苯基POSS/有機(jī)硅樹脂復(fù)合材料的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-06-06 20:31
以苯基三甲氧基硅烷為原料,在酸性條件下利用水解縮合法,制備得到了苯基多面體低聚倍半硅氧烷(苯基POSS)。將苯基POSS添加到硅樹脂預(yù)聚體中,通過原位聚合法制備出苯基POSS/硅樹脂復(fù)合材料。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):當(dāng)苯基POSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于4.0%時,復(fù)合材料在可見光區(qū)的透光率均達(dá)到99.0%以上;當(dāng)苯基POSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0%時,復(fù)合涂層的折射率達(dá)到最大值1.54,硅樹脂的初始熱分解溫度從256℃上升到370℃,復(fù)合涂層的附著力較佳,達(dá)到1級,同時苯基POSS對硅樹脂復(fù)合材料的增韌效果明顯。
【文章來源】:中國膠粘劑. 2020,29(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
不同苯基POSS含量對硅樹脂折射率的影響
苯基POSS含量對硅樹脂熱穩(wěn)定性能的影響如圖3所示。從上述折射率和透光率測試結(jié)果可知,當(dāng)硅樹脂中苯基POSS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0%時,復(fù)合材料的綜合性能較好,因此試驗選用該條件下的復(fù)合材料與純硅樹脂的耐熱性能進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn):添加了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0%的苯基POSS之后,硅樹脂的起始分解溫度從256℃上升到370℃。隨著測試溫度的升高,在400℃之前,純硅樹脂和添加了苯基POSS的硅樹脂都開始有一定程度的熱失重,復(fù)合樹脂的熱失重較為緩慢,而純硅樹脂在300℃之后則表現(xiàn)為快速失重。這可能是由于雜化復(fù)合了苯基POSS的硅樹脂在合成過程中形成了較為特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致復(fù)合樹脂具有較好的熱穩(wěn)定性能。
由圖4可知:純硅樹脂的拉伸斷面光滑平整,說明拉伸時是脆性斷裂;添加2.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)苯基POSS后,復(fù)合材料的拉伸斷面有清晰的扯斷形貌,裂紋處為吸收拉伸應(yīng)力后的發(fā)白現(xiàn)象,這可能是由于苯基POSS的納米效應(yīng)發(fā)揮了作用;添加了4.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)苯基POSS后硅樹脂復(fù)合材料的拉伸斷面,呈現(xiàn)出更多的扯斷裂紋。這可能是由于適量的苯基POSS與硅樹脂基體間的相互作用力更強(qiáng),拉伸強(qiáng)度更大,在外力作用下,表現(xiàn)為更明顯的韌性斷裂。3 結(jié)語
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]官能化POSS的制備及其在聚合物改性中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王笑鴿,安秋鳳,張強(qiáng),李衛(wèi)衛(wèi),胡晶晶,羅云. 應(yīng)用化工. 2018(12)
[2]多面體低聚倍半硅氧烷在涂料領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 俞傳永,陳磊,李紅軒,周惠娣,陳建敏. 涂料工業(yè). 2017(09)
[3]官能化POSS的制備及其在有機(jī)硅材料中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王峰,牟秋紅,彭丹,張方志,李金輝,趙寧,于一濤,李冰. 化工進(jìn)展. 2017(04)
[4]低介電高耐熱環(huán)氧樹脂/聚苯醚/POSS納米復(fù)合材料研究[J]. 任強(qiáng),韓玉,李錦春,鄒國享,宋艷. 功能材料. 2013(09)
[5]POSS/聚合物有機(jī)-無機(jī)雜化材料的研究進(jìn)展[J]. 張增平,裴建中,梁國正. 中國膠粘劑. 2012(08)
[6]LED封裝用改性環(huán)氧樹脂研究進(jìn)展[J]. 馮朝波,侯甫文,徐耀華,許京麗. 廣州化工. 2011(21)
[7]POSS/EPDM無機(jī)-有機(jī)雜化材料[J]. 高鈞馳,楊榮杰. 復(fù)合材料學(xué)報. 2011(01)
碩士論文
[1]新型官能化籠型倍半硅氧烷及其低介電復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 張蓉.北京化工大學(xué) 2018
本文編號:3215090
【文章來源】:中國膠粘劑. 2020,29(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
不同苯基POSS含量對硅樹脂折射率的影響
苯基POSS含量對硅樹脂熱穩(wěn)定性能的影響如圖3所示。從上述折射率和透光率測試結(jié)果可知,當(dāng)硅樹脂中苯基POSS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0%時,復(fù)合材料的綜合性能較好,因此試驗選用該條件下的復(fù)合材料與純硅樹脂的耐熱性能進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn):添加了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0%的苯基POSS之后,硅樹脂的起始分解溫度從256℃上升到370℃。隨著測試溫度的升高,在400℃之前,純硅樹脂和添加了苯基POSS的硅樹脂都開始有一定程度的熱失重,復(fù)合樹脂的熱失重較為緩慢,而純硅樹脂在300℃之后則表現(xiàn)為快速失重。這可能是由于雜化復(fù)合了苯基POSS的硅樹脂在合成過程中形成了較為特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致復(fù)合樹脂具有較好的熱穩(wěn)定性能。
由圖4可知:純硅樹脂的拉伸斷面光滑平整,說明拉伸時是脆性斷裂;添加2.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)苯基POSS后,復(fù)合材料的拉伸斷面有清晰的扯斷形貌,裂紋處為吸收拉伸應(yīng)力后的發(fā)白現(xiàn)象,這可能是由于苯基POSS的納米效應(yīng)發(fā)揮了作用;添加了4.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)苯基POSS后硅樹脂復(fù)合材料的拉伸斷面,呈現(xiàn)出更多的扯斷裂紋。這可能是由于適量的苯基POSS與硅樹脂基體間的相互作用力更強(qiáng),拉伸強(qiáng)度更大,在外力作用下,表現(xiàn)為更明顯的韌性斷裂。3 結(jié)語
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]官能化POSS的制備及其在聚合物改性中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王笑鴿,安秋鳳,張強(qiáng),李衛(wèi)衛(wèi),胡晶晶,羅云. 應(yīng)用化工. 2018(12)
[2]多面體低聚倍半硅氧烷在涂料領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 俞傳永,陳磊,李紅軒,周惠娣,陳建敏. 涂料工業(yè). 2017(09)
[3]官能化POSS的制備及其在有機(jī)硅材料中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王峰,牟秋紅,彭丹,張方志,李金輝,趙寧,于一濤,李冰. 化工進(jìn)展. 2017(04)
[4]低介電高耐熱環(huán)氧樹脂/聚苯醚/POSS納米復(fù)合材料研究[J]. 任強(qiáng),韓玉,李錦春,鄒國享,宋艷. 功能材料. 2013(09)
[5]POSS/聚合物有機(jī)-無機(jī)雜化材料的研究進(jìn)展[J]. 張增平,裴建中,梁國正. 中國膠粘劑. 2012(08)
[6]LED封裝用改性環(huán)氧樹脂研究進(jìn)展[J]. 馮朝波,侯甫文,徐耀華,許京麗. 廣州化工. 2011(21)
[7]POSS/EPDM無機(jī)-有機(jī)雜化材料[J]. 高鈞馳,楊榮杰. 復(fù)合材料學(xué)報. 2011(01)
碩士論文
[1]新型官能化籠型倍半硅氧烷及其低介電復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 張蓉.北京化工大學(xué) 2018
本文編號:3215090
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