含苯硼酸、吡啶硼酸耐热硅油的制备与表征

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Carlower
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航空、航天、电子、电气、交通等领域为保护核心器件需要有机硅材料具有更高的热稳定性。本文合成具有优良的热稳定性的羟基含硼硅油,主要研究内容如下:(1)以二甲基二氯硅烷、苯硼酸为原料,硫酸作催化剂,合成二甲基二氯硅烷与苯硼酸共聚物(PhPBS)。研究了单体摩尔比、滴加时间、反应温度、反应时间,以及原料来源来探究对PhPBS的热稳定性的影响。当二甲基二氯硅烷与苯硼酸的摩尔比为10:1.1,在缩合反应温度为120℃下反应2h,制备的PhPBS的热稳定性较好。PhPBS在氮气氛围中质量损失5%时的温度(T5)为451.2℃、在空气氛围中的T5为366.1℃;用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振(NMR)的结果证实了产物的结构;利用FWO方法计算得到PhPBS在氮气氛围中的热降解活化能为171.27kJ/mol。研究了封端剂种类、苯基含量对进一步提高PhPBS的热稳定性的影响。结果表明封端剂对PhPBS的热稳定性改善不明显;增加苯基含量能改善PhPBS在空气中的热稳定性,当二甲基二氯硅烷与二苯基二氯硅烷的摩尔比为10:1时,PhPBS的热稳定性明显改善,其空气氛围中的T5达到384.5℃。(2)以二甲基二氯硅烷、4-吡啶硼酸为原料,硫酸为催化剂,合成二甲基二氯硅烷与4-吡啶硼酸共聚物(PyPBS)。研究了单体摩尔比、滴加时间、反应温度和反应时间来探究对PyPBS的热稳定性的影响。当二甲基二氯硅烷与4-吡啶硼酸摩尔比为15:1.4,在缩合反应温度为130℃下反应4h,制备的PyPBS的热稳定性较好。PyPBS在氮气氛围中的T5为429.1℃、在空气氛围中的T5为371.1℃;用FT-IR和NMR等表征方法进行了表征;利用FWO方法计算得到PyPBS在氮气氛围中的热降解活化能为256.55kJ/mol,明显高于普通的甲基硅油和PhPBS。为进一步提高PyPBS的热稳定性,增加PyPBS中的苯基含量,结果表明增加苯基含量能够改善PyPBS在空气中的热稳定性,当二甲基二氯硅烷与二苯基二氯硅烷的摩尔比为5:1时制备出的改性PyPBS在空气氛围中的热稳定性最佳,T5为399.5℃。
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