含硅芳炔树脂的改性研究-硕士论文

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1、华东理工大学硕士学位论文第III页含硅芳炔树脂的改性研究摘要棒状的纳米凹凸棒土（ATT）经水洗、干燥和研磨得到纯净的ATT纳米棒土。设计合成了三乙氧基乙炔基硅烷（TEOAS），用于有机改性ATT，得到了有机改性凹凸棒土纳米粒子。将纯净的凹凸棒土与改性凹凸棒土分别与含硅芳炔树脂（PSA）在超声搅拌下共混脱溶剂，制得凹凸棒土均一分散在含硅芳炔树脂中的纳米复合材料。利用动态流变研究了PSA/ATT混合物的三维网络结构的形成。凹凸棒土的加入有效的增强了含硅芳炔树脂的力学性能，而对其热性能的影响甚微。改性的凹凸棒土对提升含硅芳炔树

2、脂的力学性能有着更显著地效果。PSA与10%质量分数ATT的纳米复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别达到了49.8MPa和3.8GPa。PSA与5%质量分数ATT的纳米复合材料在5%热失重温度（Td5）及800℃残留率分别达到了605℃和94.2%。合成了端乙炔基聚醚酰亚胺树脂（OEI），将其与含硅芳炔树脂分别以质量比1:1、3:2和2:1共混，通过乙酰丙酮镍与三苯基膦复合催化剂在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中催化共聚，制备预聚物。根据不同改性PSA树脂浇铸体的力学性能对比，选定质量比为3:2的预聚物，将该预聚物以质量分数为1

3、0%，20%，30%，40%和50%分别与纯PSA树脂共混制备了改性PSA树脂，固化后测试改性PSA的弯曲和冲击性能，以及改性PSA的动态热机械性能。制备了T300碳布增强的3:2预聚物添加质量分数为10%、20%和30%的改性PSA树脂基复合材料。添加30%质量分数预聚物的改性PSA树脂基复合材料层间剪切强度和弯曲强度分别达到了26.78GPa和353MPa，相对于纯PSA树脂基复合材料分别提升了29.7%和45.5%。关键词：含硅芳炔树脂；凹凸棒土；三乙氧基乙炔基硅烷；纳米复合材料；聚醚酰亚胺华东理工大学硕士学位论文

4、第III页ResearchonModificationofSilicon-containingArylacetyleneResinAbstractRod-likesilicateparticles(attapulgite,ATT)werefirstlywashedwithdeionizedwater,driedandgroundbeforeuse.Anorganicmodifier,triethoxyethynylsilane(TEOES)wasdesignedandsynthesized,andwasusedtomod

5、ifythepretreatedATT.ThepretreatedATTparticlesandorganicallymodifiedATT(OATT)particleswereseparatelyusedtomixwithsilicon-containingpolyarylacetylene(PSA)undermechanicalstirringandsonication.ThePSA/ATTnanocomposites,whichuniformlydispersedATTparticlesinthePSAwereob

6、tainedaftersolventwasevaporated.TheformationofnetworkforATTparticlesinthePSAwasstudiedbydynamicrheology.ThemechanicalpropertiesofthecuredPSAincreasedwithadditionofATTparticles.TheeffectofATTonthethermalperformanceofthecuredPSAwaslimited.Themechanicalpropertyofthe

7、curedPSAincreasedmarkedlywithadditionofOATTparticles.TheflexuralstrengthandmodulusofthecuredPSA/OATTnanocompositeincreasedto49.8MPaand38.1GPa,respectively,when10%massfractionofOATTwereaddedintoPSAresin.ThethermalstabilityofthecuredATT-PSAnanocompositsweredetermin

8、edbythermogravimetricanalysis(TGA)inN2.Thetemperatureat5%massloss(Td5)andcharyieldat800℃(Ycat800℃)ofthecurednanocompositewith5%massfractionofOATTloadingwere605