侧酮肟基聚硅氧烷的制备与性能研究

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侧活性聚硅氧烷是一种新型结构并可固化的多官能度液体聚硅氧烷树脂。由于多官能度的活性基团可以在催化剂的作用下发生交联反应,生成高度交联的聚硅氧烷网络,使固化物不仅具备普通聚硅氧烷的优良特性,还具备更加优异的耐温性能。因此侧活性聚硅氧烷可以用于耐高温胶粘剂、基体树脂和涂料粘料,替代腐蚀性大的无机材料,具备十分广泛的应用前景;也可用于聚硅氧烷橡胶的增强交联剂,解决了粉体增强固化工艺复杂的问题,应用前景也十分广泛。本论文制备了侧丙酮肟基聚硅氧烷(PMKS)和侧丁酮肟基聚硅氧烷(PMDS),研究了PMKS的制备工艺、固化以及固化物的耐温性能,PMKS作为耐高温基体树脂使用时的耐温性能,PMKS作为聚硅氧烷橡胶增强交联剂使用时交联固化物的耐温性能和力学性能;还研究了PMDS的制备以及作为聚硅氧烷橡胶增强交联剂使用时固化物的力学性能。研究结果如下:1、通过脱氢取代反应制备了侧丙酮肟基聚硅氧烷(PMKS),并进行了结构确认及得到了反应条件的影响规律,为酮肟基聚硅氧烷的合成方法提供了一种新的方法。2、PMKS在催化剂的作用下可以室温缩合固化并进行了固化反应确认,得到固化反应的表观活化能为72.2kJ/mol;相对于普通聚硅氧烷,PMKS固化物在热稳定性方面有显著的提高,其固化物在680℃时失重为10%,到850℃时失重约为15%。3、PMKS可用作耐高温基体树脂,把PMKS分别与金属粉、莫来石粉、堇青石粉等制备成耐高温复合材料,莫来石粉体的加入能够得到力学性能和耐温性能较好的复合材料。4、PMKS还可用作硅橡胶的室温固化交联剂,交联固化反应的活化能为103.4kJ/mol;含相同丙酮肟基的PMKS与甲基三丁酮肟基硅烷加入量相比,拉伸强度、断裂伸长率均较高;随着PMKS含量的增大,拉伸强度先增加后减小,加入25%时达最大值;断裂伸长率先增加后减小,加入15%时达到最大值。热失重随PMKS含量的增大而减少,并通过IR等手段表征了硅橡胶的高温老化产物。5、制备了侧丁酮肟基聚硅氧烷(PMDS),并进行了结构确认;PMDS同样可以室温下缩合固化,固化反应的表观活化能为85.2kJ/mol;用作室温固化硅橡胶交联剂时,断裂伸长率,拉伸强度均随加入量的增加而先升高后降低,但强度和断裂伸长率相对同样PMKS加入量固化的硅橡胶降低,相对同样低分子交联剂加入量强度升高,增强效果不明显。
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