陶瓷先驱体聚硅氮烷的铂催化交联

研究了含乙烯基和硅氢键的聚硅氮烷(ViHPSZ)在氯铂酸催化下的交联过程。用FTIR、TG-DSC研究了其热行为并对结构进行了表征，同时考察了陶瓷产物的致密性。结果表明，氯铂酸催化剂经活化处理可催化ViHPSZ交联。交联主要以硅氧化反应方式进行，聚硅氮烷在交联过程中重量损失少，产物密度较高。     

乙炔基封端液晶-含硅芳炔共聚树脂的固化机理

将热致性乙炔基封端液晶单体（MPBE）与含硅芳炔树脂（PSA）进行共聚,制得乙炔基封端液晶改性含硅芳炔树脂（PSA-MPBE）。采用FT-IR在线表征了PSA-MPBE树脂固化过程的结构变化,用裂解-气相色谱-质谱联用仪（Py-GC-MS）分析了其高温裂解产物,研究了其固化机理,用偏光显微镜（POM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析了共混树脂的相结构、断裂形貌和微观结构。结果表明：MPBE与PSA发生了共聚反应,使介晶域固定在交联网络中,形成结构均匀的以介晶相为小岛的海岛结构,PSA-MPBE树脂的断裂行为从典型的脆性断裂转变为微塑性断裂。     

三(3-乙炔基苯胺)-苯基硅烷改性含硅芳炔树脂的性能

以苯基三氯硅烷、3-氨基苯乙炔为原料,通过胺解反应合成了三（3-乙炔基苯胺）苯基硅烷（SZTA）,并通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和核磁共振氢谱（¹H-NMR）表征了其结构。随后通过熔融共混的方法制备了不同配比的改性含硅芳炔树脂（PSA/SZTA）,借助黏度计、流变仪、差示扫描量热仪（DSC）、电子万能试验机、热重分析仪（TG）等考察了改性树脂的工艺性能、固化特性、弯曲性能、热稳定性能和热解动力学等。结果显示,引入SZTA后,改性PSA树脂的黏度降低62%;改性PSA树脂固化物的弯曲强度最高达到34.6 MPa,比未改性的PSA树脂提高了约54%;且改性树脂固化物在N₂中的5%热失重温度（T_d5）均高于500 ℃,保持了良好的耐热性能;PSA/SZTA-20固化物的热解表观活化能（E_a）的平均值为249 kJ/mol。     

耐高温端乙炔基聚醚酰亚胺改性含硅芳炔树脂

采用预共聚法,以含硅芳炔树脂（PSA）和端乙炔基聚醚酰亚胺（PEI）为原料,制备了端乙炔基聚醚酰亚胺改性的含硅芳炔（PEI-PSA）树脂及其与T300碳纤维平纹布的复合材料T300/PEI-PSA。通过动态热机械分析（DMA）和X射线能谱仪（EDS）研究了溶剂、溶液浓度、反应温度对预共聚反应的影响,确定了预共聚反应的最佳条件,得到了均匀分散的PEI-PSA树脂。通过红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（¹H-NMR）、差示扫描量热（DSC）、热失重（TG）、DMA和EDS等表征了PEI、PEI-PSA树脂及T300/PEI-PSA复合材料的结构和性能。结果表明,当PEI质量分数为20%时,PEI-PSA树脂浇铸体的弯曲强度达44.5 MPa,较PSA树脂浇铸体提高了90.2%;T300/PEI-PSA复合材料的弯曲强度达602.7 MPa,较T300/PSA复合材料的弯曲强度提高了124%。     

耐氧化含碳硼烷乙烯基硅芳炔树脂的结构和性能

合成了二甲基亚硅基苯基碳硼烷（SP-CB）,并通过硅氢加成反应将其接枝到硅芳炔树脂上,得到了一种新型的含碳硼烷乙烯基硅芳炔树脂（CB-g-PVSA）。通过核磁共振、红外、热分析等手段表征了其结构和性能。结果表明,合成的CB-g-PVSA具有良好的加工性能,其固化物具有优良的热氧化稳定性,在空气中失重5%时的热分解温度（Td5）为602 ℃,800 ℃下的质量保留率为92.6％。     

乙炔基封端氢化超支化聚碳硅烷的合成、表征及性能

以氯甲基三氯硅烷（Cl₃SiCH₂Cl）和乙炔基溴化镁（HC≡CMgBr）为原料,经过Grignard偶合反应和还原反应制备得到乙炔基封端的氢化超支化聚碳硅烷（EHBP）。通过红外光谱、核磁共振（碳谱、氢谱、硅谱）、差示扫描量热、流变分析和热重分析等方法研究了EHBP聚合物的结构、固化行为以及热性能;采用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜和高倍透射电镜分析了EHBP聚合物的陶瓷化过程。结果表明,在分子链末端引入Si-H和乙炔基,使EHBP聚合物具有优良的耐热性和耐热氧化性。氮气氛围下EHBP失重5%时的温度（T_d5）为578.8℃,1 000℃时的质量保留率为82.3%;空气氛围下T_d5为549.6℃,1 000℃时的质量保留率为69.2%。1 600℃下EHBP的裂解产物中存在α-SiC和β-SiC晶体,结晶完善,晶粒分布均匀,晶粒尺寸为15~20 nm。     

锆炔杂化树脂的制备及性能

以四氯化锆、三氯乙烯及苯乙炔为原料,通过有机锂法合成锆炔杂化树脂（PZA）,通过FT-IR、1H-NMR表征了其结构,利用FT-IR、DSC及TGA研究了PZA树脂的固化反应及耐热性能;采用XRD研究了PZA树脂固化物的烧结性能。结果表明：PZA树脂可以发生固化交联反应;其固化物具有一定的耐热性能,在氮气气氛中,失重10%的温度（Td10）达到500 °C,1 000 °C下的质量保留率达到80%;在空气气氛中,1 000 °C下烧结可形成四方氧化锆陶瓷。     

新型含锆硅炔陶瓷材料的制备与性能

以甲基氢二氯硅烷（MeHSiCl₂）、正丁基锂（n-BuLi）、三氯乙烯（HClCC=Cl₂）与四氢铝锂（LiAlH₄）为原料制备主链含H-Si-C≡C的硅炔聚合物（HS）,将硅源与锆源（HG）进行共混,制备了一种新型复合陶瓷前驱体（GP）。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和核磁共振（NMR）对HS结构进行表征;利用FT-IR、差示扫描量热分析（DSC）与热失重分析（TGA）分别探讨GP固化行为及其耐热性能;通过X射线衍射（XRD）与激光显微拉曼光谱（Raman）等研究GP的陶瓷化性能。结果表明,GP具有优良的热稳定性能与陶瓷化性能,在1 600℃氩气气氛下保温3 h可得到ZrC-ZrO₂-SiC复相陶瓷,质量保留率达到75.64%。     

极性小分子助剂对六甲基二硅氮烷改性纳米SiO2的作用机理

选择水、乙醇作为助剂，利用六甲基二硅氮烷(HMDS)在气固流化床中对纳米SiO2进行表面改性处理，采用FT—IR、TEM等多种手段表征了HMDS对纳米SiO2的改性效果。水和乙醇的引入能有效提高HMDS对纳米SiO2的改性效果及纳米SiO2的疏水程度，改善其在有机相中的分散性。极性小分子助剂在HMDS改性纳米SiO2中的作用机理分析表明：水可以促进HMDS水解。又可以补充纳米SiO2的表面羟基；乙醇一方面与纳米SiO2发生酯化反应，另一部分作为分散HMDS的溶剂。     

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84.50 kJ/mol降至54.83 kJ/mol。     

癸酸-硬脂酸分子合金的热性能

用施罗德公式计算癸酸和硬脂酸分子合金的最低共熔点,并在此基础上采用熔融搅拌法制备一系列不同配比的二元体系。用差示扫描量热计（DSC）、冷却 熔融实验、导热系数仪、热失重分析（TG）和冷热循环实验分析二元体系的热性能和热稳定性,并绘制相图。结果表明：癸酸与硬脂酸二元体系没有一个确定的共熔点,而只是一个范围;当癸酸质量分数为85%、90%时,体系熔融温度相对较低,分别为30.5 ℃和30.8 ℃,对应熔融潜热分别为155.5 J/g和161.0 J/g;循环1 000次后,癸酸质量分数为90%的二元体系相变温度和相变潜热变化很小,具有良好的稳定性。     

碳纳米管改性聚四氟乙烯材料的导热性能

针对所制备的由不同表面处理和不同含量的多壁碳纳米管（MWCNTs）填充的聚四氟乙烯（PTFE）复合材料,测定其在变温度场下的导热系数、热扩散系数和热膨胀系数,得到了一系列关系曲线,初步分析了材料的热性能特点和规律。通过分析,发现随填充物含量的增加,由不同表面处理的MWCNTs填充的PTFE材料的导热性能均有所提高,但差异较大;特别是当热源输入温度较高时,导热系数和热扩散系数均显著增加。通过透射电镜(TEM)分析了不同表面处理的MWCNTs在PTFE中的微观结构,预测了在不同温度场下,材料各组分和内部结构对材料热性能的影响规律。     

聚(间乙炔基-甲基氢苯基硅烷)树脂的合成及其耐热性能

以二氯甲基硅烷和间二乙炔基苯为原料,通过有机镁格氏试剂与卤代硅烷的缩合反应,合成得到了一种新结构的聚(间乙炔基 甲基氢苯基硅烷)树脂（PCS）。采用FT-IR、1H-NMR、13C-NMR和GPC对树脂的结构进行了表征,采用DSC和TGA对树脂的固化反应和热稳定性能进行了研究。结果表明：PCS树脂在 160 °C及 240 °C处有固化反应放热峰;其固化产物具有优异的耐热及耐热氧化性能,在氮气与空气氛围下质量损失5%的温度（Td5）分别为644、595 °C,而1 000 °C的质量保留率分别为 89.0%、57.9%。     

丁羟氨酯丙烯酸树脂的合成及力学性能初探

以端羟基聚丁二烯，2，4-甲苯二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯为原料，合成了丁羟氨酯丙烯酸树脂，利用端基分析和红外光谱测试，证明了产物符合预期的结构。以偶氮二异丁氰和过氧化苯甲酰作为固化剂，研究了固化过程并初步测试了其力学性能。     

DDBT类可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究

由二甲基-5，5'-3，7-二苯并噻吩二胺（DDBT）和3，3',4,4'-二苯砚四羧酸二酐（DSDA）、2,2'-双（3，4-二羧酸）六氟丙烷二酐（……FDA）、均苯四羧酸二酐（PMDA）、联苯四羧酸二酐（BPDA）等多种二酐单体进行缩聚反应制备了新型可溶性聚酰亚胺。测定了其特性粘度为0.6-0.9dL/g；DDBT与DSDA、6FDA反应得到的聚酰亚胺在非质子强极性溶剂中具有良好的溶解性。用IR、热力学分析等手段对DDBT类聚酰亚胺进行了表征，并对可溶性DDBT-DSDA聚酰亚胺膜作了进一步的研究，推导出了苯在DDBT-DSDA聚酰亚胺膜中动态吸附初期的吸附方程。实验结果表明DDBT-DSDA聚酰亚胺膜对苯具有特殊的亲和力。     

无铅无镉低熔点玻璃的热学性能

通过正交实验方法,对SiO2-B2O3-Sb2O3-ZrO2-TiO2-ZnO-R2O多元系统玻璃的组分与玻璃特征温度、膨胀系数之间的关系进行了详细的研究。结果表明:Sb2O3对玻璃的软化温度和膨胀系数影响较大。通过合理设计配方,可以得到软化温度为460℃,热膨胀系数为85×10-7K-1的釉用无铅无镉低熔点玻璃。     

二磺酸掺杂高热稳定性导电聚苯胺的合成及性能

以有机二磺酸作为掺杂剂合成了具有高热稳定性的二磺酸掺杂导电聚苯胺。研究了反应时间、温度、酸/苯胺摩尔比等因素对产率、产物的导电率与分子量的影响。利用微波加热的方法测试有机二磺酸掺杂聚苯胺的热稳定性能，结果表明：有机二磺酸掺杂的导电聚苯胺在微波场中升温速率快，并且具有良好的反复升温性能。     

聚苯胺纳米颗粒的制备及其电化学性能

以乙醇和水为混合溶剂,采用氧化法制备了纳米尺度的聚苯胺颗粒。采用扫描电镜、红外光谱、循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等测试手段对其结构和电化学性能进行了测试。研究了混合溶剂的比例对产物电化学性能的影响。结果表明：聚苯胺颗粒大小为50~100 nm;以制备的聚苯胺纳米颗粒为活性物质,在1 mol/L 的H2SO4 电解液中,当电流密度为5 mA/cm2 时,PANI电极的最高比电容达到492 F/g;当乙醇的体积分数较低时,聚苯胺纳米颗粒分散性较好,具有较高的比电容;当乙醇的体积分数逐渐升高时,聚苯胺纳米颗粒的分散性变差,相应的比电容降低。     

全氟磺酸再生树脂的微结构和热性能

利用红外光谱分析了再生全氟磺酸(PFSA)树脂的结构,比较了酸型PFSA再生树脂(PFSA-H)和钠型PFSA再生树脂(PFSA-N a)的微观结构,利用酸碱滴定的方法测定了再生PF-SA树脂离子交换容量(IEC),利用热重法、微商热重法及差示扫描量热法等研究了PFSA再生树脂的热性能。结果表明:PFSA再生树脂中的磺酸根(—SO3-)、侧链中的醚结构(C—O—C)及碳氟主链骨架(CF2)等特征基团都与Dupont公司的N afion膜的PFSA的分子结构一致;PFSA再生树脂溶液中未发现F-8020型全氟离子交换膜中全氟羧酸层树脂;每摩尔交换基团所对应的PFSA再生树脂的质量(EW)达到1 130,接近Dupont公司产品N afion117的相应性能参数。热分析结果表明:PFSA-N a再生树脂的起始分解温度410°C左右;酸型树脂的起始分解温度200°C左右,且PFSA-H再生树脂的分解过程主要分为3个阶段:200~250°C、250~375°C和375~550°C。