環(huán)氧基倍半硅氧烷(POSS)的合成及其酯化性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、籠型倍半硅氧烷是一種新型納米材料,因為它具有分子剛性大、熱穩(wěn)定高、抗氧化性、阻燃性等優(yōu)勢,已經(jīng)成為改性高分子的熱點。環(huán)氧樹脂由于其熱力學性能、附著力強、固化收縮率小等優(yōu)良特點,被廣泛應用在粘合劑、涂料、電子材料、工程材料各個領(lǐng)域。但是,由于環(huán)氧樹脂存在韌性差、耐熱性差、交聯(lián)密度、內(nèi)應力大等缺點,應用受限,可通過選擇不同的固化劑、稀釋劑、填充劑等辦法改性,但對環(huán)氧本身改性不大,為此利用POSS的分子剛性大、熱穩(wěn)定高、抗氧化等優(yōu)點,把POS

2、S引入到環(huán)氧樹脂對其進行改性,可以提高材料的物理性質(zhì)。
  本文以β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基乙基)三甲氧基硅烷水解縮合制備了環(huán)氧基倍半硅氧烷,并且研究了環(huán)氧基倍半硅氧烷的最優(yōu)合成條件。其次,以該產(chǎn)物再與丙烯酸通過酯化反應得倍半硅氧烷丙烯酸樹脂,并且研究其與丙烯酸酯化反應的合成工藝最優(yōu)條件。再次,研究了以倍半硅氧烷丙烯酸樹脂為預聚物,HDDA為稀釋單體制備了紫外光固化涂料,并研究了配方設(shè)計的涂料的各種性能。研究的工作內(nèi)容如下:

3、  1.在以四甲基氫氧化銨催化下,β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基乙基)三甲氧基硅烷(A186)經(jīng)過水解、縮合反應合成了環(huán)氧基倍半硅氧烷,經(jīng)FT-IR和1H-NMR光譜確認為目標產(chǎn)物,并研究了其最優(yōu)的合成條件。其最佳合成條件是:以異丙醇與二甲苯體積之比為1.5,水解反應8h,催化劑量(TMHA)3.5%,在縮合反應溫度為80℃,反應1h,產(chǎn)率為98.6%。
  2.以環(huán)氧基倍半硅氧烷與丙烯酸通過酯化反應,成功合成了倍半硅氧烷丙烯酸樹脂(E

4、SA),經(jīng)FT-IR光譜確認為目標產(chǎn)物。并且以催化劑、反應溫度、催化劑的量為因素,研究了環(huán)氧基倍半硅氧烷與丙烯酸酯化反應的合成工藝,其最優(yōu)的酯化條件為:以催化劑四丁基溴化銨(用量0.8%(質(zhì)量分數(shù))),2,6二叔丁基對甲酚為阻聚劑(用量0.10%(質(zhì)量分數(shù))),反應溫度為110℃,反應時間為120min,酯化產(chǎn)率為96.5%。
  3.以ESA為預聚物,HDDA為稀釋單體,2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(光引發(fā)劑1173)

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