脲基硅烷的制備及表征.pdf

1、有機(jī)硅聚合物具有很好的耐高低溫、疏水、耐老化、耐候等優(yōu)異性能，應(yīng)用于國(guó)防、生活等各方面，已成為適應(yīng)時(shí)代要求，發(fā)展快速，具有發(fā)展前途的綠色材料。有機(jī)硅聚合物的合成方法主要分為兩類，一類是以兩端帶有活性基團(tuán)硅烷的直接縮聚，一類是環(huán)硅氧烷的開環(huán)聚合。直接縮聚因其反應(yīng)不好控制，工業(yè)上主要是以開環(huán)聚合為主，若要制備特種耐高溫的有機(jī)硅聚合物，比如向硅氧烷主鏈引入耐熱基團(tuán)，開環(huán)聚合是達(dá)不到的。本論文采用二硅醇和活性的脲基硅烷進(jìn)行縮聚反應(yīng)，可以很好地解

2、決上述困難，對(duì)縮合所用單體脲基硅烷的制備進(jìn)行了深入探究。
　　論文主要工作如下:
　　1.采用陰離子反應(yīng)和氯硅烷氨解兩種方法制備雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷，通過(guò)FTIR、1HNMR對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，證實(shí)了雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷的成功合成。隨后從反應(yīng)配比、反應(yīng)溶劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間四個(gè)方面來(lái)探究影響雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷產(chǎn)率的因素，以此確定最佳合成條件。最終確定反應(yīng)條件是:(1)原料甲基

3、乙烯基二氯硅烷和四氫吡咯的摩爾配比為1∶5;(2)庚烷作溶劑;(3)反應(yīng)溫度為-10～20℃;(4)反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí)。
　　2.在無(wú)水無(wú)氧、高純氬氣環(huán)境中，以合成的雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷、異氰酸苯酯為原料，進(jìn)行反應(yīng)制備雙(N-苯基-N'-四亞甲基脲)甲基乙烯基硅烷，且探討了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)配比、反應(yīng)溫度三個(gè)方面的因素對(duì)雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷產(chǎn)率的影響，以此確定最佳合成條件。最終確定反應(yīng)條件是:(1)反應(yīng)溫

4、度為-10～-20℃(2)異氰酸苯酯與雙(N-四亞甲基)氨基甲基乙烯基硅烷配比為2.5∶1;(3)反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí);
　　3.采用不同側(cè)基的二氯硅烷、四氫吡咯、二乙胺作為原料合成不同結(jié)構(gòu)的有機(jī)氨基硅烷，接著與異氰酸苯酯進(jìn)行反應(yīng)，制備了7種端基或者側(cè)基不同的脲基硅烷，通過(guò)FTIR、1HNMR、13C-NMR、MS對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，通過(guò)DSC測(cè)試了其熔點(diǎn)。
　　4.應(yīng)用二苯基硅二醇與制備的三種脲基硅烷在低溫下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，制備

5、了5種不同有機(jī)硅聚合物，通過(guò)FTIR、1HNMR、13C NMR、GPC對(duì)聚合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，數(shù)據(jù)表明聚合物的成功合成。
　　5.應(yīng)用TGA對(duì)合成的有機(jī)硅聚合物進(jìn)行熱性能分析，探討了不同氣氛中的降解機(jī)制及初始分解溫度、側(cè)基種類和含量對(duì)耐熱性能的影響，分析結(jié)果表明，在氮?dú)?、空氣環(huán)境下聚合物都有很高的初始分解溫度和高溫殘?zhí)柯?且在氮?dú)?、空氣中的分解機(jī)制完全不同，氮?dú)庵兄挥幸徊浇到猓諝庵蟹謨刹浇到?在空氣中聚合物的初始分解溫度大多低