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规整ATRP法合成具有规整结构POSS/聚合物纳米复合材料与其性能如何

收藏本文 2024-02-21 点赞:7371 浏览:19432 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文以1,3,5,7,9,11,13--15-氯丙基POSS(POSS-Cl)与八(γ-氯丙基)POSS(T8POSS-Cl)为基础,运用原子转移自由基聚合(ATRP)法制备具有不同拓扑结构的POSS基复合材料,包括以下三种:线型POSS/PS、树枝状POSS/PS-b-(PS)2与星型T8POSS/PS-b-(PS)2复合材料。具体探讨内容包含以下几个方面:1、简述POSS的探讨进展,包括其结构、制备策略。介绍POSS改性聚合物的探讨近况,重点关注POSS改性的具有规整结构纳米复合材料的制备。2、采取1,3,5,7,9,11,13--15-氯丙基POSS为引发剂,运用ATRP法制备线型POSS/PS复合材料。以线型POSS/PS作为大分子引发剂,成功制备线型POSS/PS-b-PMMA复合材料。通过FTIR、1H-NMR等手段表征大分子引发剂POSS/PS-Cl的结构。TGA探讨发现,线型POSS/PS复合材料的热分解温度达到357oC,显著高于纯PS热分解温度。3、采取线型POSS/PS复合材料为基体,合成大分子引发剂POSS/PS-(Br)2,并成功制备树枝状POSS/PS-b-(PS)2复合材料。通过FTIR、1H-NMR等手段表征大分子引发剂POSS/PS-(Br)2的结构。TGA探讨发现,树枝状POSS/PS-b-(PS)2复合材料的热分解温度较线型POSS/PS复合材料提升了16oC。4、采取八(γ-氯丙基)POSS为引发剂,运用ATRP法制备星型T8POSS/PS复合材料。以星型T8POSS/PS为基体,合成大分子引发剂T8POSS/PS-(Br)2,并成功制备星型T8POSS/PS-b-(PS)2复合材料。通过FTIR、1H-NMR等手段表征大分子引发剂T8POSS/PS-(Br)2的结构。TGA探讨发现,星型T8POSS/PS-b-(PS)2复合材料的热分解温度较星型T8POSS/PS复合材料提升了5oC。5、聚合物基体为聚苯乙烯条件下,总结不同拓扑结构对复合材料热性能的影响。关键词:笼状聚倍半硅氧烷论文原子转移自由基聚合论文规整结构论文复合材料论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-8

    致谢8-14

    第一章 前言14-27

    1.1 笼型聚倍半硅氧烷(POSS)的探讨进展14-20

    1.1.1 POSS 的结构与特性14-15

    1.1.2 POSS 的合成15-20

    1.2 POSS/聚合物复合材料的探讨进展20-24

    1.2.1 蝌蚪型复合材料的合成20-21

    1.2.2 星型复合材料的合成21-22

    1.2.3 悬垂型复合材料的合成22-23

    1.2.4 其他拓扑结构复合材料的合成23-24

    1.3 POSS/聚合物复合材料的性能探讨24

    1.4 原子转移自由基聚合(ATRP)介绍24-26

    1.4.1 ATRP 机理24-25

    1.4.2 ATRP 的运用25-26

    1.5 课题的提出26-27

    第二章 线型 POSS 基纳米复合材料的制备及热性能探讨27-35

    2.1 实验原料和实验仪器27-28

    2.1.1 实验原料27

    2.1.2 实验仪器27-28

    2.2 试剂的纯化及制备28

    2.3 测试与表征28-29

    2.4 实验策略及步骤29-30

    2.4.1 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13--15-氯丙基 POSS (POSS-Cl)的合成29

    2.4.2 线型 POSS/PS 复合材料的合成29

    2.4.3 线型 POSS/PS-b-PMMA 复合材料的合成29-30

    2.5 结果与讨论30-34

    2.5.1 线型 POSS/PS 复合材料的表征30-32

    2.5.2 线型 POSS/PS-b-PMMA 复合材料的表征32-34

    2.5.3 线型 POSS 基复合材料的热性能探讨34

    2.6 本章小结34-35

    第三章 树枝状 POSS 基纳米复合材料的制备及热性能探讨35-43

    3.1 实验原料和实验仪器35-36

    3.1.1 实验原料35

    3.1.2 实验仪器35-36

    3.2 试剂的纯化及制备36

    3.3 测试与表征36

    3.4 实验策略及步骤36-38

    3.4.1 线型 POSS/PS 的合成36

    3.4.2 POSS/PS-(OH)2的合成36-37

    3.4.3 POSS/PS-(Br)2的合成37-38

    3.4.4 树枝状 POSS/PS-b-(PS)2复合材料的合成38

    3.5 结果与讨论38-42

    3.5.1 线型 POSS/PS 复合材料的表征38

    3.5.2 POSS/PS-(OH)2的表征38-40

    3.5.3 POSS/PS-(Br)2的表征40

    3.5.4 树枝状 POSS/PS-b-(PS)2复合材料的 GPC 测试40-41

    3.5.5 树枝状 POSS 基复合材料的热性能探讨41-42

    3.6 本章小结42-43

    第四章 星型 POSS 基纳米复合材料的制备及热性能探讨43-54

    4.1 实验原料和实验仪器43-44

    4.1.1 实验原料43-44

    4.1.2 实验仪器44

    4.2 试剂的纯化及制备44-45

    4.3 测试与表征45

    4.4 实验策略及步骤45-48

    4.4.1 星型 T8POSS/PS 复合材料的合成45

    4.4.2 星型 T8POSS/PS-(OH)2的合成45-46

    4.4.3 星型 T8POSS/PS-(Br)2的合成46

    4.4.4 星型 T8POSS/PS-b-(PS)2复合材料的合成46-48

    4.5 结果与讨论48-53

    4.5.1 星型 T8POSS/PS 复合材料的表征48-49

    4.5.2 星型 T8POSS/PS-(OH)2的表征49-51

    4.5.3 星型 T8POSS/PS-(Br)2的表征51

    4.5.4 星型 T8POSS/PS-b-(PS)2复合材料的 GPC 测试51-52

    4.5.5 星型 POSS 基复合材料的热性能探讨52-53

    4.6 本章小结53-54

    第五章 结论54-55

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