芳基乙炔预聚物流变性能研究

用L－90流变仪研究了芳基乙炔预聚物的流变性能。结果表明：在所研究的温度范围内,芳基乙炔聚物流体为牛顿流体,其粘度随温度增加而降低,粘流活化随预聚物分子量的增加而增加。预聚物在室温存储过程中粘度逐渐增加;在60－80℃恒温90min其粘度变化不大。     

等离子接枝处理的CF/PAA复合材料层间剪切强度及其形貌研究

采用等离子技术对碳纤维(CF)进行接枝芳基乙炔(PAA)处理,研究了影响CF／PAA复合材料层间剪切强度(ILSS)的因素。结果表明,经等离子接枝PAA处理后,复合材料的ILSS有了很大提高。SEM显示经接枝处理后CF和PAA树脂之间的界面结合紧密,改善了复合材料的界面结合性能。     

双酚A二炔丙基醚与4,4''''-联苯二苄叠氮的合成及聚合反应研究

合成了两种单体-双酚A二炔丙基醚与4,4'-联苯二苄叠氮,研究了一种新的低温聚合体系--双酚A二炔丙基醚与4,4'-联苯二苄叠氮在烘箱中的本体聚合行为.通过红外、核磁共振以及质谱、元素分析等表征了单体的结构.利用傅立叶红外技术(FT-IR)跟踪了聚合反应过程中特征基团的变化,采用差示扫描量热技术(DSC)研究了聚合反应工艺及其动力学,热失重分析(TGA)考察了聚合产物的热稳定性能.通过Kissinger法和Ozawa法获得了反应的一些动力学参数.结果表明,双酚A二炔丙基醚与4,4'-联苯二苄叠氮易发生1,3-偶极环加成聚合反应,在聚合物结构中形成三唑五元环,它们的聚合起始温度在70℃左右,聚合反应的主反应是一级反应,表观活化能△E=84.6kJ/mol,指前因子A=4.865×1010min-1.同时发现,聚合物具有较好的热稳定性能.     

1,3-偶极环加成反应合成1-(取代苄基)-1,2,3-三唑类化合物

利用苄氯和取代苄氯与叠氮化钠的亲核取代反应合成了一系列苯环上带有不同取代基团的苄基叠氮化合物,亲核取代反应速率受苯环上取代基的影响:吸电子基团的存在,可以促使反应更容易进行.合成的叠氮化合物与苯乙炔经1,3-偶极环加成反应得到了相应的取代苄基1,2,3-三唑类化合物,反应条件温和.这些1,2,3-三唑类目标化合物具有对热稳定的优点.用红外、核磁、元素分析、质谱等对合成的叠氮化合物和1,2,3-三唑类化合物的结构进行了表征,重点研究了1,3-环加成反应的规律.加成反应速率取决于叠氮化合物(偶极物)的极性,即与取代基的电负性有关:苯乙炔(亲偶极物)易于与缺电子的叠氮反应,反之亦然.同时在反应过程中观察到空间位阻效应:反应可以生成两种同分异构体,其中4-苯基-1,2,3-三唑是主要产物.     

N，N，N’，N’-四炔丙基-4，4＇-二氨基-二苯甲烷与4，4＇-联苯二苄叠氮固化动力学研究

分别利用FtIR和DSC技术对由N，N，N＇，N＇-四炔丙基4,4’-二氨基-二苯甲烷（TPDDM）与4，4’-联苯二苄叠氮（BAMBP）形成的一种新型三唑树脂的固化反应及其动力学进行了研究．TPDDM与BAMBP通过1，3-偶极环加成反应形成三唑五元环结构的聚合物，固化起始温度约为70℃，体系在较低温度下即可固化．反应体系的固化反应是一级反应，采用DSC法与FFIR法分别获得了表观聚合反应动力学参数，其结果具有一定的可比性．     

基于环硼氮烷的高陶瓷产率SiBCN先驱体的合成与性能

聚合物先驱体转化法作为制备SiBCN陶瓷及其复合材料的重要途径,具有成型温度低、产物结构和组成可控等优点.设计合成合适的聚合物先驱体是提高陶瓷产率和性能的关键因素之一,本文采用三氯环硼氮烷(TCB)与乙炔基氯化镁进行反应,合成了乙炔基环硼氮烷,进而与二氯硅烷和二氯甲基乙烯基硅烷进行共氨解反应,制备了聚硼硅氮烷先驱体(PBSZ)并进行了高温裂解.采用综合热分析(TG-DSG)对其陶瓷化过程进行了分析,并采用XRD和SEM对陶瓷化产物的结构进行了表征.PBSZ在室温下是液态,易溶于二氯甲烷和氯仿等溶剂,可加工性优良.基于PBSZ先驱体的SiBCN陶瓷产率超过80%;陶瓷化产物在1400℃以下为无定形状态,在1500℃可形成由α-Si3N4,β-Si3N4,h-BN和SiO2晶体结构组成的陶瓷;陶瓷产物表面致密平整且具有优异的热稳定性和氧化性能,表明聚硼硅氮烷(PBSZ)有望成为高陶瓷产率和高性能陶瓷的重要先驱体.     

乙炔基封端液晶-含硅芳炔共聚树脂的固化机理

将热致性乙炔基封端液晶单体(MPBE)与含硅芳炔树脂(PSA)进行共聚,制得乙炔基封端液晶改性含硅芳炔树脂(PSA-MPBE)。采用FT-IR在线表征了PSA-MPBE树脂固化过程的结构变化,用裂解-气相色谱-质谱联用仪(Py-GC-MS)分析了其高温裂解产物,研究了其固化机理,用偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了共混树脂的相结构、断裂形貌和微观结构。结果表明:MPBE与PSA发生了共聚反应,使介晶域固定在交联网络中,形成结构均匀的以介晶相为小岛的海岛结构,PSA-MPBE树脂的断裂行为从典型的脆性断裂转变为微塑性断裂。     

前驱体转化法制备TiSi2/YSZ陶瓷涂层

采用聚硅氮烷前驱体作为基体,添加惰性填料(YSZ)和活性填料(TiSi2)制备涂层浆料,在310s不锈钢表面利用前驱体转化法制备TiSi2/YSZ陶瓷涂层.通过TGA、XRD和SEM对涂层的物相组成和微观形貌进行了表征,并研究了TiSi2含量对涂层的隔热性能以及耐高温性能的影响.结果表明,所制备的涂层厚度在15～35μm之间,由于前驱体树脂裂解过程中的体积收缩,未添加TiSi2的涂层表面分布有大量裂纹且涂层部分脱落.裂解过程中,TiSi2氧化生成TiO2与SiO2后可使TiSi2体积膨胀,弥补了前驱体树脂的体积收缩.因此随着TiSi2含量的增加,涂层脱落面积减少,表面裂纹密度降低,当TiSi2的体积分数达41;时,涂层内部无裂纹产生,该涂层样品在1200℃氧化25 h后金属基底氧化增重降低88.8;,并表现出良好的隔热性能和抗热震性能.     

双酚A二炔丙基醚与4,4′-联苯二苄叠氮的合成及聚合反应研究

合成了两种单体双酚A二炔丙基醚与4,4′联苯二苄叠氮,研究了一种新的低温聚合体系———双酚A二炔丙基醚与4,4′联苯二苄叠氮在烘箱中的本体聚合行为.通过红外、核磁共振以及质谱、元素分析等表征了单体的结构.利用傅立叶红外技术(FTIR)跟踪了聚合反应过程中特征基团的变化,采用差示扫描量热技术(DSC)研究了聚合反应工艺及其动力学,热失重分析(TGA)考察了聚合产物的热稳定性能.通过Kissinger法和0zawa法获得了反应的一些动力学参数.结果表明,双酚A二炔丙基醚与4,4′联苯二苄叠氮易发生1,3偶极环加成聚合反应,在聚合物结构中形成三唑五元环,它们的聚合起始温度在70℃左右,聚合反应的主反应是一级反应,表观活化能ΔE=84.6kJmol,指前因子A=4.865×1010min-1.同时发现,聚合物具有较好的热稳定性能.     

两种含硅炔基树脂的固化行为研究

综合采用红外光谱（FTIR）、核磁碳谱 (13C NMR)、差示扫描量热（DSC）,热失重测试(TGA)等多种表征手段,研究了聚硅芳炔（PAR）和聚硅乙炔（PMR）两种含硅炔基树脂的固化行为,讨论了树脂固化物的结构与热稳定性的关系。结果表明：PAR和PMR树脂的固化机理不同,PAR主要通过炔基间的加成和Diels-Alder反应实现分子间的固化交联,并最终形成由苯环和稠芳环组成的芳构网络;PMR则主要通过硅氢基、炔基、烯基之间的加成反应实现固化,并成形饱和的碳硅Si—C(sp3)网络结构。固化成型的芳构网络和Si—C(sp3)网络结构分别赋予了PAR和PMR树脂固化物良好的热稳定性能,它们的热分解温度T_d5均大于600 ℃,900 ℃残重率均达到85%以上。