【摘 要】
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该论文以聚有机硅倍半氧烷中耐热性最好而且高温热失重最小的聚甲基硅倍半氧烷作为主要研究对象,在该课题组开发的非水解法PMSQ合成的成就基础之上,系统地研究了PMSQ-玻璃纤
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该论文以聚有机硅倍半氧烷中耐热性最好而且高温热失重最小的聚甲基硅倍半氧烷作为主要研究对象,在该课题组开发的非水解法PMSQ合成的成就基础之上,系统地研究了PMSQ-玻璃纤维布增强层压材料的制备;另外,开发了一种由烷基三烷氧基硅烷作为原料合成PMSQ的新方法,该方法以水作为反应介质,用适当的分散助剂将单体分散于水中得到均相溶液,然后加入催化剂催化水解缩合反应,得到的产物PSSQ因为不溶于水而从水中沉降出来,在温和的条件下反应避免了凝胶的生成.是一种简便的、经济环保的合成方法,可得到纯净的不含金属离子及卤素离子的PMSQ.TGA分析表明,用这种方法得到的PMSQ具有优异的耐热性,氮气中700℃前的失重量小于7﹪.通过MALDI-TOF分析表明,用这种方法合成的PMSQ具有笼状或准梯形结构.为了对PMSQ增强,采用了粘土和多壁碳纳米管作为纳米粒子来制备与PMSQ纳米复合材料.用含有聚硅氧烷链节的聚合物表面活性剂对蒙脱土进行有机化,通过溶液吸附法制备了PMSQ-粘土纳米复合材料,与长链烷基铵有基化的蒙脱土相比,用聚合物表面活性剂处理的蒙脱土易于在乙醇中溶胀.SEM图像显示,用聚合物表面活性剂处理的蒙脱土在复合材料中呈薄片状分散,TEM照片表明,这些薄片状结构基本是由数个插层了PMSQ的粘土片构成的.这种有机化蒙脱土能以0.5﹪的添加量使PMSQ-玻璃纤维层压材料的弯曲强度和弯曲模量分别从94.7MPa提高到221.0MPa和从12.8GPa提高到19.9GPa.为了避免碳纳米管加入PMSQ中引起的团聚,并为了在聚合物与碳纳米管之间建立强的结合,以利于力的传递和起到有效的增强作用,将多壁碳纳米管先进行羧基化,然后在DCC的作用下,通过酰胺化反应将硅烷偶联剂3-胺丙基三乙氧基硅烷键接到碳纳米管表面.SEM照片显示,通过硅官能化的碳纳米管可以均匀地分散于PMSQ基体中,这种硅官能化的碳纳米管以1wt﹪添加量就可以使PMSQ-玻璃纤维增强层压材料的弯曲模量和弯曲强度分别提高31﹪和36﹪.
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