納米Fe2O3改性聚甲基硅樹脂的制備及其復(fù)合材料性能研究.pdf

1、硅樹脂及其復(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、洲際導(dǎo)彈雷達天線罩的首選材料。本文制備了含有納米Fe2O3的改性甲基硅樹脂及其復(fù)合材料，進而對硅樹脂基透波材料的耐熱性能，力學(xué)性能和高溫電性能進行了深入的研究。
　　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）等手段對甲基硅樹脂的結(jié)構(gòu)進行了表征，確定合成產(chǎn)物為含有端羥基的甲基硅

2、樹脂。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脂的熱穩(wěn)定性和熱降解機理，結(jié)果表明甲基硅樹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粒子易團聚的缺點。采用IR、光電子能譜（XPS）和TG等手段對納米Fe2O3粒子的表面接枝進行表征；通過浸潤性、TEM及TG的測試研究了接枝改性納米Fe2O3粒子與硅樹脂

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，并且其在甲基硅樹脂基體中分散性較好。通過TG、TG-IR聯(lián)用、29Si-NMR和XPS等手段研究了納米Fe2O3對甲基硅樹脂耐熱性能的影響。結(jié)果表明納米Fe2O3通過抑制甲基硅樹脂的熱氧化和熱降解，提高了硅樹脂的熱分解溫度，減少了高溫下樹脂基體的殘?zhí)剂俊?br>　　采用Flynn-Wall-Ozawa（DSC）和Friedman法計算甲基硅樹脂和納米Fe2O3改性甲

4、基硅的熱分解反應(yīng)動力學(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脂的熱分解固相反應(yīng)機理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，納米Fe2O3改性甲基硅樹脂的“解扣”式降解和“重排”式降解兩個熱降解階段的熱分解活化能都明顯高于甲基硅樹脂的熱分解活化能。根據(jù)求出的甲基硅樹脂的熱降解反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)，建立了硅樹脂二步熱降解反應(yīng)動力學(xué)模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由該模型模擬的硅樹脂熱降解行為與試驗測得的硅樹脂的熱降解有比較好的相似性。