紫外光引发硅氢加成反应制备超支化聚碳硅氮烷

在二乙酰丙酮铂存在下, 以紫外光引发AB4型单体双(N,N-二烯丙基胺基)甲基硅烷发生硅氢加成反应, 制备了超支化聚碳硅氮烷. 聚合产物通过FTIR, 1H NMR, 13C NMR和29Si NMR谱和体积排除色谱/激光光散射联用技术进行表征. 与常规加热条件下Karstedt's催化剂催化的硅氢加成聚合相比, 光引发聚合的反应速度快. 波谱分析表明, 聚合过程中以α位硅氢加成反应为主. 光引发聚合制备的超支化聚碳硅氮烷支化度(DB)和平均支化数(ANB)分别为0.46和0.53, 与理论值相近. 其重均分子量为12500 g/mol, 分子量分布系数为2.1, Mark-Houwink方程指数α为0.44, 与热聚合制备的超支化聚碳硅氮烷的参数相近.     

紫外光固化乙烯基硅氮烷-巯基共聚物热裂解产物的表征

采用热失重与热分析联用(TGA-DTA)、X射线衍射(XDR),场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪及排水法对紫外光固化乙烯基硅氮烷-巯基共聚体系裂解产物进行了分析和表征。结果表明：在300～500 ℃的范围内出现了相吻合的质量损失速率峰和热量吸收峰;最终质量保持率约为55wt%;体系表观密度出现先下降后上升的趋势,保温时间提高可使热解产物进一步密实化,密度最终达到2.458 g·cm^-3;在保温2 h的条件下,共聚系在1 400 ℃下生成少量Si₃N₄晶体,在1 600 ℃下,热解物晶体组成为n_SiO2∶n_Si3N4∶n_SiC=3∶26∶71,结晶度达91.25%;延长保温时间即可提高体系的结晶度,也可降低结晶温度。在1 400 ℃保温24 h,观察到热解物内生成大量不规则的晶须。     

紫外光固化巯基-乙烯基硅氮烷共聚物热解研究

采用TGA-MS,FTIR和TGA-DTA等分析手段,研究了多元巯基化合物-乙烯基硅氮烷预聚物组成的紫外光固化体系制备的聚合物陶瓷前驱体共聚物在氮气中的热解机理和动力学.结果表明,裂解主要发生在280~430℃,430~560℃和560℃以上3个阶段,明确了各阶段主要发生的化学反应,发现硫元素主要是以H2S和SO2逸出.采用Vachuska-Voboril和Friedman法对不同巯基官能度和不同巯基化合物用量的共聚物热解动力学参数计算表明,增加巯基化合物官能度,第一阶段的热解反应活化能和反应级数相应增大;改变巯基化合物用量使得初始的热解活化能降低,并导致最终陶瓷收率降低.巯基与乙烯基摩尔比分别为2∶1和1∶3的共聚物的热解表观活化能(0.05≤α≤0.65时)分别为175~195 kJ/mol和95~118 kJ/mol.     

超支化聚碳硅氮烷的合成与表征

聚碳硅氮烷是一种新型含硅有机金属聚合物,其主链由硅氮碳连接而成,侧链为有机基团;与其它含硅聚合物(聚硅氮烷、聚碳硅烷等)类似,聚碳硅氮烷适于用做力学性能极佳且耐高温氧化的氮化硅(Si3N4)和氮化硅/碳化硅(Si3N4/SiC)复相陶瓷的前驱体.[1]超支化聚合物具有溶解性好、粘度低     

多元α-巯基丙酸酯/乙烯基硅氮烷紫外光固化与热解特性

采用三种多官能巯基丙酸酯与含有乙烯基的硅氮烷预聚物组成光固化体系, 对其UV光固化特性和固化物热解行为进行了研究, 并制备出近似Si3N4化学组成的Si-N陶瓷材料, 为制备微型陶瓷结构制件和陶瓷涂层提供了一条途径.     

可控降解超支化聚碳硅氮烷的合成与表征

通过锂化四甲基二乙烯基二硅氮烷分别与甲基氢二氯硅烷和二甲基氢氯硅烷的亲核取代反应合成了AB4和AB2型单体AB4M和AB2M,两种单体通过Karstedt催化剂催化的硅氢加成反应分别生成聚碳硅氮烷PAB4M和PAB2M.单体和聚合物的结构通过FT-IR、1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR和体积排除色谱-多角度激光光散射联用(SEC-MALLS)技术进行了表征,结果表明,单体的结构与设计结构相符合;单体聚合时主要以α-硅氢加成方式为主;聚合物具有超支化结构并由N(Si—C)3链节和大量端基双键组成.PAB4M和PAB2M的重均分子量分别为7800和5860g/mol,分子量分布系数分别为2·54和2·31·对PAB4M稳定性的初步研究表明,该聚合物对氯硅烷和在中性条件下对水稳定,但在HCl水溶液中可以降解,且通过控制HCl浓度可以调节其降解速度,从而实现对其控制降解.     

乙烯基硅氮烷-巯基共聚物热裂解研究

采用红外(FTIR)、热失重, 热分析以及质谱联用(TGA-DTA-MS)、X射线衍射仪(XDR)、能谱仪对紫外光固化乙烯基硅氮烷-巯基共聚体系的热裂解行为进行了分析和表征. 结果表明: 300～500 ℃为聚合物裂解反应的主要温度范围. 裂解过程会逸出多种小分子气体, 其中体系中的S元素可能主要是以H2S和SO2和噻吩类的形式逸出; 最终质量保持率为55.3 wt%; 热裂解转化物表观密度出现先下降后上升的趋势, 最终达到2.09 g•cm－3; 在保温2 h的条件下, 热裂解转化物在1400 ℃下生成少量Si3N4晶体, 在1600 ℃下, 热裂解转化物晶体质量组成为m(SiO2)∶m(Si3N4)∶m(SiC)＝3∶26∶71, 结晶度达到91.3%.     

可紫外光固化的超支化聚硅氧烷合成及固化研究

同线型聚硅氧烷聚合物相比，超支化聚硅氧烷聚合物具有低粘度、高反应活性和良好的相容性等特点，其中以制备超支化的聚硅氧烷基硅氧烷和聚烷氧基硅氧烷为主．对于超支化聚硅氧烷主要是以ABx（X=2～6）（其中A为双键，B为硅氢键）型单体为原料，在氯铂酸或Pt／C的催化下，通过硅氢加成反应一步制备，最终聚合物的端基（B）为硅氢键，而双键则完全反应，此外也可通过含不同数目烷氧基硅烷的水解缩合制备超支化聚硅氧烷．     

巯基/乙烯基硅氮烷紫外光固化的研究

利用原位红外跟踪技术和光-示差扫描量热技术研究了不同类型多官能巯基化合物与乙烯基硅氮烷的紫外光聚合动力学过程.结果表明,巯基化合物官能度越高,聚合反应速率越高,但最终转化率越低.巯基丙酸酯类化合物比烷基硫醇类化合物更易与乙烯基硅氮烷反应.在较低温度下,反应温度对聚合反应的影响较弱,反应活化能约为2.3kJ/mol,而较高反应温度下反应速率偏离Arrhenius方程.     

超支化聚硅氧烷的紫外光固化行为及固化动力学研究

采用等温差示光量热技术(DPC)研究了超支化聚硅氧烷的紫外光固化行为及固化动力学. 探索了引发剂浓度、 光强度、 聚合温度和环境气氛对固化行为的影响规律. 研究结果表明, 增加光引发剂浓度和光强度及提高环境温度均可提高其固化速率和双键最终转化率. 在空气中固化时存在氧阻聚现象, 增大光强度可以显著缩短诱导期. 运用带扩散因子的自催化固化动力学模型研究了其光固化动力学, 计算出特定条件下的光固化动力学参数, 反应总级数约为6—7, 表观活化能为9.95 kJ/mol. 通过超支化聚合物与两种结构类似的低官能度单体光固化行为的对比, 研究了超支化聚合物固化行为与其分子结构的关系, 发现由于超支化大分子的独特结构, 在固化初始阶段便产生凝胶, 因此双键的最终转化率偏低.     

超支化聚(胺酯)的合成及其光固化性能研究

采用甲基丙烯酸酐直接改性和先以丁二酸酐或邻苯二甲酸酐酯化再以甲基丙烯酸缩水甘油酯改性所得到的甲基丙烯酸酯化超支化聚 (胺 酯 )齐聚物在光引发剂存在时紫外光辐照下发生快速聚合反应 ;反应速率和双键转化率随超支化分子的结构不同而变化 ;高度交联的涂膜具有较好的热学性能     

可光固化超支化聚硅氧基硅烷的合成与表征

自20世纪80年代末期Kim和Webster首次采用AB2型单体合成超支化聚合物以来，超支化聚合物以其新颖的结构、独特的性能和广泛的应用前景受到了科学界和工业界的广泛关注．其中超支化有机硅聚合物，尤其是硅氧基聚合物，由于具有良好的高低温稳定性、耐腐蚀性、耐候性等，以及硅氯、硅氢等末端基团易于功能化改性的特点，使其在功能性涂层材料、催化剂以及液晶材料等领域具有重要的应用价值．到目前为止，有关超支化聚硅氧基硅烷的研究主要集中在AB2型单体（x≥2，A和B分别为硅氢基团和乙烯基、烯丙基等不饱和基团）的制备以及硅氢加成产物的功能化改性方面．     

紫外光固化超支化聚硅氧烷的合成及其光固化动力学研究

利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅氧烷的受控水解反应即A2-B3单体对法来制备超支化聚硅氧烷,并对合成出的聚合物通过FT-IR、1H-NMR和多角度激光光散射技术(MALLS)进行了表征.结果表明,所得聚合物具有超支化结构且分子中含有大量活性官能团,从而可以实现紫外光引发固化.通过等温差示光量热实验(DPC)研究了聚合物结构、引发剂用量、光强度和聚合温度对聚合物光固化行为的影响规律,并得到了其中一种聚合物的光固化动力学参数,光固化反应总级数约为3,表观活化能为16.9kJ/mol.     

光/潮气双重固化聚氨酯涂层的制备及性能研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和二乙醇胺(DEOA)为原料一步法合成了超支化聚氨酯,对其改性制备了光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)和一系列双重固化(UV/潮气)超支化聚氨酯丙烯酸酯(DHPUA),使用傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和碳谱(13C-NMR)以及凝胶色谱(GPC)对其分子结构进行了表征.并以其为预聚物制备光固化涂层,通过对双重固化涂层的表面形貌、热性能和物理性能的研究,结果表明,超支化双重固化涂层经过潮气固化后,涂层表面的粗糙度随着树脂中硅氧烷端基的含量的增加先下降后上升;超支化双重固化涂层的物理性能和热稳定性都随着树脂中硅氧烷端基的含量的增加而提升.     

含硅丙烯酸酯化合物光固化性能的研究

本文主要研究含硅丙烯酸酯预聚物ANS的感光性能及光敏剂种类、活性稀释剂丙烯酸 β 羟乙酯 (HEA)用量、预聚体ANS本身结构对ANS感光体系感光性能的影响.发现ANS具有很高光敏性,其紫外响应峰在 334mm处.安息香双甲醚 (651)作为ANS的光引发剂,引发效果最好.活性稀释剂HEA可以降低体系的粘度,提高光固化膜透光率,调解光固化物的性能.预聚体结构不同,其感光性能有着很大差别.     

混杂光固化体系的原理及应用

混杂光固化或双重固化是指在同一体系中采用两种或两种以上不同类型的聚合反应来使体系固化的方法,它是原位改性高分子的一种新方法.混杂光固化体系包括自由基-阳离子混杂光固化体系、自由基-缩聚混杂体系和自由基-自由基混杂体系等.本文综述了混杂光固化体系的原理及其应用.     

SYNTHESES AND CHARACTERIZATIONS OF HYPERBRANCHED POLYPHENYLENES

Hyperbranched polymers have attracted much attention over the past decade because of the expectation that theirunique molecular shape, branching pattern and surface functionality may impart unusual properties. Methods forthe synthesis of hyperbranched polymers are, however, rather limited. Cyclotrimerization of alkynes to aromaticrings is a century-old reaction. Although chemists have intensively investigated cyclotrimerization of variousdiynes in the last century, their attention was mainly f…     

SYNTHESES AND CHARACTERIZATIONS OF HYPERBRANCHED POLYPHENYLENES

 New hyperbranched polyphenylenes with high molecular weights are synthesized by the copolycyclotrimerizations of 1,4-diethynylbenzene (I) with phenylacetylene (A), 1-octyne (B), and 1-dodecyne (C) catalyzed by TaCl₅-Ph₄Sn. The polymers are completely soluble in common solvents such as toluene, THF, chloroform, and dichloromethane. The polymers are characterized by spectroscopic methods and all of the polymers give satisfactory analysis data corresponding to their expected molecular structures.