有機硅樹脂及其功能泡沫材料的制備與性能研究.pdf

1、有機硅樹脂分子鏈段中特有的三維硅-氧-硅主鏈骨架結(jié)構(gòu)，使其具有獨特的化學(xué)物理性能包括極高的熱穩(wěn)定性、良好的耐候性、較高的熱氧穩(wěn)定性、低介電常數(shù)、抗腐蝕能力等特點，在涂料、膠粘劑等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，開展硅樹脂及其復(fù)合材料的研究已成為一個重要的研究方向。
　　以聚氨酯(PU）泡沫為代表的碳類聚合物材料，在保溫節(jié)能、清潔吸附等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用，采用硅樹脂對材料表面改性能夠顯著地改善聚合物材料的性質(zhì)，使其具有耐高溫、阻燃自熄、防水防

2、潮等特性，其次在硅樹脂體系中加入納米粒子能有效豐富硅樹脂高分子材料多功能特性。因此，在不影響高分子材料加工性能的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)開展硅樹脂及其聚合物復(fù)合材料阻燃、疏水等性能的研究，對發(fā)展多功能硅樹脂復(fù)合材料具有重要的理論指導(dǎo)和實踐應(yīng)用價值。
　　本文首先通過調(diào)節(jié)三種不同氯硅烷單體的比例，利用氯硅烷水解縮聚合成了R/Si值為1.4，1.2，1.0的三種甲基苯基硅樹脂并進行了結(jié)構(gòu)表征，制得了具有較窄分子量分布的甲基苯基硅樹脂，通過熱穩(wěn)定性

3、能測試發(fā)現(xiàn)，硅樹脂的耐熱性隨著R/Si的降低而提高，分析了甲基苯基硅樹脂熱穩(wěn)定性能與R/Si值之間的聯(lián)系及控制機理，獲得了甲基苯基硅樹脂耐熱性能的調(diào)控方法，R/Si=1.0甲基苯基硅樹脂具有最優(yōu)的耐熱性能。
　　其次，針對PU泡沫材料存在耐高溫、阻燃性能差等缺點，采用甲基苯基硅樹脂對PU泡沫材料改性，通過浸涂-旋涂-固化三步法，制備硅樹脂改性PU阻燃泡沫材料。研究了不同R/Si甲基苯基硅樹脂及其涂覆次數(shù)、涂層厚度對材料阻燃性能的影

4、響，PU泡沫材料的阻燃性能隨著R/Si降低而提升，隨著涂覆次數(shù)及涂層厚度而提高。采用R/Si=1.0甲基苯基硅樹脂溶液浸潤三次，PU泡沫材料具有最佳的阻燃、耐熱性能。通過微觀結(jié)構(gòu)分析，闡述了甲基苯基硅樹脂對聚合物材料的有效無鹵阻燃機理，一方面其耐高溫特性提高了材料的阻燃性能，另一方面硅樹脂燃燒后形成的二氧化硅保護層，也有效提高了泡沫材料的阻燃性能。
　　最后，針對PU泡沫材料具有高孔隙率、大比表面積等特點，采用共沉淀法、溶膠-凝膠

5、法制備功能化Fe3O4納米粒子并引入硅樹脂溶液中，制備磁性超疏水泡沫材料，以用于油水混合物的分離，解決石油、化學(xué)品泄漏以及工業(yè)排放等造成的大量含油廢水問題?？疾炝斯δ芑疐e3O4納米粒子含量對PU泡沫材料疏水性及其表面微觀結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著功能化Fe3O4納米粒子含量的提高，泡沫材料疏水性逐漸增強，水接觸角可達到152°。這主要歸于功能化Fe3O4納米粒子在泡沫材料表面形成的微納粗糙結(jié)構(gòu)和引入的疏水基團。研究了磁性超疏水泡沫材料