苯基硅树脂的制备与应用

论文摘要

本文通过水解缩聚法,以苯基三甲氧基硅烷为单体，在碱性条件下合成苯基硅树脂,并改变水与单体的比例获得了不同粒径的产物。利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、核磁共振仪等对产物进行表征,结果表明：苯基硅树脂的粒径非常均一,结构规整性较高,而且具有很好的耐热性能。其次,通过转矩流变仪使苯基硅树脂与聚丙烯熔融共混,研究了苯基硅树脂对聚丙烯结晶和耐热性能会产生的影响。X射线衍射仪、差示扫描量热仪的测试结果显示：微米级的苯基硅树脂阻碍聚丙烯的结晶,而纳米级的苯基硅树脂则会对聚丙烯的结晶产生一定促进作用。此外,分别通过Jeziorny法、ozawa法、mo法对纳米苯基硅树脂改性聚丙烯的非等温结晶动力学进行分析,结果发现纳米苯基硅树脂使体系的Avrami指数n增加,结晶时间先缩短后增加,结晶速率常数Zc先增大后减小。热失重分析仪的测试结果表明：聚丙烯／苯基硅树脂的起始失重温度和失重50%温度比纯聚丙烯有较大提高,残炭量也相应增加,苯基硅树脂可以显著提高聚丙烯的热稳定性。最后,将微米苯基硅树脂与MPP/PER复配对聚丙烯进行阻燃,研究其与膨胀型阻燃剂之间的协同效应。通过锥形量热仪、热失重分析仪、X射线光电子能谱仪对阻燃聚丙烯进行测试,结果表明：苯基硅树脂有效的促进了整个体系的交联炭化,主要通过燃烧残炭量的提高实现了对体系的阻燃效果。当苯基硅树脂添加量为6%时,与MPP/PER产生了最好的协同效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 硅树脂的制备研究现状
• 1.1.1 有机硅树脂简介
• 1.1.2 有机硅树脂的制备
• 1.2 硅树脂改性聚合物研究现状
• 1.3 协效阻燃研究现状
• 1.3.1 有机硅系阻燃剂
• 1.3.2 膨胀型阻燃剂
• 1.3.3 膨胀型阻燃剂的协效阻燃研究现状
• 1.4 本文的研究内容及意义
• 2 苯基硅树脂的制备与表征
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验原料与仪器
• 2.1.2 苯基硅树脂的合成
• 2.1.3 性能测试
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 制备原理
• 2.2.2 苯基硅树脂的形貌分析
• 2.2.3 苯基硅树脂的结构分析与表征
• 2.2.4 苯基硅树脂的耐热性能分析
• 2.3 本章小节
• 3 苯基硅树脂对聚丙烯结晶和耐热性能的影响
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验原料和仪器
• 3.1.2 苯基硅树脂改性聚丙烯的制备
• 3.1.3 性能测试
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 聚丙烯及其复合材料的断面形貌分析
• 3.2.2 苯基硅树脂对聚丙烯结晶性能的影响
• 3.2.3 苯基硅树脂对聚丙烯耐热性能的影响
• 3.3 本章小结
• 4 苯基硅树脂与膨胀型阻燃剂协效阻燃聚丙烯
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 原料与仪器
• 4.1.2 阻燃聚丙烯的制备
• 4.1.3 性能测试
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 阻燃聚丙烯的热失重分析
• 4.2.2 锥形量热
• 4.2.3 燃烧产物成碳分析
• 4.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录