納米Fe2O3改性聚甲基硅樹(shù)脂的制備及其復(fù)合材料性能研究.pdf

1、硅樹(shù)脂及其復(fù)合材料具有良好的高溫穩(wěn)定性和介電性能，且重量輕、熱膨脹系數(shù)小，是航天飛機(jī)、洲際導(dǎo)彈雷達(dá)天線罩的首選材料。本文制備了含有納米Fe2O3的改性甲基硅樹(shù)脂及其復(fù)合材料，進(jìn)而對(duì)硅樹(shù)脂基透波材料的耐熱性能，力學(xué)性能和高溫電性能進(jìn)行了深入的研究。
　　采用甲基三乙氧基硅烷合成出含碳低的甲基硅樹(shù)脂。采用傅立葉變換紅外光譜（FT-IR）和固體硅核磁（29Si-NMR）等手段對(duì)甲基硅樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，確定合成產(chǎn)物為含有端羥基的甲基硅

2、樹(shù)脂。采用熱失重（TG）和差式掃描量熱法（DSC）研究了高溫下甲基硅樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性和熱降解機(jī)理，結(jié)果表明甲基硅樹(shù)脂在空氣氣氛下具有較好的耐熱性能和耐氧化穩(wěn)定性。
　　采用硅烷偶聯(lián)劑在納米Fe2O3粒子表面接枝聚甲基丙烯酸丁酯（PBMA）的方法，解決了納米Fe2O3粒子易團(tuán)聚的缺點(diǎn)。采用IR、光電子能譜（XPS）和TG等手段對(duì)納米Fe2O3粒子的表面接枝進(jìn)行表征；通過(guò)浸潤(rùn)性、TEM及TG的測(cè)試研究了接枝改性納米Fe2O3粒子與硅樹(shù)脂

3、基體的相容性和分散性。結(jié)果表明納米Fe2O3粒子成功的接枝上了PBMA，并且其在甲基硅樹(shù)脂基體中分散性較好。通過(guò)TG、TG-IR聯(lián)用、29Si-NMR和XPS等手段研究了納米Fe2O3對(duì)甲基硅樹(shù)脂耐熱性能的影響。結(jié)果表明納米Fe2O3通過(guò)抑制甲基硅樹(shù)脂的熱氧化和熱降解，提高了硅樹(shù)脂的熱分解溫度，減少了高溫下樹(shù)脂基體的殘?zhí)剂俊?br>　　采用Flynn-Wall-Ozawa（DSC）和Friedman法計(jì)算甲基硅樹(shù)脂和納米Fe2O3改性甲

4、基硅的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，根據(jù)求出的熱分解活化能，采用Coats-Redfern和Master方法研究了甲基硅樹(shù)脂的熱分解固相反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，納米Fe2O3改性甲基硅樹(shù)脂的“解扣”式降解和“重排”式降解兩個(gè)熱降解階段的熱分解活化能都明顯高于甲基硅樹(shù)脂的熱分解活化能。根據(jù)求出的甲基硅樹(shù)脂的熱降解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，建立了硅樹(shù)脂二步熱降解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由該模型模擬的硅樹(shù)脂熱降解行為與試驗(yàn)測(cè)得的硅樹(shù)脂的熱降解有比較好的相似性。