環(huán)氧基與胺基-POSS改性通用環(huán)氧樹脂的固化動力學(xué)與熱性能的研究.pdf

1、本文目的在于合成低成本的環(huán)氧基和胺基-籠型倍半硅氧烷（POSS）單體，然后制備成含有籠型倍半硅氧烷的有機(jī)-無機(jī)納米雜化材料，探討其形成原理、組成、結(jié)構(gòu)和性能等方面之間的關(guān)系。本文通過LC/MS、DSC、TBA、TG和x-射線能譜儀等對籠型倍半硅氧烷的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，研究了POSS/環(huán)氧樹脂雜化體系的固化動力學(xué)和熱性能。主要研究內(nèi)容包括：
　　 ⑴通過水解縮聚法合成八聚體r-環(huán)氧丙氧丙基籠型倍半硅氧烷G-POSS，以甲基四氫苯酐為

2、固化劑（MeTHPA），與雙酚-A環(huán)氧樹脂（BPAER）制備成不同配比的有機(jī)/無機(jī)雜化材料，探討了G-POSS加入量對G-POSS/BPAER/MeTHPA雜化樹脂的固化行為和熱性能的影響。研究結(jié)果表明：G-POSS與BPAER相容性較好，可共同固化；其非等溫固化行為適用于Sestak-Berggren自催化模型，分析討論了固化反應(yīng)機(jī)理，證明改性后環(huán)氧樹脂的耐熱性有顯著提高。
　　 ⑵為降低G-POSS環(huán)氧樹脂的官能度，合成了含

3、有部分甲基的籠型倍半硅氧烷環(huán)氧樹脂（GM-POSS）。用DSC，TG，TBA和x-射線能譜儀研究了GM-POSS/雙酚-A環(huán)氧共混物與甲基四氫苯酐（MeTHPA）的固化過程及熱性能。結(jié)果表明固化反應(yīng)的平均活化能Ea隨GM-POSS含量的增加呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢；固化樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度及熱殘余量均隨GM-POSS加入量的增加而提高；熱降解動力學(xué)分析表明，雜化樹脂的分解主要分兩步進(jìn)行，且均服從一級反應(yīng)動力學(xué)。