH2)为原料,通过三元共聚制备PI前驱体-聚酰胺酸(PAA),经过刮涂、热亚胺化得到了两组不同配方的有机硅改性PI膜材料。FTIR结果显示有机硅结构单元已经被成功的引入PI主链中,共聚物具有较高的断裂伸长率。由于有机硅柔性链段更有利于分子链的微观运动变形,使得膜材料的延展性或韧性有明显的提高,但是聚合物体系自由体积增大的同时会减弱分子间的相互作用力,进而使得膜材料拉伸强度随之降低。通过静态接触角(CA)测试对膜材料的疏水性进行了研究,发现其从63°(纯PI膜)最高上升至100°,这说明有机硅改性可以提升膜材料的疏水性。通过将紫外光透过膜材料,测得了其相应的透光率,结果表明有机硅改性的PI膜材料具有更优秀的光学透明性。介电性能测试表明柔性-Si-O-Si-链段的存在可以降低材料介电常数。TGA测试结果表明有机硅结构单元的引入降低了PI的热稳定性,而热稳定性下降的主要原因是来自于解离能更低的Si-C键的热降解。3.将3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)、4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和POSS-NH2在室温下进行三元共聚,同时将多壁碳纳米管(MWCNTs)引入到反应体系中,最后经过刮涂、热亚胺化得到了MWCNTs/PI导电复合膜材料。力学性能测试表明MWCNTs/PI导电复合膜材料的拉伸强度最高可达130 MPa以上,其强度与无MWCNTs补强的PI膜相比有明显的提升。复合膜的接触角在POSS-NH2和MWCNTs二者的协同作用下最高可以达到110°,可作为一种高疏水膜材料得以应用。MWCNTs均匀分散在聚酰亚胺基底中,在共聚物内部形成了导电网络,并且材料的电导率随着MWCNTs含量的增加而逐渐变大。此外,MWCNTs/PI导电复合材料能够将其捕获到的材料本身的形态变化(包括折叠、扭曲)转化为电信号的变化,该特性说明MWCNTs/PI导电复合膜材料在传感器领域具有广阔的应用前景。

李琇廷[2](2021)在《低介电常数苯乙炔封端聚酰亚胺树脂的合成与性能研究》文中认为透波材料具有低介电常数、低介电损耗、耐候性好等优良特性,广泛应用于雷达等装备。相比于无机透波材料,有机透波材料由于较强的分子可设计性与优异的可加工性能,且质轻高强,使其具有广阔的应用空间。随着飞行器速度和信号精度需求的不断提升,对有机树脂基体的耐热性和介电特性提出了更高的要求。因此,研制和开发兼具高耐热、低介电常数、高介电稳定性的透波树脂基体对于提升雷达等装备的技术水平具有重要意义。苯乙炔封端聚酰亚胺(PETI)树脂因其特有的化学结构,使其具有优良的耐高温、耐低温、抗辐射以及优异的物理机械性能和耐化学腐蚀等优点,同时该树脂中苯乙炔活性端基赋予了聚酰亚胺树脂较宽的加工窗口,拓宽了树脂的应用领域。然而,PETI的介电常数一般为3.5~3.0,不能满足新一代透波树脂基体的要求。因此,制备兼具高耐热、低介电常数与损耗,同时兼具优异可加工性能的聚酰亚胺树脂显得尤为重要。为此,本文先通过分子结构调整,合成了一种具有优异可加工性能的苯乙炔封端聚酰亚胺树脂基体,并将热重排结构、小分子活性稀释剂和纳米杂化粒子引入树脂中,制备了一系列综合性能优良的低介电苯乙炔封端聚酰亚胺树脂基体,并对其结构与性能进行了系统研究。主要研究内容如下:1)针对耐高温树脂难加工等问题,设计合成了新型结构的苯乙炔封端聚酰亚胺树脂(PI-n),系统研究了该树脂的可加工性能及其固化动力学特性。通过结构设计在苯乙炔树脂基体中引入了柔性醚酮结构与不对称结构,制备的PI预聚物具有较高的溶解性(在NMP和DMAc中溶解度>30wt%)和较低的熔体粘度(<28 Pa.s)。通过对苯乙炔固化动力学的模拟计算,得出理论固化条件;且通过对苯乙炔固化机理与动力学方程探究,更深入地理解了苯乙炔的固化特点,为后续的改性与加工提供了理论支撑。细致分析了树脂可加工性能、热稳定性能、机械性能与聚合度之间的关系。测试结果表明,预聚物的玻璃化转变温度(Tg)随着聚合度的增加而不断增加(154~210℃);固化后树脂的Tg随着聚合度的增加而不断降低(313~265℃),同时表现出较优异的机械性能与耐热性能。2)为了对上述基体树脂的耐热性能和介电特性进行改性,将含有热重排结构的邻羟基二胺单元引入到树脂主链中,制备出具有较低的介电常数和优良的物理机械性能的聚(酰亚胺-co-羟基酰亚胺)共聚树脂(PI-co-HPI)。详细研究了邻羟基酰亚胺结构在高温下通过热重排反应生成高刚性、低极性的苯并恶唑结构的过程,考察了热重排反应对树脂的分子堆砌状态、热稳定性、机械性能、介电性能以及与增强纤维的粘接性能的影响。结果表明,预聚物中极性羟基的存在增加了其溶解性能(在NMP中的溶解度高达50wt%)。热重排反应有利于增加体系的自由体积,加上共聚单元上引入的低极性三氟甲基,使得固化共聚树脂PI-co-PBO的介电常数明显降低(纯PI树脂的介电常数为3.55),为3.4~2.6。同时,生成的苯并恶唑结构提升了固化树脂的耐热稳定性,使得固化树脂的5wt%失重温度(Td5)从纯PI树脂的455℃提高到PI-co-PBO-60的491℃。3)为了进一步降低树脂的熔体粘度,提升固化树脂的玻璃化转变温度,设计合成了一种含Cardo结构的反应性小分子稀释剂,并通过一种简单物理共混的方式引入到PI基体中,制备了一系列共混树脂基体PI/Cardo;利用Cardo大体积效应增加树脂的自由体积,小分子刚性结构降低预聚物的熔体粘度,活性端基增加固化树脂的交联密度进而提升其耐热稳定性。研究表明,Cardo-HPI的引入可以有效地降低基体树脂的熔体粘度,提高共混树脂的可加工性能。固化共混树脂的Tg从原始PI树脂的264℃提高到PI/Cardo-40的403℃,其耐热稳定性得到大幅提高。且由于大体积Cardo基团和热重排导致的松散分子堆砌以及生成的低极性苯并恶唑结构,使得固化共混树脂膜的介电常数从3.4降至2.5。更重要的是,由于交联密度增加使得固化共混膜的介电常数与介电损耗在-150~250℃的温度范围内展示出优异的稳定性。因此,这种具有优异可加工性能、较高热稳定性能以及出色介电特性的共混树脂基体在高温透波领域具有巨大的应用前景。4)为了制备兼具低介电常数和优异粘结性能的聚酰亚胺树脂,将多氨基超支化聚硅氧烷(NH2-HBPSi)通过原位聚合嵌入到聚酰亚胺主链中,制备出一系列复合树脂PI/HBPSi;主要研究了NH2-HBPSi对树脂可加工性能、分子堆积、热稳定性能、介电性能以及粘结性能的影响。研究表明,大体积支化结构增加自由体积,加上纳米粒子的“介电限域效应”降低了固化树脂的介电常数,当NH2-HBPSi含量从0增加到30wt%,固化复合树脂膜的介电常数从3.29逐渐降低到2.19,且基本不影响其可加工性能和热稳定性能。硅氧烷结构的引入有利于提高树脂的粘结性能,如PI/HBPSi-10与Kevlar纤维之间的界面剪切强度(IFSS)达到最高值为35.8 MPa,而纯PI树脂的IFSS仅为27.3 MPa;与金属合金之间的粘结强度也比纯PI树脂的提高了50%。因此,所制备的高粘结、低介电复合树脂为下一代透波复合材料的生产提供一种途径。

赵冰洁[3](2020)在《含多面齐聚倍半硅氧烷的有机-无机杂化聚合物的形态结构、形状记忆及自愈合性能》文中研究说明为了满足现代社会对高分子材料性能日益增高的要求,高分子材料越来越趋向于智能化和复合化。最近,形状记忆聚合物和自愈合聚合物作为新型的智能高分子材料因其在许多重要领域展现了巨大的应用潜力,越来越引起人们的重视。然而,单一的有机形状记忆和自愈合聚合物具有热性能、机械性能、形状回复力较弱以及尺寸稳定性不足等缺点,限制了其进一步的应用。为此,通常研究人员采用无机材料对其进行增强改性,以期得到综合性能较好的有机-无机杂化形状记忆和自愈合聚合物。有机-无机杂化的形状记忆和自愈合聚合物兼具了有机聚合物和无机材料的优点,是目前研究的重点方向之一。多面齐聚倍半硅氧烷(Polyhedral oligomeric silsesquioxane,POSS)是一类构建有机-无机杂化聚合物的重要原材料,由于POSS结构的特殊性,它可通过化学共聚的方式引入到有机聚合物中,从而达到对聚合物分子水平上的改性,使聚合物的多种性能如热性能、机械性能明显增强。更重要的是,对于含POSS的有机-无机杂化聚合物,POSS-POSS之间强烈的相互作用有望赋予聚合物新的功能特性。本文合成了不同类型的POSS,通过多种聚合方式如逐步聚合、可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)、非环二烯烃易位聚合(ADMET)以及开环易位聚合(ROMP)制备了不同种类的含POSS的有机-无机杂化聚合物,对聚合物的形态结构、热、机械性能、形状记忆以及自愈合性能进行了研究,并详细探讨了POSS的引入对聚合物性能的影响,系统的阐述了聚合物结构与性能之间的关系。主要研究内容如下:(1)合成了一种新型的双羟基七苯基POSS单体,并将这种单体作为扩链剂通过逐步聚合法制备出有机-无机线性聚氨酯。有机-无机聚氨酯中,存在尺寸约为10~20 nm的球形微区,这些微区是由于POSS-POSS间相互作用导致的POSS聚集形成。与不含POSS的纯聚氨酯相比,有机-无机聚氨酯拥有增强的热性能及机械性能。更重要的是,有机-无机聚氨酯的形状记忆性能也明显增强,这是由于POSS微区可作为额外的物理交联点,使有机-无机聚氨酯中交联点的密度和强度增加造成。(2)通过ADMET反应合成了一种新型的含双键的POSS单体,然后将其作为链转移剂,以环辛烯为单体,通过ROMP反应得到了线性有机-无机聚环辛烯,最后在对甲苯磺酰肼的作用下,聚环辛烯分子链中的双键完全被还原,得到了线性有机-无机聚乙烯。有机-无机聚乙烯中存在尺度为10~40 nm的POSS微区。POSS微区的存在使有机-无机聚乙烯的结晶能力及结晶度下降,并且使其拉伸行为发生极大改变。有机-无机聚乙烯中存在由POSS微区构建的物理交联网络结构,从而使线性聚乙烯拥有着与交联聚乙烯相当的形状记忆性能。(3)先后以5-乙酰胺基戊基丙烯酸酯(AA)与3-丙烯酸酯丙氧基七苯基POSS为单体,通过连续的RAFT聚合制备了一种有机-无机ABA三嵌段共聚物,其中A嵌段为聚POSS,B嵌段为聚(5-乙酰胺基戊基丙烯酸酯)(PAA)。三嵌段共聚物表现出微相分离形貌,聚POSS嵌段聚集为纳米尺度的微区分散到连续相PAA基质中。这种微相分离形貌的存在,使基质PAA分子间氢键的动态交换得以保存,因而三嵌段共聚物在室温下依然拥有自愈合性能。纯的PAA均聚物为粘性液体,无实际应用价值。而含POSS的三嵌段共聚物则由于POSS微区的增强作用表现为具有一定强度的弹性固体,可作为自愈合材料使用。(4)以主链含双键的POSS的聚合物为大分子链转移剂,4-(2-羟乙基)-10-氧杂-4-氮杂三环[5.2.1.02,6]癸-8-烯-3,5-二酮-2-脲基-4[1氢]-嘧啶酮(UPy-ONB)和1,5-环辛二烯为单体,通过ROMP反应得到了POSS在主链,UPy在侧链的有机-无机聚环辛二烯共聚物。其中大分子链转移剂是通过双官能度POSS的ADMET聚合反应得到。有机-无机聚环辛二烯共聚物为微相分离形貌,尺寸为20~30 nm的POSS微区均匀分布在共聚物基质中。此外,有机-无机聚环辛二烯共聚物同时拥有形状记忆性能和自愈合性能。POSS-POSS间相互作用以及UPy组分上四重氢键相互作用共同为有机-无机聚环辛二烯共聚物提供了物理交联网络结构,使其拥有较好的形状记忆性能。UPy组分上四重氢键间的不断动态交换赋予有机-无机聚环辛二烯共聚物优异的自愈合性能,愈合9 h后的样品的机械性能可恢复至初始样品的100%。此外,Upy组分上四重氢键间的不断动态交换使有机-无机聚环辛二烯共聚物室温下拥有固态可塑性,可改变其作为形状记忆材料时的永久形状。(5)以双官能度POSS和受阻二胺为扩链剂,通过逐步缩聚法制备了主链同时含POSS和受阻脲键的有机-无机线性聚脲聚氨酯。有机-无机聚脲聚氨酯为微相分离形貌,聚脲聚氨酯基质中存在尺寸为10~20 nm的POSS微区。与不含POSS的聚脲聚氨酯相比,有机-无机聚脲聚氨酯拥有明显增强的热机械性能。更重要的是,有机-无机聚脲聚氨酯同时拥有较好的形状记忆和自愈合性能。有机-无机聚脲聚氨酯的形状记忆性能是由于POSS微区构建的物理交联网络的形成,且这种物理交联网络即使在聚合物被加热到200 oC依然不会发生解聚。有机-无机聚脲聚氨酯的自愈合性能则是由于聚合物中受阻脲键之间不断的动态交换,且POSS的引入不会破坏这种交换作用。此外,受阻脲键的存在同时赋予了有机-无机聚脲聚氨酯固态可塑性。(6)合成了一种新型双官能度POSS,将其作为单体之一,通过逐步缩聚法中制备得到了主链含POSS的有机-无机线性羟基聚氨酯。有机-无机羟基聚氨酯中存在POSS聚集产生的微区。线性的有机-无机羟基聚氨酯中POSS微区构建的物理交联网络结构的存在,使其拥有堪比热固性羟基聚氨酯的热机械性能以及形状记忆性能。此外,有机-无机羟基聚氨酯在高温下具有优异的重加工性能,经过两次重加工后样品的机械性能依然可以达到初始样品的90%以上。这种重加工性能是由于聚合物中羟基与氨基甲酸酯之间的酯交换反应而不是POSS微区的解聚造成。POSS的引入稍微减慢了这种酯交换反应速率,并不会对聚合物的重加工性能造成明显损害。有机-无机羟基聚氨酯的重加工性能可以用来对材料的永久形状进行任意重塑。

刘营营[4](2020)在《基于线型聚硅氧烷的功能有机硅材料的设计合成及应用研究》文中指出聚硅氧烷材料(有机硅材料)由于其优异的低表面能、光学透明性、热稳定性等特性,在电子电气、国防军工、建筑、化工、交通运输、医疗卫生以及人们日常生活等领域得到愈益广泛的应用。聚硅氧烷丰富的立体构型(线型、树形、环形、立体网状等)和种类繁多的官能团(巯丙基、氨丙基、不饱和双键等)为有机硅材料的构建提供了多样化的选择,从而展现出广阔的功能化应用前景。此外,高分子合成技术的发展进一步为研发先进聚硅氧烷材料提供了强有力的支撑。本论文选用含有不同官能团的线型聚硅氧烷大分子,如侧巯丙基聚硅氧烷、甲基丙烯酸酯基单封端聚二甲基硅氧烷、侧氨丙基聚硅氧烷等,结合适宜的聚合反应方法,设计、构建了一系列功能有机硅材料,并开展其应用化研究。通过结合多巴胺化学和Michael加成反应两步策略,在密胺海绵骨架上包覆了侧巯丙基聚硅氧烷修饰的聚多巴胺(PDA)微纳涂层,制备了超疏水油水分离海绵材料。所构建的PDA涂层既能够提供超疏水表面所需的微纳结构,也可以为低表面能物质的修饰提供反应性位点。对所制备的超疏水海绵进行了系统的表征,发现其具有高孔隙率、高吸附容量、良好的选择性、优异的可回收性等优点。所提出的超疏水海绵制备方法简便,不需要复杂的设备和苛刻的反应条件,在油水分离领域表现出优异的应用前景。通过多巴胺介导的表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)制备了包含密胺(MF)海绵基材、磁性聚多巴胺涂层和聚二甲基硅氧烷(PDMS)分子刷的油水分离海绵材料。修饰的PDMS分子刷在保持海绵固有大孔特性的前提下,可以有效克服海绵孔径和微小乳化液滴之间的尺寸不匹配效应。在分离油包水乳液时,PDMS分子刷可以保持构象伸展,充分作用于油水乳液界面膜,加速乳化水滴的聚并。在分离水包油乳液时,PDMS刷可以像触手一样,高效地选择性捕集游离的油滴。此外,该海绵材料还具有优异的阻燃性、可重复使用性和便捷的磁性收集功能。综合运用分子结构设计和紫外光引发“graftingonto”ATRP技术,发展了绿色、高效的聚二甲基硅氧烷刷表面接枝方法。首先设计合成了含二苯基甲酮(Bp)功能末端和柔性PDMS结构单元的Bp-PDMS分子刷。进而,通过其光化学反应性的Bp末端,实现了聚合物刷修饰的超疏水海绵的构建。紫外光引发“grafting onto”ATRP技术克服了“grafting from”ATRP方法对块状基材尺寸的限制,实现了含PDMS分子刷超疏水海绵的大规模制备。所制备的超疏水海绵具有良好的防火性、优异的吸油性能和可循环使用性能,并探究了其对层状油水混合物、油包水乳液和水包油乳液的分离效率。通过Diels-Alder(D-A)反应构筑了具有重塑性能和自修复性能的网状聚硅氧烷材料。首先设计合成了呋喃基功能化的侧氨丙基聚硅氧烷(F-PDMS)。在马来酰亚胺基功能化的二硅氧烷(MS)存在下,通过D-A环加成点击反应构建了含有动态可逆共价键的网状聚硅氧烷。基于D-A环加成反应的热致可逆特征,该网状聚硅氧烷材料表现出良好的可重塑性能。此外,还设计合成了甲基呋喃基功能化的侧氨丙基聚硅氧烷(MF-PDMS),发现呋喃环上甲基的引入可以显着降低传统D-A反应的活化能,使凝胶化进程大大缩短。

张彤[5](2020)在《光热触发有机硅聚合物的制备及其性能研究》文中研究表明有机硅聚合物是一种以Si-O-Si主链为骨架的聚合物材料,由于其独特的Si-O键结构,它具有许多优异的性能,如良好的耐热性、化学稳定性、耐候性以及优良的加工性能。紫外光固化因高效率和低能耗等优点被用于有机硅聚合物的制备,但是光固化受到固化深度低的限制。在光固化的基础上辅助热固化反应不仅能减少能耗,还可以深化固化程度,提高聚合物性能。本文基于含有甲基丙烯酰氧基和环氧基团的双活性超支化硅氧烷和线性硅氧烷构筑了不同的光热触发聚硅氧烷体系。通过紫外光引发自由基聚合和热引发的环氧开环聚合二种触发条件对硅氧烷体系进行固化,开展聚硅氧烷材料不同体系的构筑和性能研究。通过分子结构设计合成了系列可聚合型光引发剂,并以水解缩合法合成的含有甲基丙烯酰氧基和环氧基团的双活性超支化硅氧烷(HPBSi)为主体,利用系列可聚合型光引发剂和2-乙基-4-甲基咪唑构建了光热触发体系,探究了不同光引发剂对体系光聚合行为的影响。可聚合型光引发剂4-(4-马来酰亚胺基)苯硫基二苯甲酮(MTBP)在系列引发剂中具有最高的引发效率,最终双键转化率高达96.0%。同时,分别合成了只含有环氧基团和甲基丙烯酰氧基的超支化硅氧烷,与双活性超支化硅氧烷体系进行对比。研究端基官能团对硅烷水解缩合过程的影响,并对不同聚硅氧烷体系的耐热性能及微观结构进行分析。其中甲基丙烯酰氧基可以促进硅烷的缩合反应,使产物支化点多,分子量大;但光固化后的聚硅氧烷在后期升温处理下因体系过度交联内应力提升使得结构稳定性较差,而在体系中进一步引入环氧基团后,热固化阶段环氧开环使体系在高温下具有较好的结构稳定性。通过硅氢加成法合成了含有甲基丙烯酰氧基和环氧基团的线性硅氧烷单体(MAGETDS)及环氧官能化的硅氧烷单体(DGETDS)。以MAGETDS为主体构建光热固化的聚硅氧烷体系。线性硅氧烷单体赋予了聚硅氧烷体系柔性特征。而体系力学性能、热稳定性以及动态热机械性能受体系中线性DGETDS和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)含量的影响。P-030体系的拉伸强度可达9.27MPa,T5为248.3℃。同时具有较高的模量和Tg,分别为496.6 MPa和70.5℃。而P-110体系的拉伸强度最小,为0.79 MPa,T5为205.8℃,其具有较低的模量和Tg,分别为10.2 MPa和1.8℃。P-130聚硅氧烷材料因TMPTA和DGETDS含量最多而发生相分离现象,Tg出现双峰,分别为41.6℃和1.4℃,代表着DGETDS和TMPTA的两相存在。结合了HPBSi和DGETDS,并向体系中加入了含有动态二硫键的芳香氨基化合物(AFD),基于光热固化反应制备了一种双重交联的聚硅氧烷弹性体。二硫键的存在赋予聚硅氧烷弹性体自修复性能。通过HPBSi和AFD的含量对聚硅氧烷弹性体的机械性能及自修复性能进行调节。当DGETDS和AFD的摩尔比为1:1.1,HPBSi含量为5%时,聚硅氧烷弹性体表现出良好的机械性能和弹性恢复性能,其拉伸强度和拉伸应变分别为0.54 MPa和607%;经历10次的拉伸-释放循环后可在3 min内基本恢复其原始状态;此外,室温下自修复12 h可达83%的自修复效率。基于该光热固化的弹性体制备了可拉伸导体和应变传感器,EGa In/P11-5应变传感器在弯曲、不同运动频率及自修复后均表现了良好的传感性能。本文合成了具有甲基丙烯酰氧基和环氧基团的超支化硅氧烷和线性硅氧烷,并基于光热两阶段固化构建了不同的聚硅氧烷体系,不同的结构赋予聚硅氧烷体系不同的性能。上述研究内容为聚硅氧烷材料的应用奠定了基础。

袁俊国[6](2020)在《自修复有机硅弹性体的制备及性能研究》文中指出有机硅高分子材料因其分子结构具有高度的可设计性和灵活多样的反应特性,广泛应用于生物材料、可穿戴设备、智能涂层、储能材料和机器人技术等领域。但是材料在使用过程中难免的会受到外来机械、物理或化学等因素的破坏而产生局部损伤,或者是微小的裂纹,并由此造成使用寿命缩短和安全隐患,因此自修复有机硅弹性体具有重要的应用前景。本文将生物小分子和金属离子引入到聚二甲基硅氧烷中,以形成多种动态可逆键的自修复交联网络。通过调节聚二甲基硅氧烷的分子量和金属离子的含量,系统的探讨了自修复有机硅弹性体的机械性能、自修复性能、热稳定性能以及动态力学性能,并研究了其在金属防腐涂层方面的应用。本文具体内容如下:1.以α,ω-氨基丙基封端聚二甲基硅氧烷(A-PDMS)与生物小分子衣康酸(IA)通过缩合反应制备基于共价键和氢键协同作用的有机硅弹性体交联网络(IA-PDMS)。FTIR和1H NMR表征了IA-PDMS的分子结构;力学性能测试表明IA-PDMS的拉伸强度可达448 kPa;自修复性能测试表明在100℃×12 h通过氢键相互作用IA-PDMS的自修复效率可达77%;TGA表明IA-PDMS具有良好的热稳定性能,其热分解温度发生在300℃左右,在600℃左右时基本完全分解;DMA表明IA-PDMS的储能模量(E’)随着A-PDMS分子量的增加先升高后降低,IA-PDMS的玻璃化转变温度从-104.6℃降低到-108.1℃。2.以α,ω-氨基丙基封端聚二甲基硅氧烷(A-PDMS)和硫辛酸(TA)为原料合成预聚物TA-PDMS,然后以2,6-二甲醛基吡啶(Py)和氯化铁交联,成功制备了自修复有机硅弹性体TA-PDMS-Py-Fe,在TA-PDMS-Py-Fe中构建基于氢键、动态二硫键和金属配位键动态可逆键交联网络。FTIR和1H NMR表征了预聚物TA-PDMS和弹性体TA-PDMS-Py-Fe的分子结构;SEM和EDS表明了TA-PDMS-Py-Fe具有很好的分散性。力学性能测试表明了TA-PDMS和TA-PDMS-Py-Fe拉伸强度可分别达到304.1 kPa和464.5 kPa;自修复性能测试表明120℃×12 h通过三种动态可逆键相互作用,使得TA-PDMS-Py-Fe自修复效率高达90.2%;TGA表明TA-PDMS-Py-Fe的初始分解温度发生在400℃左右,最大分解温度在700℃左右;DMA表明TA-PDMS-Py-Fe的储能模量(E’)随着金属离子的增加而升高,TA-PDMS-Py-Fe的玻璃化转变温度从-106.9℃升高到-99.2℃;金属防腐性能和粘结力学性能测试表明了氢键和金属络合作用使得TA-PDMS-Py-Fe对光滑表面有很强的附着力,并且TA-PDMS-Py-Fe具有良好的金属防腐性能。

高生[7](2019)在《含硅、硼苯并恶嗪树脂的合成及其可再加工性、阻燃性研究》文中进行了进一步梳理现有的可再加工热固性树脂的耐热性较差,原因是此类树脂中引入的可逆共价键在较低温度下(低于200℃)就发生可逆反应,这严重地则限制了它们在耐高温领域的应用。因此,亟需开发耐高温的可再加工热固性树脂。聚苯并恶嗪(PBZ)中存在的酚羟基和曼尼希碱桥结构,使其具有一定的耐热性和阻燃性能,但这并不能满足相关领域对阻燃材料的耐高温和绿色阻燃的要求。本论文以研发耐高温的可再加工PBZ以及耐高温和绿色阻燃的PBZ为目标,分别合成了动态芳香族硅醚键(Si-O-Ph)交联的可再加工PBZ以及含硼硅氧烷的耐高温和绿色阻燃PBZ,并分别对这两类材料的合成以及其可再加工性能、阻燃性能进行了较为深入的研究。具体工作分为以下四个部分:第一部分Si-O-Ph键交联的单环苯并恶嗪树脂的合成与性能为了克服可再加工热固性树脂玻璃化转变温度(Tg)普遍低于200℃的问题,我们提出了一种通过耐高温动态Si-O-Ph键交联苯并恶嗪树脂的新方法。制备出了动态Si-O-Ph键交联的新型苯并恶嗪树脂poly(P-mdes)。研究表明:动态Si-O-Ph键的高温可逆性使poly(P-mdes)成为耐热性很高的热固性树脂,其Tg(tan δ)达到了 301℃,这远高于已知可再加工热固性树脂的Tg。除此之外,poly(P-mdes)在热压条件下可实现重复再加工成型,而且第四次再加工后拉伸强度保留率为74.0%。在酸催化降解条件(pH=1),poly(P-mdes)也可降解为低分子量的齐聚物。第二部分Si-O-Ph键交联的双环苯并恶嗪树脂的合成与性能追求更高的耐热性是研究热固性树脂的一个永恒主题,在上一部分工作的基础上,我们制备了耐热性更高的可再加工苯并恶嗪树脂。首先以双酚A、多聚甲醛和Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷为原料经曼尼希反应合成了含硅乙氧基的双环苯并恶嗪单体(BA-mdes)。恶嗪环受热开环聚合生成了含酚羟基和硅乙氧基的PBZ交联网络,然后酚羟基和硅乙氧基在高温下继续反应,生成了动态Si-O-Ph杂化键进一步交联的聚苯并恶嗪[poly(BA-mdes)]。研究结果表明:动态Si-O-Ph杂化键的引入赋予了 poly(BA-mdes)可再加工性能,且有效地提高了poly(BA-mdes)的热性能,其Tg、失重5%的温度(Td5)和失重10%的温度(Td10)由普通 PBZ 的 170℃、302℃和 327℃ 分别提高到了≈400℃、425℃和 476℃。另外,poly(BA-mdes)还表现出低表面能和低介电常数,水的接触角为103.5°,介电常数为3.10。本工作提供了一种简单、低成本制备高Tg的PBZ的新方法,由此所制备的PBZ在可再加工、耐高温、低表面能和低介电常数等高分子材料领域内有着潜在的应用价值。第三部分含硼硅氧烷结构的苯并恶嗪树脂的合成与性能首先通过不同进料比的含硅乙氧基的苯并恶嗪单体(P-mdes)、硼酸(BA)和二苯基二甲氧基硅烷(DPDMS)之间的缩合反应合成了含硼硅氧烷结构的苯并恶嗪大单体(BZ-BSiO-X)。然后BZ-BSiO-X中的苯并恶嗪基团在高温下开环聚合制备了 poly(BZ-BSiO-X)。由DMA、TGA 和 JF-3 氧指数仪测试了 poly(BZ-BSiO-X)的性能。所得结果表明:P-mdes增强了 poly(BZ-BSiO-X)的耐热性,使其玻璃化转变温度(Tg,tan δ)都在300℃以上。DPDMS与BA形成的硼硅氧烷则有利于提高poly(BZ-BSiO-X)的热稳定性和阻燃性能,使其Td5都在400℃左右,极限氧指数(LOI)值都在30以上。这种含硼(B)和硅(Si)绿色阻燃元素的聚合物可代替含卤或磷的阻燃材料,并作为绿色阻燃材料应用于相关领域。第四部分硼硅氧烷-苯并恶嗪共聚物的合成与性能从上一部分的研究结果发现,虽然同时实现了苯并恶嗪树脂的耐高温和绿色阻燃,但是LOI值并不是很理想,在这里我们通过硼硅氧烷与传统苯并恶嗪共聚来提高其LOI值。首先通过二苯二氯硅烷、硼酸和对苯二酚的缩合反应合成了酚羟基封端的硼硅氧烷(BSi-OH)齐聚物。再由BSi-OH齐聚物和苯并恶嗪单体(P-ddm)以不同的重量比共聚,制备了一系列的硼硅氧烷-苯并恶嗪共聚物。采用DMA、TGA和JF-3氧指数仪测试了共聚物的性能。测试结果表明:只引入少量绿色阻燃的硼(B)元素,就可以非常有效地提高PBZ的热性能和绿色阻燃性能。只添加25 wt%的BSi-OH齐聚物,就可以使得PBZ的Tg、Td5、Td10和LOI由初始的211℃、374℃、395℃和29.5分别提高到244℃、407 0℃、448℃和40.1。这种新型共聚物可作为无卤、无磷、绿色阻燃材料在工业上有很好的应用潜力。

彭聪[8](2019)在《用于液氧环境的环氧/苯并恶嗪树脂体系的设计、制备与性能研究》文中研究指明液氧是航天器燃料体系中应用最为广泛的氧化剂。液氧贮箱体积巨大,研发用于制造液氧贮箱的轻质材料,对于航天器整体减重,提高有效载荷比,降低发射成本有着巨大的意义。聚合物基纤维增强复合材料由于具有极高的比强度和比模量,因此成为了最具应用潜力的新型结构材料。然而,航天发射关系重大,聚合物材料用于液氧贮箱的安全性是必须摆在首位的因素。本文以获得液氧相容的聚合物基纤维增强复合材料的基体树脂为研究目标,以热点理论和自由基理论为理论基础,通过在环氧树脂中引入苯并恶嗪结构以提高固化物的热稳定性,引入含磷基团对聚合物热解过程中生成的自由基进行捕获,最终获得了与液氧相容的环氧/苯并恶嗪基体树脂。最后,引入改性纳米粒子对环氧/苯并恶嗪树脂基体的力学性能进行增强,得到了力学性能良好的与液氧相容的树脂基体材料。论文各章节主要内容如下:1.在双酚A型环氧树脂分子侧链引入烷氧基接入点,得到改性环氧树脂EP-IPTS。采用溶胶凝胶法,将合成的DOPO衍生物DOPO-TVS以Si-O共价键引入到环氧分子侧链,在不消耗环氧树脂环氧基的情况下,同时引入了具有自由基捕获作用的DOPO结构和增韧作用的网状聚硅氧烷结构。由于交联密度的提高,固化物的玻璃态转变温度小幅上升。当DOPO-TVS质量分数为10%时,极限氧指数由未改性前的22.5上升至32.0;600℃的残碳率由未改性前的21.7%上升到31.7%,400℃附近处的最大热失重速率下降幅度超过5 0%。液氧冲击试验结果显示,随着树脂中磷含量的升高,改性树脂的液氧敏感性指数明显下降,由未改性环氧固化物的23.5%下降到6.7%。当含磷量达到1%后,敏感性指数不再有明显降低。液氧撞击测试后,试样表面XPS元素分析结果显示,表面磷元素出现了新的结合态(135.1 eV)。此外,观察到了硅元素的表面富集现象。得益于柔性Si-O-Si交联结构的存在,改性树脂的拉伸强度提高10%,断裂伸长率提高47%。2.将苯并恶嗪单元通过柔性Si-O-Si链段引入到环氧树脂交联网络中,研究了环氧/苯并恶嗪/硅氧烷三元树脂固化物的热稳定性和力学性能。首先合成了一种单官能度的烷氧基封端的苯并恶嗪单体,随后以溶胶凝胶法,制备了环氧/苯并恶嗪/硅氧烷预聚体。最后采用双酚A型苯并恶嗪单体和DDS固化预聚体,制备了聚硅氧烷增韧的环氧/苯并恶嗪树脂固化物。在环氧和苯并恶嗪比例相同的情况下,引入网状聚硅氧烷结构的固化物,韧性明显提高,冲击强度提升10.8%~26%,断裂韧性最高提升22%。环氧/苯并恶嗪固化物的热稳定性明显优于环氧/DDS固化物。环氧/DDS固化物500℃热解后体积膨胀明显;环氧/苯并恶嗪固化物的残碳未发生明显膨胀,内部结构致密。热重分析结果显示,含聚硅氧烷结构的环氧/苯并恶嗪固化物残碳率均高于其对比组,600℃下最高残碳率达到34.7%,较纯环氧/苯并恶嗪固化物提高22%~26%。3.上一章研究表明,环氧/苯并恶嗪固化物具有比环氧/胺类固化物更好的热稳定性。本章将DOPO单体以共价键接枝到了环氧/苯并恶嗪交联网络中。首先制备了一种含有DOPO结构的苯并恶嗪单体(PBA),随后用其制备了含DOPO结构的环氧/苯并恶嗪固化物。DMA结果显示,在磷含量相同的情况下,以共价键引入DOPO基团对固化物的交联密度的不利影响较共混引入DOPO的方式小。接枝DOPO的固化物的模量较共混固化物高12~18%。接枝DOPO的环氧/苯并恶嗪固化物在700℃下的残碳率为6.8%,环氧/胺体系在此温度下的残碳率近似为0。固化物的最大热失重出现在400℃左右和600℃左右两个温度区间,含磷固化物的第一阶段分解温度较纯树脂体系低10~20℃,第二阶段的最大失重速率较纯树脂体系低9%~25%。液氧冲击试验结果显示,环氧/苯并恶嗪固化物的液氧撞击敏感性指数明显低于环氧/胺固化物,纯环氧/苯并恶嗪固化物的液氧撞击敏感性指数为5.3%,而环氧/胺类固化物EP-DDS的液氧敏感性指数则高达1 5.3%。当在环氧/苯并恶嗪树脂体系中接入DOPO结构后,随磷含量增加,固化物的液氧撞击敏感性指数显着降低,EP-PBA2组分在60次液氧撞击试验中,未发生敏感性反应,达到了液氧相容的标准。4.在液氧温度下,即使常温韧性良好的聚合物材料亦表现出极大的脆性。用纳米粒子填充树脂基体可以增加断裂能耗散,抑制裂纹扩展,是液氧环境下对树脂基体最直接有效的补强手段。本章采用改性纳米粒子对环氧/苯并恶嗪树脂基体进行增强,对纳米粒子分散性与聚合物的力学性能进行了研究讨论。首先用十五烷基酚制备了一种单官能度苯并恶嗪单体BS。随后以溶胶凝胶法,制备了表面接枝BS单体的氧化锆纳米粒子。最后,制备了环氧/苯并恶嗪基纳米复合材料。透射电镜(TEM)显示,使用BS改性的纳米粒子的分散性明显优于对照组纳米粒子,当BS用量大于10 mol%时,纳米粒子乙醇悬浮液Zeta电位稳定于40mV以上。二液法计算结果表明,改性纳米粒子的表面能显着下降。随纳米粒子用量的增加,未改性纳米粒子的复合材料,拉伸强度标准差由2.63 Mpa(纯树脂组)增加至7.31 Mpa(5wt%),而BS3-5(5wt%改性粒子)固化物的拉伸强度标准差仅为2.64Mpa;BS3-3(3 wt%)固化物的拉伸强度为105.7 MPa,比U3(3 wt%)高43.8%。BS1和BS3两组改性纳米粒子增强的树脂固化物相比纯树脂固化物,常温和90 K温度下冲击强度最高分别提升69%和71.4%。拉伸试验及试样断口形貌分析表明,纳米粒子对基体树脂力学性能的增强作用随纳米粒子质量分数的增加,呈先上升后下降的趋势。改性纳米粒子增强的树脂基体拉伸强度开始下降的临界质量分数更高,拉伸强度结果的离散性更小。

赵立伟[9](2019)在《自修复有机硅聚合物的结构设计及其性能研究》文中研究说明聚合物及其复合材料具有诸多优异的性能,在诸多领域应用广泛。但是传统的聚合物材料在使用过程中会受到自身内部疲劳或者外界作用的影响,从而影响材料或制品的耐久性和使用寿命。科学家模仿生物体自我修复损伤的特性,研制出了能够进行自修复的合成材料。制备自修复聚硅氧烷材料,可以解决柔性电子器件基体材料无法自修复的难题。不仅可以拓展其应用领域、赋予制品新的功能,还可以在节约能源、减少聚合物制品污染等领域做出一定的贡献。因此,研发自修复柔性聚硅氧烷材料具有重要的意义。本论文主要开展新型的自修复柔性聚硅氧烷材料的构筑和性能研究,探究其在柔性传感基体材料领域的应用,分析和研究其动态黏弹性与自修复过程之间的联系,建立“结构-性能-应用”之间的关系。利用热可逆Diels-Alder(DA)加成反应构筑了一种本征型自修复聚硅氧烷弹性体,探讨了石墨烯纳米片和功能化石墨烯对聚硅氧烷材料性能的影响。结果表明,基于DA加成物交联的自修复聚硅氧烷弹性体具有优异的热可逆特性,拉伸强度和断裂伸长率受反应时间和体系中线性马来酰亚胺功能化聚硅氧烷(PDMS-M)含量的影响。聚硅氧烷弹性体的自修复效率达到90%以上,经过连续三次“破坏-修复”循环,20%-PDMS-M体系的自修复效率仍然能保持93%。在体系中加入导电的石墨烯片层提高了材料的机械性能,赋予了其优异的电机械性能。含有35 wt%石墨烯的聚硅氧烷纳米复合材料的压力灵敏度可以达到0.765 kPa-1,在弯曲、扭曲及振动模式下均表现出良好的传感特性,并具有较高的可靠性、稳定性以及优异的耐溶剂性。呋喃功能化的石墨烯和聚硅氧烷基体之间可以形成热可逆共价键,几乎不会影响复合材料的吸热反应焓,使制备的自修复纳米复合材料保持较高的自修复效率。利用动态二硫键构筑了室温自修复聚硅氧烷弹性体,研究了硅氧烷分子量和二硫键化合物(AFD)含量对弹性体性能的影响,以室温自修复聚硅氧烷为基体制备了自修复导体和应变传感器,并研究了其性能。当硅氧烷分子量为362、其和AFD的摩尔比为1:0.95时,聚硅氧烷弹性体表现出良好的机械强度、突出的可拉伸性能、优异的弹性恢复性能和室温下快速高效的自修复性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别达到0.5 MPa和1000%以上;室温下自修复1 min后断裂伸长率可恢复到357±15%,修复时间延长至8 h,自修复效率为95±3%;断面老化和搭接方式的自修复效率均大于90%,经历连续三次“破坏-修复”循环后,自修复效率为94±3%。当硅氧烷分子量为800、其和AFD的摩尔比为1:1时,自修复弹性体(P800-11)在-20℃下修复24 h后,自修复效率达到74±4%。以自修复弹性体为基体材料、金属铟镓共晶(EGaIn)为导电材料制备了室温自修复可拉伸导体和应变传感器,EGaIn/P800-11应变传感器具有自粘附特性,在监测指关节运动时,对不同运动角度、不同频率以及不同模式均具有优异的传感性能,室温下自修复以后保持了优异的传感性能。研究了DA反应和二硫键构筑的聚硅氧烷材料在自修复过程当中的动态黏弹性。基于DA反应构筑的自修复交联聚硅氧烷弹性体可以发生弹性-黏性-弹性转变,这种转变对应一次完整的自修复过程。弹性-黏性转变为自修复过程中的分子扩散提供了前提,弹性-黏性转变是材料恢复其力学性能的必经环节。对二硫键聚硅氧烷弹性体,高AFD含量的二硫键自修复聚硅氧烷弹性体室温下更容易发生应力松弛和蠕变。交联聚硅氧烷弹性体在Tg以上的储存模量随温度升高基本不发生变化。表观活化能分别为71.8 kJ/mol和60.9 kJ/mol,拓扑冻结转变温度(Tv)分别为-12.5℃和-41.4℃,比其Tg分别低17.5℃和22.4℃,证明在交联的聚硅氧烷体系内存在快速的动态二硫键的交换反应。论文合成和制备的两类自修复聚硅氧烷弹性体具有优异的自修复性能,并且在柔性传感器领域具有良好的应用前景。论文中关于自修复聚硅氧烷材料的设计思路和策略可以为制备高性能和多功能自修复聚硅氧烷材料提供借鉴。

闫倩[10](2019)在《基于多重反应的自修复有机硅聚合物的制备及其性能研究》文中研究说明聚合物及其复合材料由于其优异性能得到广泛应用。但在加工和使用过程中,材料不可避免地会产生微裂纹等损伤,进而导致使用寿命缩短并产生安全隐患,所以自修复材料具有重要的应用前景。基于Diels-Alder反应的自修复材料具有制备灵活、修复条件温和、可多次修复等特点,近年来受到学者的广泛关注。但是,基于可逆键的自修复材料机械强度较低,弱于常见的共价交联结构。聚硅氧烷作为有机硅聚合物的一类,具有无毒,生物相容性好等优点;同时硅氧烷本身结构Si-O-Si键能较高,具有柔性结构,是用于自修复研究比较有前景的材料。本论文将构筑含有Diels-Alder反应和C=C共价键的聚硅氧烷体系,构建了本征型自修复聚硅氧烷弹性体。本文将含有呋喃官能团的超支化聚硅氧烷以及C=C共价键引入含有呋喃与马来酰亚胺官能团的线性聚硅氧烷体系中,加入光引发剂,首先利用紫外光引发自由基聚合反应,继而呋喃官能团与马来酰亚胺官能团可以进行Diels-Alder反应,从而在实现聚硅氧烷弹性体的自修复性能的同时还能保持一定的强度。结果表明超支化聚硅氧烷的引入和共价键的存在使得可逆共价键的自修复体系的强度有所提高,拉伸强度由0.20 MPa提升至0.87 MPa,而由于超支化聚硅氧烷中含有呋喃官能团,使得体系强度有所提高的同时还能保证自修复的效率,最高修复效率为92.30%。而且,经2次修复后的拉伸强度仍可保持0.60 MPa,具有较好的可重复自修复能力。在上述研究基础上,在自修复有机硅弹性体基底中加入导电炭黑可以使其作为柔性导电聚合物应用于传感器等,该研究体系使用炭黑作为导电添加剂来实现体系的电信号检测和反馈。调节炭黑的比例,将其做成弹性体,从而研究其在外力作用等刺激条件下电阻或电流的变化。加入炭黑的样品相对于之前强度提高了0.20 MPa,对受损坏的导电弹性体进行自修复性能研究,进而对比其修复后和破坏前的各项性能和应用指标。研究显示,炭黑含量为6%时,该体系自修复性能较好,修复后的样品仍然具有较好的机械强度,灵敏度最高可达5.08,可以作为可穿戴性器件用于检测手指运动等。本文研究的自修复聚硅氧烷材料在柔性传感器领域具有良好的应用前景。

二、马来酰亚胺封端有机硅齐聚物的合成与表征(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、马来酰亚胺封端有机硅齐聚物的合成与表征(论文提纲范文)

(1)有机硅改性聚酰亚胺功能材料的制备与性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
前言
1 文献综述
    1.1 聚酰亚胺(PI)
        1.1.1 PI的研究进展
        1.1.2 PI的制备方法
        1.1.3 PI的性能与应用
        1.1.4 聚酰亚胺气凝胶(PIA)概述
        1.1.5 PIA的制备工艺
    1.2 有机硅改性PI
        1.2.1 有机硅改性PI的制备方法
        1.2.2 有机硅改性PI的研究进展
        1.2.3 有机硅改性PI的发展展望
    1.3 本文的研究内容及意义
2 有机硅改性PIA的制备与性能研究
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 氨丙基聚倍半硅氧烷(POSS-NH_2)的合成
        2.1.4 原料精制
        2.1.5 氨丙基四甲基二硅氧烷(APS)改性PIA的制备
        2.1.6 氨丙基聚倍半硅氧烷(POSS-NH_2)改性PIA的制备
    2.2 分析与表征
        2.2.1 傅里叶红外光谱测试(FTIR)
        2.2.2 核磁共振测试(~1H NMR)
        2.2.3 固体核磁共振测试(Solid-state ~1H-NMR)
        2.2.4 X-射线衍射测试(XRD)
        2.2.5 扫描电镜测试(SEM)
        2.2.6 疏水性能测试
        2.2.7 孔隙率测试
        2.2.8 比表面积测试(BET)
        2.2.9 热性能测试(TG)
        2.2.10 吸附性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 POSS-NH_2的FTIR
        2.3.2 POSS-NH_2的~1H NMR
        2.3.3 POSS-NH_2的XRD
        2.3.4 有机硅改性PIA的 FTIR
        2.3.5 有机硅改性PIA的固体~1H NMR
        2.3.6 有机硅改性PIA的物理性质
        2.3.7 有机硅改性PIA的疏水性能
        2.3.8 有机硅改性PIA的形貌
        2.3.9 有机硅改性PIA的比表面积
        2.3.10 有机硅改性PIA的热稳定性能
        2.3.11 有机硅改性PIA的吸附性能
        2.3.12 有机硅改性PIA的循环吸附性能
    2.4 本章小结
3 有机硅改性PI膜的制备与性能研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验仪器
        3.1.3 原料精制
        3.1.4 氨丙基四甲基二硅氧烷(APS)改性PI膜的制备
        3.1.5 氨丙基聚倍半硅氧烷(POSS-NH_2)改性PI膜的制备
    3.2 分析与表征
        3.2.1 傅里叶红外光谱测试(FTIR)
        3.2.2 力学性能测试
        3.2.3 疏水性能测试
        3.2.4 光学性能测试
        3.2.5 介电性能测试
        3.2.6 热性能测试(TG)
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 有机硅改性PI膜的FTIR
        3.3.2 有机硅改性PI膜的力学性能
        3.3.3 有机硅改性PI膜的疏水性能
        3.3.4 有机硅改性PI膜的光学性能
        3.3.5 有机硅改性PI膜的介电性能
        3.3.6 有机硅改性PI膜的热稳定性能
    3.4 本章小结
4 多壁碳纳米管/PI复合膜的制备与性能研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验原料
        4.1.2 实验仪器
        4.1.3 原料精制
        4.1.4 多壁碳纳米管/聚酰亚胺(MWCNTs/PI)复合膜的制备
    4.2 分析与表征
        4.2.1 傅里叶红外光谱测试(FTIR)
        4.2.2 疏水性能测试
        4.2.3 扫描电镜测试(SEM)
        4.2.4 力学性能测试
        4.2.5 热性能测试(TG)
        4.2.6 导电性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 MWCNTs/PI复合膜的FTIR
        4.3.2 MWCNTs/PI复合膜的疏水性能
        4.3.3 MWCNTs/PI复合膜的SEM
        4.3.4 MWCNTs/PI复合膜的力学性能
        4.3.5 MWCNTs/PI复合膜的热稳定性
        4.3.6 MWCNTs/PI复合膜的导电性能
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文及获奖目录

(2)低介电常数苯乙炔封端聚酰亚胺树脂的合成与性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 透波材料概述
        1.1.2 透波复合材料
        1.1.3 透波树脂基体
    1.2 苯乙炔封端聚酰亚胺树脂
        1.2.1 聚酰亚胺树脂
        1.2.2 苯乙炔封端聚酰亚胺树脂的合成与改性
    1.3 材料介电特性
        1.3.1 介电性能介绍
        1.3.2 影响介电性能的因素
        1.3.3 降低介电常数的方法
    1.4 本课题的研究意义及研究内容
        1.4.1 本课题的研究意义
        1.4.2 本课题的研究内容
第二章 苯乙炔封端聚酰亚胺树脂的合成及其固化动力学
    2.1 引言
    2.2 实验内容
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 苯乙炔封端聚酰亚胺预聚物的制备
        2.2.3 固化树脂薄膜的制备
        2.2.4 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 预聚物树脂的制备与表征
        2.3.2 苯乙炔封端聚酰亚胺树脂的非等温DSC数据分析
        2.3.3 模型拟合法研究固化动力学
        2.3.4 非模型拟合法研究固化动力学
        2.3.5 树脂的固化及其性能
    2.4 本章小结
第三章 含邻羟基热重排结构聚酰亚胺树脂的制备与性能
    3.1 引言
    3.2 实验内容
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 无规共聚邻羟基聚酰亚胺预聚物的合成
        3.2.3 邻羟基聚酰亚胺预聚物的热转化和交联
        3.2.4 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 预聚物PI-co-HPI制备与表征
        3.3.2 预聚物PI-co-HPI的热交联和热重排反应
        3.3.3 固化树脂PI-co-PBO热学性能
        3.3.4 固化树脂PI-co-PBO介电性能
        3.3.5 固化树脂PI-co-PBO的机械性能
        3.3.6 固化树脂PI-co-PBO/玻纤复合材料的界面粘结性
    3.4 本章小结
第四章 反应性稀释剂/聚酰亚胺低介电树脂的制备
    4.1 引言
    4.2 实验内容
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 小分子活性稀释剂Cardo-HPI的合成
        4.2.3 苯乙炔封端聚酰亚胺树脂基体的合成
        4.2.4 共混预聚物PI/Cardo及其固化薄膜的制备
        4.2.5 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Cardo-HPI的合成
        4.3.2 预聚物PI与Cardo-HPI的相互作用
        4.3.3 热重排转化过程研究
        4.3.4 固化树脂PI/Cardo的微观形貌
        4.3.5 固化树脂PI/Cardo的自由体积
        4.3.6 固化树脂PI/Cardo的热学性能
        4.3.7 固化树脂PI/Cardo的机械性能
        4.3.8 固化树脂PI/Cardo的介电特性
    4.4 本章小结
第五章 超支化聚硅氧烷/聚酰亚胺复合树脂的制备及其介电特性
    5.1 引言
    5.2 实验内容
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 多氨基超支化聚硅氧烷的制备
        5.2.3 复合预聚物PI/HBPSi的制备
        5.2.4 复合固化树脂PI/HBPSi的制备
        5.2.5 测试与表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 NH_2-HBPSi的合成
        5.3.2 复合预聚物PI/HBPSi的性能
        5.3.3 复合固化树脂PI/HBPSi薄膜的微观形貌
        5.3.4 复合固化树脂PI/HBPSi的热学及相关性能
        5.3.5 复合固化树脂PI/HBPSi的拉伸性能
        5.3.6 复合固化树脂PI/HBPSi薄膜的介电特性
        5.3.7 复合树脂PI/HBPSi的粘结性能
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
附录一:攻读博士学位期间的研究成果
附录二:固化动力学理论基础

(3)含多面齐聚倍半硅氧烷的有机-无机杂化聚合物的形态结构、形状记忆及自愈合性能(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 形状记忆聚合物的研究进展
        1.2.1 形状记忆聚合物的概述
        1.2.2 形状记忆聚合物的结构基础和记忆机理
        1.2.3 有机-无机杂化形状记忆聚合物的研究进展
        1.2.4 形状记忆聚合物的应用
    1.3 自愈合聚合物的研究进展
        1.3.1 自愈合聚合物的概述
        1.3.2 自愈合聚合物的分类
        1.3.3 有机-无机杂化自愈合聚合物的研究进展
    1.4 多面齐聚倍半硅氧烷的概述
    1.5 含POSS的有机-无机杂化形状记忆聚合物的研究进展
    1.6 含POSS的有机-无机杂化自愈合聚合物的研究进展
    1.7 本论文的研究背景
        1.7.1 本论文的研究思路
        1.7.2 本论文的研究内容
        1.7.3 本论文的研究意义
    参考文献
第二章 基于POSS-POSS相互作用的有机-无机聚氨酯的制备、形貌及形状记忆性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 二羟基七苯基POSS(POSS-Diol)的合成
        2.2.3 有机-无机聚氨酯(PU-POSS)的制备
    2.3 仪器和测试方法
        2.3.1 核磁共振氢谱(~1H NMR)
        2.3.2 凝胶渗透色谱(GPC)
        2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.4 小角X射线散射(SAXS)
        2.3.5 差示扫描量热法(DSC)
        2.3.6 热重分析(TGA)
        2.3.7 机械性能测试
        2.3.8 动态热机械分析(DMTA)
        2.3.9 形状记忆性能的表征
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 二羟基七苯基POSS(POSS-Diol)的合成
        2.4.2 有机-无机聚氨酯(PU-POSS)的制备
        2.4.3 有机-无机聚氨酯的形貌表征
        2.4.4 有机-无机聚氨酯的热性能和机械性能
        2.4.5 有机-无机聚氨酯的形状记忆性能
    2.5 本章小结
    参考文献
第三章 基于POSS-POSS相互作用的有机-无机聚乙烯的制备、形貌及形状记忆性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 3-己烯丙氧基七苯基POSS(POSS-Hexenyl)的合成
        3.2.3 链转移剂POSS-CTA的合成
        3.2.4 有机-无机聚环辛烯(PCOE-POSS)的制备
        3.2.5 有机-无机聚乙烯(PE-POSS)的制备
    3.3 仪器和测试方法
        3.3.1 衰减全反射红外(ATR-FTIR)
        3.3.2 核磁共振硅谱(~(29)Si NMR)
        3.3.3 广角X射线衍射(WXRD)
        3.3.4 差示扫描量热法(DSC)
        3.3.5 形状记忆性能的表征
        3.3.6 流变性能测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 链转移剂POSS-CTA的合成
        3.4.2 有机-无机聚乙烯(PE-POSS)的制备
        3.4.3 有机-无机聚乙烯的形态结构
        3.4.4 有机-无机聚乙烯的热性能和机械性能
        3.4.5 有机-无机聚乙烯的流变性能
        3.4.6 有机-无机聚乙烯的形状记忆性能
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 聚POSS为末端嵌段的有机-无机ABA三嵌段共聚物的制备、形貌及自愈合性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 3-丙烯酸酯丙基七苯基POSS(POSS-Acrylate)的合成
        4.2.3 链转移剂聚(5-乙酰胺基戊基丙烯酸酯)(PAA-CTA)的合成
        4.2.4 有机-无机三嵌段共聚物【P(POSS)-b-PAA-b-P(POSS)s】的制备
    4.3 仪器和测试方法
        4.3.1 动态光散射(DLS)
        4.3.2 透射电子显微镜(TEM)
        4.3.3 流变性能测试
        4.3.4 自愈合性能测试
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 3-丙烯酸酯丙基七苯基POSS(POSS-Acrylate)的合成
        4.4.2 有机-无机三嵌段共聚物【P(POSS)-b-PAA-b-P(POSS)s】的制备
        4.4.3 P(POSS)-b-PAA-b-P(POSS)s三嵌段共聚物的自组装行为
        4.4.4 P(POSS)-b-PAA-b-P(POSS)s三嵌段共聚物的本体形貌
        4.4.5 P(POSS)-b-PAA-b-P(POSS)s三嵌段共聚物的热性能和机械性能
        4.4.6 P(POSS)-b-PAA-b-P(POSS)s三嵌段共聚物的自愈合性能
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 基于POSS-POSS相互作用和四重氢键相互作用的有机-无机聚环辛二烯的制备、形貌及形状记忆和自愈合性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 3,13-双烯丙基八苯基双夹板倍半硅氧烷(DDSQ-Diallyl)的合成
        5.2.3 大分子链转移剂DDSQ-CTA的合成
        5.2.4 4-(2-羟乙基)-10-氧杂-4-氮杂三环[5.2.1.02,6]癸-8-烯-3,5-二酮-2-脲基-4[1 氢]-嘧啶酮(UPy-ONB)单体的合成
        5.2.5 有机-无机聚环辛二烯共聚物【P(DDSQ-COD-co-UPy)s】的制备
    5.3 仪器和测试方法
        5.3.1 拉伸-回缩实验
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 大分子链转移剂DDSQ-CTA的合成
        5.4.2 4-(2-羟乙基)-10-氧杂-4-氮杂三环[5.2.1.02,6]癸-8-烯-3,5-二酮-2-脲基-4[1 氢]-嘧啶酮(UPy-ONB)单体的合成
        5.4.3 P(DDSQ-COD-co-UPy)s共聚物的制备
        5.4.4 P(DDSQ-COD-co-UPy)s共聚物的形貌及物理交联网络的构建
        5.4.5 P(DDSQ-COD-co-UPy)s共聚物的热性能和机械性能
        5.4.6 P(DDSQ-COD-co-UPy)s共聚物的固态可塑性
        5.4.7 P(DDSQ-COD-co-UPy)s共聚物的形状记忆性能
        5.4.8 P(DDSQ-COD-co-UPy)s共聚物的自愈合性能
    5.5 本章小结
    参考文献
第六章 主链含POSS和受阻脲键的有机-无机聚脲聚氨酯的形态结构、形状记忆以及自愈合性能
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 3,13-二氢八苯基双夹板倍半硅氧烷(DDSQ-H)合成
        6.2.3 3,13-双羟基丙基八苯基双夹板倍半硅氧烷(DDSQ-OH)的合成
        6.2.4 有机-无机聚脲聚氨酯(PUU-DDSQ)的制备
    6.3 仪器和测试方法
        6.3.1 流变性能测试
    6.4 结果与讨论
        6.4.1 3,13-双羟基丙基八苯基双夹板倍半硅氧烷(DDSQ-OH)的合成
        6.4.2 有机-无机聚脲聚氨酯(PUU-DDSQ)的制备
        6.4.3 有机-无机聚脲聚氨酯的形貌
        6.4.4 有机-无机聚脲聚氨酯的热性能和机械性能
        6.4.5 有机-无机聚脲聚氨酯的形状记忆性能
        6.4.6 有机-无机聚脲聚氨酯的自愈合性能
    6.5 本章小结
    参考文献
第七章 主链含POSS的有机-无机羟基聚氨酯的制备、形貌、形状记忆以及重加工性能
    7.1 引言
    7.2 实验部分
        7.2.1 实验材料
        7.2.2 DDSQ1的合成
        7.2.3 DDSQ2的合成
        7.2.4 DDSQ3的合成
        7.2.5 有机-无机羟基聚氨酯(PHU-DDSQ)的制备
        7.2.6 羟基被氯原子取代的PU(Cl)-DDSQ20 聚合物的制备
    7.3 仪器和测试方法
        7.3.1 原子力显微镜(AFM)
        7.3.2 流变性能测试
        7.3.3 应力松弛测试
        7.3.4 重加工性能
    7.4 结果与讨论
        7.4.1 3, 13-双六元环碳酸酯DDSQ(DDSQ3)的合成
        7.4.2 有机-无机羟基聚氨酯(PHU-DDSQ)的制备
        7.4.3 有机-无机羟基聚氨酯中物理交联网络的形成
        7.4.4 有机-无机羟基聚氨酯的热性能和机械性能
        7.4.5 有机-无机羟基聚氨酯的形状记忆性能
        7.4.6 有机-无机羟基聚氨酯的重加工性能
        7.4.7 有机-无机羟基聚氨酯的永久形状重塑
    7.5 本章小结
    参考文献
第八章 全文总结
    8.1 本论文主要研究内容
    8.2 本论文创新之处
攻读博士期间的科研成果
致谢

(4)基于线型聚硅氧烷的功能有机硅材料的设计合成及应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 功能性聚硅氧烷
        1.1.1 线型聚硅氧烷及其应用
        1.1.2 树形聚硅氧烷及其应用
        1.1.3 环形聚硅氧烷及其应用
        1.1.4 立体网状聚硅氧烷及其应用
    1.2 聚硅氧烷在特殊浸润性表面的应用
        1.2.1 自清洁型聚硅氧烷材料
        1.2.2 防冰型聚硅氧烷材料
        1.2.3 防腐蚀型聚硅氧烷材料
        1.2.4 液滴操控型聚硅氧烷材料
        1.2.5 油水分离型聚硅氧烷材料
    1.3 聚硅氧烷构建特殊浸润性表面
        1.3.1 表面涂覆法
        1.3.2 表面接枝法
        1.3.3 溶胶凝胶法
        1.3.4 模板法
        1.3.5 其它方法
    1.4 论文主要研究内容
    参考文献
第二章 利用多巴胺化学和迈克尔加成制备超疏水海绵材料及应用研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 测试表征
        2.2.3 合成方法
        2.2.4 油水分离测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 PMMS的表征
        2.3.2 超疏水海绵的表征
        2.3.3 油水分离性能
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 聚二甲基硅氧烷分子刷修饰的磁性阻燃海绵材料及应用研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 测试表征
        3.2.3 合成方法
        3.2.4 油水分离实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 催化多巴胺快速自聚合
        3.3.2 PDMS分子刷SI-ATRP聚合行为探究
        3.3.3 超疏水海绵材料的表征
        3.3.4 油水分离性能
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 光触聚二甲基硅氧烷分子刷修饰的磁性阻燃海绵大规模制备及应用研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 测试表征
        4.2.3 合成方法
        4.2.4 油水分离测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Bp-PDMS分子刷的构建
        4.3.2 PDMS-PDA@MF海绵的表征
        4.3.3 最大吸附量
        4.3.4 油水分离性能
        4.3.5 阻燃性分析
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 热自愈网状聚硅氧烷的构建及性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 测试表征
        5.2.3 合成方法
        5.2.4 网状聚硅氧烷的构建
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 中间体的表征
        5.3.2 网状聚硅氧烷的表征
        5.3.3 网状聚硅氧烷的热可逆交联行为
        5.3.4 网状聚硅氧烷的自愈合性能
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 全文总结
致谢
攻读博士学位期间的学术成果
附件
学位论文评阅及答辩情况表

(5)光热触发有机硅聚合物的制备及其性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 聚硅氧烷研究进展
        1.2.1 聚硅氧烷概述
        1.2.2 聚硅氧烷的制备
    1.3 紫外光固化
        1.3.1 光聚合技术概述
        1.3.2 光引发剂
    1.4 光固化聚硅氧烷研究进展
        1.4.1 (甲基)丙烯酰氧基官能化硅氧烷
        1.4.2 环氧官能化硅氧烷
        1.4.3 硫醇-烯烃类硅氧烷
    1.5 光热固化聚硅氧烷研究进展
    1.6 本课题的主要研究内容
第2章 实验材料与实验方法
    2.1 实验原料与仪器设备
        2.1.1 主要实验试剂原料
        2.1.2 主要仪器设备
    2.2 样品制备及合成
        2.2.1 可聚合型光引发剂的合成
        2.2.2 双活性超支化硅氧烷的合成
        2.2.3 基于可聚合光引发剂的超支化聚硅氧烷体系制备
        2.2.4 不同活性超支化聚硅氧烷的制备
        2.2.5 环氧/丙烯酰氧基双活性硅氧烷(MAGETDS)的合成
        2.2.6 环氧官能化硅氧烷(DGETDS)的合成
        2.2.7 基于线性硅氧烷的聚硅氧烷柔性体系制备
        2.2.8 聚硅氧烷弹性体的制备
    2.3 分析及表征方法
第3章 基于可聚合型光引发剂的超支化聚硅氧烷体系及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 基于可聚合型光引发剂的双活性超支化聚硅氧烷体系
        3.2.1 双活性超支化硅氧烷的结构表征
        3.2.2 可聚合型光引发剂的结构表征
        3.2.3 双活性超支化硅氧烷的光固化行为
        3.2.4 双活性超支化硅氧烷的热固化行为
        3.2.5 双活性超支化聚硅氧烷体系的热稳定性
    3.3 不同活性超支化聚硅氧烷的耐热性能及微观结构研究
        3.3.1 硅烷水解过程分析
        3.3.2 活性硅氧烷的结构分析
        3.3.3 聚硅氧烷的热稳定性分析
        3.3.4 聚硅氧烷的微观结构分析
        3.3.5 热处理过程中聚硅氧烷的结构分析
        3.3.6 聚硅氧烷的耐溶剂性
    3.4 本章小结
第4章 线性硅氧烷构筑聚硅氧烷柔性体系及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 线性硅氧烷单体的表征
        4.2.1 MAGETDS的结构表征
        4.2.2 MAGETDS的固化行为分析
        4.2.3 DGETDS的结构表征
    4.3 柔性聚硅氧烷体系的构筑及性能研究
        4.3.1 基于线性硅氧烷体系的光热固化行为
        4.3.2 柔性聚硅氧烷体系的热稳定性
        4.3.3 柔性聚硅氧烷体系的拉伸性能
        4.3.4 柔性聚硅氧烷体系的热机械性能
        4.3.5 柔性聚硅氧烷体系的透明性
        4.3.6 柔性聚硅氧烷体系的耐溶剂性
        4.3.7 柔性聚硅氧烷体系的微观形貌
    4.4 本章小结
第5章 超支化/线性硅氧烷和动态二硫键构筑聚硅氧烷弹性体及其性能研究
    5.1 引言
    5.2 聚硅氧烷弹性体的构筑
        5.2.1 硅氧烷体系的光热固化行为
        5.2.2 聚硅氧烷弹性体的拉伸性能
        5.2.3 聚硅氧烷弹性体的热性能
        5.2.4 聚硅氧烷弹性体的自修复性能
        5.2.5 聚硅氧烷弹性体室温下的应力松弛
        5.2.6 聚硅氧烷弹性体的弹性恢复性能
    5.3 聚硅氧烷弹性体的应用
        5.3.1 液体金属基导体及其性能
        5.3.2 液体金属基应变传感器及其性能
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(6)自修复有机硅弹性体的制备及性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
前言
1.文献综述
    1.1 有机硅高分子
        1.1.1 概述
        1.1.2 发展简史
    1.2 有机硅弹性体
        1.2.1 概述
        1.2.2 分类
        1.2.3 性质
    1.3 自修复高分子材料
        1.3.1 概述
        1.3.2 Diels-Alder反应自修复机理
        1.3.3 π-π堆积自修复机理
        1.3.4 金属配位自修复机理
        1.3.5 动态二硫键自修复机理
        1.3.6 离子相互作用自修复机理
        1.3.7 氢键自修复机理
    1.4 本文的研究内容及意义
2.基于衣康酸的自修复有机硅弹性体制备及性能研究
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 IA-PDMS弹性体的制备
    2.2 分析与表征
        2.2.1 傅里叶红外光谱测试(FTIR)
        2.2.2 核磁共振测试(~1HNMR)
        2.2.3 X射线衍射测试(XRD)
        2.2.4 综合热分析测试(TGA)
        2.2.5 动态力学性能测试(DMA)
        2.2.6 拉伸性能测试
        2.2.7 自修复性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 IA和 IA-PDMS的 FTIR
        2.3.2 IA和 IA-PDMS的~1H NMR
        2.3.3 IA和 IA-PDM的 XRD
        2.3.4 IA-PDMS的力学性能
        2.3.5 IA-PDMS的自修复性能
        2.3.6 IA-PDMS的热稳定性能
        2.3.7 IA-PDMS的动态力学性能
    2.4 本章小结
3.基于硫辛酸的自修复有机硅弹性体制备及性能研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验仪器
        3.1.3 TA-PDMS弹性体的制备
        3.1.4 TA-PDMS-Py-Fe弹性体的制备
    3.2 分析与表征
        3.2.1 傅里叶红外光谱测试(FTIR)
        3.2.2 核磁共振测试(~1HNMR)
        3.2.3 拉曼光谱测试(Raman spectra)
        3.2.4 扫描电镜测试(SEM)
        3.2.5 X射线衍射测试(XRD)
        3.2.6 拉伸性能测试
        3.2.7 自修复性能测试
        3.2.8 动态力学性能测试(DMA)
        3.2.9 综合热分析测试(TGA)
        3.2.10 金属防腐性能测试
        3.2.11 粘结力学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 TA和 TA-PDMS的 FTIR
        3.3.2 TA、预聚物TA-PDMS和预聚物TA-PDMS-Py的~1H NMR
        3.3.3 TA-PDMS-Py-Fe的拉曼光谱
        3.3.4 TA和 TA-PDMS-Py-Fe的 XRD
        3.3.5 TA-PDMS和 TA-PDMS-Py-Fe的形貌
        3.3.6 TA-PDMS和 TA-PDMS-Py-Fe的 EDS
        3.3.7 TA-PDMS和 TA-PDMS-Py-Fe的力学性能
        3.3.8 TA-PDMS和 TA-PDMS-Py-Fe的自修复性能
        3.3.9 TA-PDMS和 TA-PDMS-Py-Fe的动态力学性能
        3.3.10 TA-PDMS和 TA-PDMS-Py-Fe的热稳定性能
        3.3.11 TA-PDMS-Py-Fe的金属防腐性能
        3.3.12 TA-PDMS-Py-Fe的粘结力学性能
    3.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文及专利目录

(7)含硅、硼苯并恶嗪树脂的合成及其可再加工性、阻燃性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 苯并恶嗪树脂简介
    1.2 可再加工热固性苯并恶嗪树脂
        1.2.1 可再加工热固性树脂
        1.2.2 形成可再加工热固性树脂的可逆化学反应
        1.2.2.1 可逆加成反应
        1.2.2.2 可逆交换反应
        1.2.2.3 可逆复分解反应
        1.2.3 可再加工热固性苯并恶嗪树脂
    1.3 阻燃苯并恶嗪树脂
        1.3.1 聚合物的阻燃
        1.3.2 提高苯并恶嗪本征阻燃性能的方法
        1.3.2.1 引入卤素
        1.3.2.2 引入磷元素
        1.3.2.3 引入含其它阻燃元素
    1.4 本文的设计思路与研究内容
        1.4.1 本文的设计思路
        1.4.2 本文的研究内容
    参考文献
第二章 Si-O-Ph键交联的单环苯并恶嗪树脂的合成与性能
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 3-(3-(二乙氧基(甲基)甲硅烷基)丙基)-3,4-二氢2-H苯并[e]-[1,3]恶嗪(P-mdes)的合成
        2.2.3 poly(P-mdes)的制备
        2.2.4 可再加工poly(P-mdes)样品的制备
        2.2.5 分析测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 P-mdes和poly(P-mdes)齐聚物的合成与表征
        2.3.2 P-mdes的固化行为及poly(P-mdes)的表征
        2.3.3 poly(P-mdes)的热性能
        2.3.4 poly(P-mdes)的可再加工性能
        2.3.5 poly(P-mdes)的化学降解性能
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 Si-O-Ph键交联的双环苯并恶嗪树脂的合成与性能
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 6,6'-(丙烷-2,2-二基)双(3-(3-(二乙氧基(甲基)甲硅烷基)丙基)-3,4-二-氢-2H-苯并[e][1,3]恶嗪)(BA-mdes)的合成
        3.2.3 poly(BA-mdes)的制备
        3.2.4 可再加工poly(BA-mdes)样品的制备
        3.2.5 分析测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 BA-mdes的合成与表征
        3.3.2 BA-mdes的固化行为及poly(BA-mdes)的表征
        3.3.3 poly(BA-mdes)的可再加工性能
        3.3.4 poly(BA-mdes)的热性能
        3.3.5 poly(BA-mdes)的表面性能和介电性能
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 含硼硅氧烷结构的苯并恶嗪树脂的合成与性能
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 P-mdes的合成
        4.2.3 含硼硅氧烷结构的苯并恶嗪大单体(BZ-BSiO-X)的合成
        4.2.4 poly(BZ-BSiO-X)的制备
        4.2.5 分析测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 BZ-BSiO-X的合成和表征
        4.3.2 BZ-BSiO-X的聚合行为
        4.3.3 poly(BZ-BSiO-X)的热性能
        4.3.4 poly(BZ-BSiO-X)的阻燃性能
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 硼硅氧烷-苯并恶嗪共聚物的合成与性能
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 4,4'-苯基甲烷二(3,4-二氢-2H-1,3-苯并恶嗪)(P-ddm)的合成
        5.2.3 硼硅氧烷(BSi)齐聚物的合成
        5.2.4 酚羟基封端的硼硅氧烷(BSi-OH)齐聚物的合成
        5.2.5 BSi-PBZ共聚物的制备
        5.2.6 分析测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 BSi和BSi-OH齐聚物的合成与表征
        5.3.2 BSi-OH齐聚物和P-ddm的共聚合行为
        5.3.3 BSi-PBZ-X共聚物的热性能
        5.3.4 BSi-PBZ-X共聚物的阻燃性能
    5.4 本章小结
    参考文献
全文总结
致谢
攻读博士期间发表的学术论文和研究成果
附图
学位论文评阅及答辩情况表

(8)用于液氧环境的环氧/苯并恶嗪树脂体系的设计、制备与性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号及其意义
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 复合材料液氧贮箱国内外发展现状
        1.2.1 国外复合材料液氧贮箱发展现状
        1.2.2 国内复合材料低温推进剂贮箱研究进展
    1.3 液氧相容性概述
        1.3.1 液氧相容性概念
        1.3.2 材料液氧相容性的评价标准
        1.3.3 聚合物液氧相容性的理论基础
    1.4 环氧树脂的阻燃改性和热稳定性改性研究概述
        1.4.1 环氧树脂的阻燃改性
        1.4.2 环氧树脂的热稳定性改性
    1.5 环氧树脂基纳米复合材料
        1.5.1 纳米粒子的制备方法
        1.5.2 纳米粒子的改性研究概述
        1.5.3 环氧基纳米复合材料研究概述
    1.6 本文主要研究思路与内容
2 环氧树脂的硅烷化改性及含磷硅环氧树脂的热稳定性和液氧相容性研究
    2.1 引言
    2.2 原料与测试方法
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 测试和表征方法
    2.3 磷/硅协同改性环氧树脂的制备及结构表征
        2.3.1 环氧树脂的硅烷化改性
        2.3.2 DOPO的硅烷化改性
        2.3.3 磷/硅改性环氧树脂的制备
        2.3.4 固化过程
        2.3.5 硅烷化环氧树脂IPTS-EP的结构表征
        2.3.6 硅烷化DOPO单体结构表征
        2.3.7 硅/磷改性环氧树脂的结构表征
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 热稳定性和阻燃性能
        2.4.2 力学性能
        2.4.3 液氧相容性
    2.5 本章小结
3 环氧/苯并恶嗪/硅氧烷三元树脂体系的制备及其热稳定性和力学性能研究
    3.1 引言
    3.2 原料和测试方法
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 测试和表征方法
    3.3 环氧/苯并恶嗪/硅氧烷共聚树脂的制备及结构表征
        3.3.1 硅烷化苯并恶嗪单体B-aptes的制备
        3.3.2 环氧/苯并恶嗪/硅氧烷预聚体的制备
        3.3.3 环氧/苯并恶嗪/硅氧烷预聚体的固化
        3.3.4 B-aptes分子结构表征
        3.3.5 环氧/苯并恶嗪/硅氧烷预聚体结构表征
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 环氧/苯并恶嗪/硅氧烷固化物的动态热机械性能
        3.4.2 环氧/苯并恶嗪/硅氧烷固化物的力学性能
        3.4.3 环氧/苯并恶嗪/硅氧烷固化物的热稳定性
    3.5 本章小结
4 含磷环氧/苯并恶嗪树脂的制备及其热稳定性和液氧相容性研究
    4.1 引言
    4.2 原料和测试方法
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 测试和表征方法
    4.3 含磷环氧/苯并恶嗪树脂固化物的制备和结构表征
        4.3.1 含双键苯并恶嗪单体的制备
        4.3.2 含磷苯并恶嗪单体的制备
        4.3.3 含磷环氧/苯并恶嗪树脂固化物的制备
        4.3.4 苯并恶嗪单体A-BA和PBA结构表征
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 含磷环氧/苯并恶嗪固化物的固化过程研究
        4.4.2 含磷环氧/苯并恶嗪固化物的动态热机械性能
        4.4.3 含磷环氧/苯并恶嗪固化物的热稳定性
        4.4.4 液氧撞击测试与液氧相容性分析
    4.5 本章小结
5 苯并恶嗪改性纳米粒子的制备及其环氧/苯并恶嗪基纳米复合材料的力学性能研究
    5.1 引言
    5.2 原料和测试方法
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 测试和表征方法
    5.3 环氧/苯并恶嗪基纳米复合材料的制备和表征
        5.3.1 苯并恶嗪单体(BS)的制备
        5.3.2 纳米氧化锆粒子的制备
        5.3.3 纳米氧化锆增强环氧/苯并恶嗪基复合材料的制备
        5.3.4 苯并恶嗪单体BS的结构表征
        5.3.5 含BS的纳米氧化锆粒子的表面成分表征
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 纳米粒子的表面能及分散性研究
        5.4.2 环氧/苯并恶嗪基纳米复合材料的拉伸性能研究
        5.4.3 环氧/苯并恶嗪基纳米复合材料的冲击强度研究
        5.4.4 环氧/苯并恶嗪基纳米复合材料动态热机械性能分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读博士期间科研成果
致谢
作者简介

(9)自修复有机硅聚合物的结构设计及其性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 自修复高分子及其复合材料研究进展
        1.2.1 外援型自修复技术
        1.2.2 本征型自修复技术
    1.3 自修复聚合物的修复理论和表征方法
        1.3.1 自修复过程中的修复理论
        1.3.2 自修复效率评价方法
    1.4 自修复聚硅氧烷研究进展
        1.4.1 微胶囊体系
        1.4.2 氢键作用
        1.4.3 金属离子配位作用
        1.4.4 离子相互作用
        1.4.5 动态共价键
        1.4.6 多重相互作用协同构筑
        1.4.7 自修复聚硅氧烷材料的应用
    1.5 本课题的主要研究内容
第2章 实验材料与实验方法
    2.1 实验原料与仪器设备
        2.1.1 主要有机硅前驱体
        2.1.2 其它主要实验试剂原料
        2.1.3 主要仪器设备
    2.2 样品制备及合成
        2.2.1 呋喃功能化石墨烯(G-FA)的制备
        2.2.2 呋喃功能化PDMS(PDMS-F和 AMS-F)的合成
        2.2.3 马来酰亚胺功能化PDMS(AMS-M和 PDMS-M)的合成
        2.2.4 含DA键自修复聚硅氧烷材料的制备
        2.2.5 二缩水甘油醚封端四甲基二硅氧烷(TMDS-GE)的合成
        2.2.6 含二硫键自修复聚硅氧烷弹性体的制备
        2.2.7 自修复导体及应变传感器的制备
    2.3 分析及表征方法
第3章 热可逆Diels-Alder反应构筑自修复有机硅及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 自修复聚硅氧烷的性能分析及在传感器领域的应用
        3.2.1 功能化聚硅氧烷的结构分析
        3.2.2 DA反应过程的监测与分析
        3.2.3 DA反应过程中的紫外吸收特性
        3.2.4 DA反应的热效应及聚硅氧烷的热可逆特性
        3.2.5 自修复聚硅氧烷弹性体的流变性能
        3.2.6 聚硅氧烷弹性体的自修复性能
        3.2.7 聚硅氧烷/石墨烯纳米复合材料的自修复性能
        3.2.8 聚硅氧烷/石墨烯纳米复合材料的压力传感性能
    3.3 聚硅氧烷/功能化石墨烯纳米复合材料的性能
        3.3.1 G-FA的微观结构分析
        3.3.2 G-FA的功能化过程分析
        3.3.3 G-FA的热稳定性分析
        3.3.4 G-FA的分散性及纳米复合材料的热性能
        3.3.5 纳米复合材料的自修复性能
    3.4 本章小结
第4章 动态二硫键构筑自修复有机硅及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 室温自修复聚硅氧烷弹性体的构筑
        4.2.1 TMDS-GE的结构表征
        4.2.2 自修复聚硅氧烷弹性体的聚合过程分析
        4.2.3 聚硅氧烷弹性体的拉伸性能
        4.2.4 聚硅氧烷弹性体的自修复性能
        4.2.5 自修复聚硅氧烷弹性体的弹性恢复性能
    4.3 自修复聚硅氧烷弹性体在应变传感器领域的应用
        4.3.1 自修复可拉伸导体及其性能
        4.3.2 液体金属基自修复应变传感器及其性能
        4.3.3 碳纳米管基应变传感器及其性能
    4.4 本章小结
第5章 聚硅氧烷弹性体的自修复过程研究
    5.1 引言
    5.2 DA键构筑的聚硅氧烷的自修复过程
        5.2.1 DA共价键自修复聚硅氧烷的动态黏弹性
        5.2.2 DA共价键自修复聚硅氧烷的应力松弛行为
        5.2.3 DA共价键聚硅氧烷复合材料的流变性能
        5.2.4 黏弹性转变和自修复过程之间的关系
    5.3 二硫键构筑的自修复聚硅氧烷的自修复过程
        5.3.1 自修复聚硅氧烷的应力松弛和蠕变
        5.3.2 含二硫键交联聚硅氧烷的储存模量
        5.3.3 二硫键的动态交换
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(10)基于多重反应的自修复有机硅聚合物的制备及其性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究目的和意义
    1.2 自修复聚合物材料发展现状简介
        1.2.1 外援型自修复材料
        1.2.2 本征型自修复材料
    1.3 基于多重反应的自修复材料研究
    1.4 有机硅聚合物的自修复材料研究
    1.5 本文主要研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验原料与实验设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备
    2.2 功能性有机硅聚合物的制备
        2.2.1 含有呋喃官能团的有机硅聚合物的合成
        2.2.2 含有马来酰亚胺官能团的有机硅聚合物的合成
    2.3 自修复聚硅氧烷弹性体的构筑
    2.4 自修复有机硅聚合物/炭黑复合材料的制备
    2.5 分析与表征方法
        2.5.1 结构表征分析
        2.5.2 性能表征测试
第3章 自修复有机硅体系的构筑
    3.1 引言
    3.2 功能性有机硅聚合物的表征
        3.2.1 含有呋喃官能团的有机硅聚合物的表征
        3.2.2 含有马来酰亚胺官能团的有机硅聚合物的表征
    3.3 自修复聚硅氧烷体系中光引发聚合和热聚合过程
        3.3.1 光引发聚合机理
        3.3.2 Diels-Alder反应过程
        3.3.3 热聚合过程中不同含量的TMPTA对体系的影响
        3.3.4 热聚合过程中不同温度对体系中Diels-Alder反应的影响
    3.4 自修复聚硅氧烷弹性体的性能
        3.4.1 自修复聚硅氧烷弹性体的流变性能
        3.4.2 超支化聚硅氧烷和双键对自修复聚硅氧烷体系的影响
        3.4.3 自修复聚硅氧烷弹性体的力学性能
        3.4.4 自修复聚硅氧烷弹性体的自修复性能
        3.4.5 自修复有机硅弹性体的重塑性
        3.4.6 自修复聚硅氧烷弹性体的热性能
        3.4.7 自修复聚硅氧烷体系的热分解动力学
        3.4.8 自修复聚硅氧烷弹性体的耐溶剂性能
        3.4.9 自修复聚硅氧烷弹性体的修复机理的讨论
    3.5 本章小结
第4章 自修复有机硅聚合物/炭黑体系的性能研究
    4.1 引言
    4.2 自修复聚硅氧烷/炭黑复合材料的性能研究
        4.2.1 自修复聚硅氧烷/炭黑复合材料的力学性能
        4.2.2 自修复聚硅氧烷/炭黑复合材料的结构表征
        4.2.3 自修复聚硅氧烷/炭黑复合材料的热性能
        4.2.4 自修复聚硅氧烷/炭黑复合材料的耐溶剂性能
        4.2.5 自修复聚硅氧烷/炭黑复合材料的自修复性能
    4.3 自修复聚硅氧烷/炭黑复合材料的传感性能表征
        4.3.1 自修复聚硅氧烷/炭黑复合材料的导电性能
        4.3.2 自修复聚硅氧烷/炭黑复合材料的灵敏度分析
        4.3.3 自修复聚硅氧烷/炭黑复合材料的传感性能
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及专利
致谢

四、马来酰亚胺封端有机硅齐聚物的合成与表征(论文参考文献)

  • [1]有机硅改性聚酰亚胺功能材料的制备与性能研究[D]. 邱惠. 青岛科技大学, 2021(01)
  • [2]低介电常数苯乙炔封端聚酰亚胺树脂的合成与性能研究[D]. 李琇廷. 东华大学, 2021
  • [3]含多面齐聚倍半硅氧烷的有机-无机杂化聚合物的形态结构、形状记忆及自愈合性能[D]. 赵冰洁. 上海交通大学, 2020
  • [4]基于线型聚硅氧烷的功能有机硅材料的设计合成及应用研究[D]. 刘营营. 山东大学, 2020(08)
  • [5]光热触发有机硅聚合物的制备及其性能研究[D]. 张彤. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
  • [6]自修复有机硅弹性体的制备及性能研究[D]. 袁俊国. 青岛科技大学, 2020(01)
  • [7]含硅、硼苯并恶嗪树脂的合成及其可再加工性、阻燃性研究[D]. 高生. 山东大学, 2019(02)
  • [8]用于液氧环境的环氧/苯并恶嗪树脂体系的设计、制备与性能研究[D]. 彭聪. 大连理工大学, 2019(01)
  • [9]自修复有机硅聚合物的结构设计及其性能研究[D]. 赵立伟. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
  • [10]基于多重反应的自修复有机硅聚合物的制备及其性能研究[D]. 闫倩. 哈尔滨工业大学, 2019(02)

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马来酰亚胺封端有机硅低聚物的合成与表征
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