耐热含硼含氢硅油的合成与表征

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:JK0803_chenjianchao
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含氢硅油广泛应用于硅橡胶、LED封装、疏水材料等的制备,但其耐热性有限,应用领域受到限制,本文合成了两种耐热含硼含氢硅油,主要研究内容如下:(1)以甲基硼酸(MBA)、甲基二氯硅烷(MDC)、二甲基二氯硅烷(DMDC)为原料合成含硼含氢硅油(BHSO-M),研究原料摩尔比、反应温度、反应时间等对产物耐热性的影响,最佳反应条件为:MBA与MDC摩尔比为1.5:1,反应温度为50℃,反应时间为7 h;得到热稳定性较好的产物BHSO-M-1.5,其含氢量为0.11%,粘均分子量为11165,失重5%时的温度(T5)、失重10%时的温度(T10)和失重最大速率时的温度(Tmax)分别达到385.2℃、421.4℃和579.2℃。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(NMR)证实了产物的结构。以DMDC、MBA、二乙烯基四甲基二硅氧烷为原料合成含硼乙烯基硅油(BVSO-M),乙烯基含量为0.2671 mmol/g。BHSO-M作为BVSO-M的固化剂,制备了耐热含硼硅橡胶(BSR-M),经X射线光电子能谱仪(XPS)分析,得到BSR-M的硼含量为8.74%,BSR-M的热分解表观活化能最高可达74.42 kJ/mol,且在800℃的残碳量达61%以上,高于普通硅橡胶,并通过红外光谱-热失重分析仪(TG-IR)联用技术分析了低聚物和硅橡胶侧甲基的分解过程。(2)以苯硼酸(PBA)、MDC、DMDC为原料,得到合成含硼含氢硅油(BHSO-P)最佳反应条件为:PBA与MDC摩尔比为1:1,反应温度为50℃,反应时间为5 h;此时BHSO-P-1具有最佳的耐热性,其含氢量为0.086%,分子量为7960,T5、T10和Tmax分别达到371.7℃、411.8℃和574.3℃。利用FT-IR、NMR和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)证明了BHSO-P的结构。以DMDC、PBA、二乙烯基四甲基二硅氧烷为原料合成含硼乙烯基硅油(BVSO-P),乙烯基含量为0.3079 mmol/g。以BHSO-P和BVSO-P为原料制备得到含硼硅橡胶(BSR-P),硼元素含量为8.88%,计算得到BSR-P的热分解表观活化能高于BSR-M,并发现BSR-P最大失重温度高于BSR-M,这可能是苯基的位阻效应导致的。
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