聚雙環(huán)戊二烯納米復(fù)合材料的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間：2021-12-17 02:09
聚雙環(huán)戊二烯（Polydicyclopentadiene,PDCPD）是由單體雙環(huán)戊二烯（Dicyclopentadiene,DCPD）通過(guò)開(kāi)環(huán)易位聚合得到的一種性能優(yōu)良的非極性熱固性工程塑料。本文選取球狀二氧化硅、棒狀多壁碳納米管作為填料,制備填料/PDCPD復(fù)合材料。首先在填料表面引入非極性的乙烯基、苯基基團(tuán),提高填料在單體DCPD中的分散性和二者之間的相容性。然后通過(guò)原位聚合制備填料/PDPCD復(fù)合材料,分別研究不同填料和不同非極性基團(tuán)對(duì)PDCPD聚合反應(yīng)及其復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。本論文實(shí)驗(yàn)第一部分（第三章）采用溶膠-凝膠法一步合成乙烯基功能化的二氧化硅（V-SiO2）,然后通過(guò)原位聚合和澆注工藝制備了V-SiO2含量不同的V-SiO2/PDCPD復(fù)合材料,使用紅外（FTIR）、熱重（TG）、動(dòng)態(tài)光散射（DLS）、掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)V-SiO2的表面基團(tuán)及其含量、形貌和粒徑大小進(jìn)行表征。使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)（UTM）和動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀（DMA）對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,V-SiO...
【文章來(lái)源】：寧波大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
DCPD的分子結(jié)構(gòu)
空氣不敏感的雙組分催化劑合成了玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高達(dá) 160 ℃的 PDCPD 材料。1.1.2 開(kāi)環(huán)易位聚合開(kāi)環(huán)易位聚合是指環(huán)烯烴在特定的催化劑作用下開(kāi)環(huán)聚合生成相應(yīng)的非脂環(huán)型聚合物的反應(yīng)，是新發(fā)現(xiàn)的合成高分子材料的有效方法之一。1957 年，杜邦公司 Eleuterio 使用鉬催化劑研究環(huán)烯烴的聚合反應(yīng)時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)了開(kāi)環(huán)易位聚合反應(yīng)[30]。之后，Truett 等[31]研究證明了環(huán)烯烴能發(fā)生開(kāi)環(huán)易位聚合。由于環(huán)烯烴通過(guò) ROMP 得到的聚合物仍能保留不飽和雙鍵而引起研究者們的廣泛關(guān)注，Truett[31]、Calderon[32]、Herison[33]等先后提出了幾種不同的反應(yīng)機(jī)理，Heriso機(jī)理是目前被廣泛認(rèn)同的，具體過(guò)程如圖 1.2 所示[34]。Herison 機(jī)理的核心是認(rèn)為在反應(yīng)過(guò)程中形成了金屬環(huán)丁烷過(guò)渡態(tài)，隨后該過(guò)渡態(tài)以易位的形式斷裂生成新的卡賓活性中心，繼續(xù)引發(fā)聚合反應(yīng)，而 Grubbs 等[35]成功地從中間體中分離出金屬環(huán)丁烷絡(luò)合物，進(jìn)而說(shuō)明了 Herison 機(jī)理的正確性。
圖 1.3 DCPD 開(kāi)環(huán)易位聚合反應(yīng)示意圖[38]Figure 1.3 Schematic diagram of ring-opening metathesis polymerization of DCPD.[38]在過(guò)去的幾十年間，許多國(guó)內(nèi)外研究者們也對(duì) DCPD 的聚合機(jī)理行了深究。Matejka[40]等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，DCPD 在低轉(zhuǎn)化率時(shí)出現(xiàn)了凝膠，說(shuō)明聚程中除了開(kāi)環(huán)易位反應(yīng)機(jī)理，可能存在陽(yáng)離子聚合機(jī)理，由此他認(rèn)為在反期 DCPD 先開(kāi)環(huán)形成線(xiàn)性分子鏈，過(guò)了誘導(dǎo)期后，才發(fā)生易位聚合反應(yīng)形聯(lián)的聚合物分子鏈。Macosko[41]等也認(rèn)為 DCPD 中的兩個(gè)環(huán)能同時(shí)發(fā)生 ROM成的高度交聯(lián)的 PDCPD 樹(shù)脂。Davidson 等[42,43]設(shè)計(jì)了多個(gè)反應(yīng)來(lái)證明 DC聚合機(jī)理，結(jié)果表明 DCPD 在經(jīng)典催化體系催化下，DCPD 的降冰片烯環(huán)發(fā)環(huán)易位聚合，環(huán)戊烯環(huán)發(fā)生加成聚合。王征[44]等通過(guò)研究提出當(dāng)催化體系含氧的酚類(lèi)配體存在時(shí)，環(huán)戊烯環(huán)以開(kāi)環(huán)易位聚合為主，而當(dāng)體系中加入的酚或醇類(lèi)配體時(shí)，環(huán)戊烯環(huán)中的雙鍵則會(huì)被引發(fā)部分陽(yáng)離子發(fā)生加成反應(yīng)
本文編號(hào)：3539218
【文章來(lái)源】：寧波大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
DCPD的分子結(jié)構(gòu)
空氣不敏感的雙組分催化劑合成了玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高達(dá) 160 ℃的 PDCPD 材料。1.1.2 開(kāi)環(huán)易位聚合開(kāi)環(huán)易位聚合是指環(huán)烯烴在特定的催化劑作用下開(kāi)環(huán)聚合生成相應(yīng)的非脂環(huán)型聚合物的反應(yīng)，是新發(fā)現(xiàn)的合成高分子材料的有效方法之一。1957 年，杜邦公司 Eleuterio 使用鉬催化劑研究環(huán)烯烴的聚合反應(yīng)時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)了開(kāi)環(huán)易位聚合反應(yīng)[30]。之后，Truett 等[31]研究證明了環(huán)烯烴能發(fā)生開(kāi)環(huán)易位聚合。由于環(huán)烯烴通過(guò) ROMP 得到的聚合物仍能保留不飽和雙鍵而引起研究者們的廣泛關(guān)注，Truett[31]、Calderon[32]、Herison[33]等先后提出了幾種不同的反應(yīng)機(jī)理，Heriso機(jī)理是目前被廣泛認(rèn)同的，具體過(guò)程如圖 1.2 所示[34]。Herison 機(jī)理的核心是認(rèn)為在反應(yīng)過(guò)程中形成了金屬環(huán)丁烷過(guò)渡態(tài)，隨后該過(guò)渡態(tài)以易位的形式斷裂生成新的卡賓活性中心，繼續(xù)引發(fā)聚合反應(yīng)，而 Grubbs 等[35]成功地從中間體中分離出金屬環(huán)丁烷絡(luò)合物，進(jìn)而說(shuō)明了 Herison 機(jī)理的正確性。
圖 1.3 DCPD 開(kāi)環(huán)易位聚合反應(yīng)示意圖[38]Figure 1.3 Schematic diagram of ring-opening metathesis polymerization of DCPD.[38]在過(guò)去的幾十年間，許多國(guó)內(nèi)外研究者們也對(duì) DCPD 的聚合機(jī)理行了深究。Matejka[40]等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，DCPD 在低轉(zhuǎn)化率時(shí)出現(xiàn)了凝膠，說(shuō)明聚程中除了開(kāi)環(huán)易位反應(yīng)機(jī)理，可能存在陽(yáng)離子聚合機(jī)理，由此他認(rèn)為在反期 DCPD 先開(kāi)環(huán)形成線(xiàn)性分子鏈，過(guò)了誘導(dǎo)期后，才發(fā)生易位聚合反應(yīng)形聯(lián)的聚合物分子鏈。Macosko[41]等也認(rèn)為 DCPD 中的兩個(gè)環(huán)能同時(shí)發(fā)生 ROM成的高度交聯(lián)的 PDCPD 樹(shù)脂。Davidson 等[42,43]設(shè)計(jì)了多個(gè)反應(yīng)來(lái)證明 DC聚合機(jī)理，結(jié)果表明 DCPD 在經(jīng)典催化體系催化下，DCPD 的降冰片烯環(huán)發(fā)環(huán)易位聚合，環(huán)戊烯環(huán)發(fā)生加成聚合。王征[44]等通過(guò)研究提出當(dāng)催化體系含氧的酚類(lèi)配體存在時(shí)，環(huán)戊烯環(huán)以開(kāi)環(huán)易位聚合為主，而當(dāng)體系中加入的酚或醇類(lèi)配體時(shí)，環(huán)戊烯環(huán)中的雙鍵則會(huì)被引發(fā)部分陽(yáng)離子發(fā)生加成反應(yīng)
本文編號(hào)：3539218
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3539218.html
最近更新
教材專(zhuān)著
