芳基二炔丙基醚改性含硅芳炔树脂的性能

合成了4,4'-双酚芴二炔丙基醚(DPO-BPF)和4,4'-二苯醚二炔丙基醚(DPO-BPE),将两种芳基二炔丙基醚与含硅芳炔(PSA)树脂通过溶液和熔融法制得改性的PSA。对改性PSA树脂的固化反应、树脂浇铸体的热稳定性和力学性能进行了研究。结果表明:相比于PSA树脂,加入两种芳基二炔丙基醚改性的PSA树脂的固化反应起始温度变化小,固化反应峰值温度升高。改性PSA树脂在氮气中的热稳定性随加入芳基二炔丙基醚质量分数的增加而下降,30%(质量分数)的DPO-BPF改性PSA树脂固化物在氮气中5%热失重温度(T_(d5))为559℃,800℃残留率为87%。DPO-BPE和DPO-BPF改性PSA树脂浇铸体的力学性能高于纯PSA树脂浇铸体的力学性能,20%(质量分数)DPO-BPE改性PSA树脂浇铸体的弯曲强度和冲击强度可达51.6 MPa和5.2 kJ/m~2,分别比纯PSA树脂浇铸体的相应值增加了137%和136%;动态热力学分析可知改性后PSA树脂浇铸体在500℃内未发现玻璃化转变。改性PSA树脂力学性能显著提高,耐热性能优异,可用作耐热、结构一体化轻质材料。     

轻质含硅芳炔隔热材料的制备与性能

采用中空玻璃微球(hollow glass microspheres,HGM)、短切石英纤维(short-cut quartz fibers,SQF)和耐热含硅芳炔树脂(Si-containing arylacetylene resin,PSA)制备了HGM/PSA复合物以及SQF/HGM/PSA复合材料,并研究了两者力学性能以及热学性能。研究结果表明:HGM能很好地降低HGM/PSA复合物的密度和导热系数,当HGM质量分数超过30%时,HGM/PSA复合物的导热系数和力学性能迅速下降;随着SQF质量分数的增加,SQF/HGM/PSA复合材料的压缩强度和拉伸强度提升,但密度和导热系数也增加;添加经KH 560表面处理的HGM可提升HGM/PSA复合物以及SQF/HGM/PSA复合材料的力学性能,且对两者的密度和导热系数影响不大;当SQF的质量分数为16%且HGM经KH 560表明处理后,SQF/HGM/PSA复合材料的压缩强度达到96.3 MPa,拉伸强度达到12.3 MPa,同时密度为0.82 g/cm^3,导热系数为0.195 W/(m·K),且在50~490℃通过动态热机械分析仪观察到复合材料没有明显的玻璃化转变。     

由芳基炔基硒醚与对甲苯磺酸反应制备芳基硒代羧酸酯

端炔、二醋酸碘苯和二芳基二硒醚于二氯甲烷溶剂中制得芳基炔基硒醚，再将芳基炔基硒醚和对甲苯磺酸在二氯甲烷中加热回馏，冷却后加入适量水即可一锅法制得芳基硒代羧酸酯．该法具有原料易得、反应条件温和、操作方便和产率较高(70％—81％)等优点．     

含硅芳炔树脂及其共混物熔体的流变性能

采用旋转黏度计和流变仪考察了含硅芳炔树脂(PSA)和含炔丙基苯并噁嗪(P-BZ)共混改性PSA树脂熔体的流变行为,建立了树脂黏度-组分-温度的数学模型。结果表明,P-BZ共混改性PSA树脂可使树脂的加工窗口变宽,树脂在90~130℃的黏度随温度升高而下降,PSA树脂的熔体黏度随P-BZ的加入而降低,P-BZ的加入提高了PSA树脂的加工适用性;PSA树脂的黏度可通过加入P-BZ和升高加工温度进行预测和调控。PSA及其改性树脂的动态流变行为显示树脂熔体呈牛顿流体,P-BZ降低了PSA树脂熔体的储能模量和复数黏度。用双阿仑尼乌斯方程对PSA及其改性树脂在160~190℃的等温黏时曲线进行拟合,得到的经验模型表明当PSA树脂共混入质量分数为10%的P-BZ时,树脂的凝胶时间延长,而树脂凝胶固化活化能从84.50kJ/mol降至54.83kJ/mol。     

短切石英纤维增强含硅芳炔树脂泡沫性能研究

通过在含硅芳炔树脂（PSA）泡沫中加入不同质量分数的短切石英纤维（CQF）制备增强PSA泡沫,测试了增强PSA泡沫的压缩性能、介电性能、热稳定性以及微观形貌。结果表明：CQF的加入使PSA泡沫的泡孔变大,泡壁变薄,均匀性略微变差;当添加质量分数2%的CQF后,PSA泡沫的压缩性能得到提高,介电性能改善,介电常数略微增加,损耗角正切变小;添加CQF对PSA泡沫的热稳定性无影响。     

硒插入Csp-Zn键及其生成物与二芳基碘盐反应合成芳基炔硒醚

将2.0 mmoL炔基溴化镁在5.0 mL TH F的溶液冷却到0 ℃,加入无水ZnCl2 (2.0 mmoL)及无水THF 10 mL,加热升温到室温搅拌30 min,然后加入干燥研细的硒粉(2.0 mmoL),加热回流直到硒粉完全消失,加入二芳基碘盐(2.0 mmoL)及无水HMPA 5.0 mL,在60 ℃搅拌5 h,用稀盐酸稀释,乙醚(3×50 mL)萃取,将有机相旋转去掉溶剂后的剩余物通过柱层析纯化,用石油醚/乙醚(30/1)作洗脱剂.收率为72%～83%.     

氢氧化铯催化下三甲硅基乙炔与二芳基二硒醚反应研究

氢氧化铯催化下,以THF作溶剂,在低温(-20℃)、空气中,三甲硅基乙炔与二芳基二硒醚反应20 h,给出摩尔比为70∶30的二苯硒基乙炔和三苯硒基乙烯的混合物,产率为96%;而在室温进行,反应速度大大加快,仅需1 h,得到摩尔比为5∶55∶45的二苯硒基乙炔、三苯硒基乙烯和(Z)-1,2-二苯硒基乙烯的混合物,产率为92%;在氮气保护及室温下反应1 h,以95%的产率生成唯一的产物(Z)-1,2-二苯硒基乙烯.溶剂对反应速度和反应结果也有较大的影响.以DMF作溶剂,即使在-20℃,也能使反应有效发生,高产率的生成唯一的产物(Z)-1,2-二苯硒基乙烯.讨论了反应机理.     

金或银离子催化的内炔基环丙基硅醚的分子内环化反应

在金或银离子的催化下, 对7种内炔基环丙基硅醚化合物进行催化环化反应, 得到了相应的α,β 不饱和环戊烯基酮的分子内环化产物, 最高收率为78%, 并通过红外光谱、 核磁共振氢谱/碳谱证实了新化合物的结构, 提出了环化反应机理.     

含硅大基团取代聚乙炔单体的合成及聚合物的制备

应用2种实验方案合成了4-三甲基硅基苯乙炔(SPA)单体, 采用核磁和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)进行了表征.在金属铑络合物[Ph(nbd)Cl]2催化剂催化下制备了聚4-三甲基硅基苯乙炔Poly(SPA).当n(SPA)∶n(Et3N)∶n(Ph)=250∶250∶1时,Poly(SPA)收率及分子质量分布最好,分别达到88 %和4.19.聚合物Poly(SPA)易溶于氯仿、甲苯等有机溶剂中.其成膜性较好,并具有较高的强度和热稳定性,热重分析测试5 %,失重温度为300～310 ℃.     

含氰基和乙炔基苯并噁嗪树脂的固化行为及性能研究

以4-氨基苯氧邻苯二甲腈（BZN）、间氨基苯乙炔（APA）和多聚甲醛为原料制备了含氰基和乙炔基的苯并噁嗪树脂（BZ-BPA）。利用差示扫描量热法（DSC）、傅里叶变换红外光谱法（F T-IR）、热重分析法（TGA）分析了BZ-BPA的固化行为,得到：BZ-BPA在固化反应过程中存在两个放热峰（225℃和274℃）;在氮气氛围下,BZ-BPA固化物热失重5%的温度（T _d5）为502.6℃,800℃时质量残留率为79.8%;在空气氛围下,T _d5为506.0℃,800℃时质量残留率为29.6%。采用Kissinger法计算得到两个固化反应的表观活化能（E）：E₁=228.31 kJ/mol,E₂=87.97 kJ/mol;由Ozawa法计算得到：E₁=225.98 kJ/mol,E₂=92.26 kJ/mol;固化反应接近一级反应。考察了石英纤维增强的BZ-BPA复合材料（QF/BZ-BPA）的力学性能和耐热性能,结果显示：QF/BZ-BPA的玻璃化转变温度（T_g）为476℃;在常温下其弯曲强度为764.2 MPa,层间剪切强度为57.3 MPa;在400℃热处理2 h后,其弯曲强度为614.5 MPa,层间剪切强度为38.1 MPa;400℃热处理10 h后,其质量损失仅为2.4%。以上结果表明BZ-BPA复合材料具有优异的力学性能和耐热性能。     

含氰基和乙炔基苯并噁嗪树脂的固化行为及性能研究

以4-氨基苯氧邻苯二甲腈(BZN)、间氨基苯乙炔(APA)和多聚甲醛为原料制备了含氰基和乙炔基的苯并噁嗪树脂(BZ-BPA)。利用差示扫描量热法(DSC)、傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、热重分析法(TGA)分析了BZ-BPA的固化行为,得到：BZ-BPA在固化反应过程中存在两个放热峰(225℃和274℃);在氮气氛围下,BZ-BPA固化物热失重5%的温度(T_d5)为502.6℃,800℃时质量残留率为79.8%;在空气氛围下,T_d5为506.0℃,800℃时质量残留率为29.6%。采用Kissinger法计算得到两个固化反应的表观活化能(E):E₁=228.31 kJ/mol,E₂=87.97 kJ/mol;由Ozawa法计算得到：E₁=225.98 kJ/mol,E₂=92.26 kJ/mol;固化反应接近一级反应。考察了石英纤维增强的BZ-BPA复合材料(QF/BZ-BPA)的力学性能和耐热性能,结果显示：QF/BZ-BPA的玻璃化转变温度(T<...     

含间苯基及甲基侧基聚芳醚砜醚酮酮的合成与表征

以2,2’-二甲基-4,4’-二苯氧基二苯砜(α—CH3-DPODPS)、对苯二甲酰氯(TPC)和间苯二甲酰氯(IPC)为单体,通过亲电缩聚反应,合成了一系列主链含四面体构型的砜基及其醚键邻位含有甲基的新型聚芳醚砜醚酮酮聚合物．结果表明,该类聚合物具有较高的玻璃化转变温度(Tg)和良好的耐热性．     

纳米铜/环氧树脂导热复合材料的制备、结构与性能

通过液相还原法制备得到铜纳米线（CuNWs）及铜纳米片（CuNPs）,将其与环氧树脂（EP）共混制备得到复合材料,利用导热系数测试、电阻测试和扫描电镜等手段对复合后材料的导热性能、绝缘性能以及微观结构进行了表征,结果表明：填充了CuNWs或CuNPs的EP在显著提升导热性能的同时仍然具有良好的绝缘性;当CuNWs和CuNPs的填充体积分数为11%时,复合材料的导热系数可分别提高至1.09 W/（m·K）和1.26 W/（m·K）,相对于树脂基体导热系数分别提升了474%和563%,同时电阻率分别为9.0×10¹⁰ Ω·cm和6.2×10¹⁰ Ω·cm,保持了较好的绝缘性,显示出这类材料在导热领域有着广阔的应用前景。     

含间位苯基及芳酯基侧基聚芳醚酮的合成与表征

以偏苯三甲酸酐酰氯(TMAC)、间苯二甲酰氯(IPC)和1,3-二(4-苯氧基苯甲酰基)苯(m-EKKE)为单体,通过3元共缩聚反应合成了系列高相对分子质量、含羧基侧基的聚芳醚酮树脂(i-PEK-A),i-PEK-A树脂在1,1,2,2-四氯乙烷溶剂中,在对甲苯磺酸催化下与苯酚进行酯化反应合成了主链带不同比例芳酯侧基的聚芳醚酮树脂(i-PEK-E).用FT-IR、1H NMR、WAXD、TGA、DSC等技术对聚合物的结构与性能进行了表征.结果表明:在合成3元无规共聚物时,随着TMAC用量的增加,共聚物的Tg升高,Tm降低,改善了共聚物的熔融加工性能.当IPC/TMAC摩尔比小于1时,共聚物为无定形聚集态.     

含羧基侧基的聚芳醚酮树脂的合成与表征(Ⅱ)

以1，2，4－苯三甲酰氯（TMAC）、对苯二甲酰氯（TPC）和二苯醚（DPE）为单体，通过亲电缩聚反应合成了系列含羧基侧基的聚芳醚酮酮辚共聚物，并用IR、DSC、WAXD等方法对其进行了分析表征，结果表明：TMAC摩尔一小于30％时可制得结晶聚合物，随着主链中TMAC含量的增加，共聚物的Tg、Tm、结晶度逐渐下降，但仍具有良好的耐热性和耐溶性。     

改性纳米钐/铋/乙烯基酯辐射屏蔽复合材料的制备及性能验证

面对现代辐射防护提出的轻量化和无铅化要求,聚合物基屏蔽材料愈发受到重视。本文将改性后的纳米氧化钐（nanoSm2O3）和纳米氧化铋（nanoBi2O3）作为屏蔽填料,通过原位聚合法制备了改性纳米钐/铋/乙烯基酯辐射屏蔽复合材料（M-nanoSm2O3/M-nanoBi2O3/vinyl ester, SBV）。采用红外光谱和X射线衍射对改性前后的纳米填料进行了表征,通过热重分析、力学性能测试、断面扫描及伽马射线和热中子屏蔽性能测试研究了填料含量对复合材料性能的影响。结果表明,添加改性纳米填料能够显著增强复合材料的热稳定性能和屏蔽性能,但过量添加会严重破坏复合材料的力学性能。综合考虑,掺杂量为30 wt%时,复合材料综合性能最佳,兼并无铅、低比重和高屏蔽性能的特点,有望成为应用于混合辐射场中的屏蔽材料。     

Al-Zr(CO3)2-KBF4反应合成复合材料的制备与性能

采用熔体反应法,以Al-Zr(CO3)2-KBF4反应体系原位反应合成颗粒增强铝基复合材料。用SEM分析生成的复合材料微观组织,用水淬快速冷却得到的增强相颗粒,尺寸细小并且在基体中分布均匀.XRD分析表明：Zr(CO3)2和KBF4与铝液反应生成ZrB2、Al2O3、ZrAl3颗粒,金属型复合材料的增强相颗粒尺寸显著增大,复合材料的拉伸强度和显微硬度随加入的反应物质量分数的增加而增大,但是延伸率先升后降,属塑性断裂。     

可满足湿法预浸料的腈基树脂复合材料的制备与性能研究

采用含苯并噁嗪环的烯丙基腈基树脂(BCN)和环氧树脂(EP)对腈基树脂预聚体(PNP)进行改性,表征了改性树脂的固化行为、加工性能、预浸料的可加工性及其玻纤(GF)复合材料常温和老化后的力学性能、耐热性能和微观结构．结果表明,PNP/BCN/EP树脂可满足湿法预浸料工艺,预浸料可折叠,不掉粉,且有一定粘性; PNP/BCN/EP/GF复合材料的常温弯曲模量和弯曲强度分别为22.61 GPa和791.41 MPa;经300℃/72 h老化后,弯曲模量和弯曲强度保持率达98%和96%,质量保持率大于99%;可望在300℃左右的高温环境下服役．