聚硼硅氧烷及SiO 2f /SiO 2 复合材料表面防潮涂层制备与性能研究
发布时间：2021-03-30 11:50
SiO2f/SiO2复合材料具有优异的抗热震耐烧蚀和透波性能,是重要的天线罩材料。但是SiO2f/SiO2复合材料具有多孔亲水性,使得SiO2f/SiO2复合材料天线罩极易吸潮,造成天线罩介电性能不稳定,严重影响航天器微波通讯功能。涂覆是改善SiO2f/SiO2复合材料吸潮问题的简单有效的手段。聚硼硅氧烷作为有机硅树脂的改性聚合物,在以-Si-O-Si-为主链的硅树脂上引入化学键能更高的-Si-O-B-,在保持有机硅树脂优异性能的同时,提高树脂的耐热性能以及粘结性能。本文首先以甲基三乙氧基硅烷（MTES）和硼酸（B（OH）3）为原料通过脱水或者脱醇缩合反应制备聚硼硅氧烷树脂胶液,B原子成功地以Si-O-B结构引入到Si-O-Si网络结构中,凝胶先驱体热稳定性提高,1000℃质量保留由有机硅树脂的34.91%提高到75%以上,分解温度提高了100℃左右。以制备得到的溶解在乙醇中的聚硼硅氧烷通过浸渍方式对SiO
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地面型以及航天型天线罩
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文反应过程较为复杂，水解和缩合反应往往同时发生，且都具有一定的可逆性，通过查阅文献，最终 TEOS、H2O、无水乙醇摩尔比固定为 1:2:2，按图 2-1 所示装置图在 50℃搅拌 2h。水解反应如下：2 3 4 2 3 2 33 2 3 2 3 2 2 23 2 2 2 2 3 2 33 2 3 2 4Si(OCH CH ) H O (CH CH O) SiOH EtOH(CH CH O) SiOH H O (CH CH O) Si(OH) EtOH(CH CH O) Si(OH) H O CH CH OSi(OH) EtOHCH CH OSi(OH) H O Si(OH) EtOH TEOS 预水解后，加入 MTES、硼酸，升温到 70℃，保持搅拌 4h，进行水解缩聚反应形成溶胶，继续升温到 90℃反应 0.5h。得到产物有少量絮状物，过滤，得到无色透明液体。TEOS 的加入提供更多交联点，制得树脂胶液在室温存放大概 15 天左右，TEOS 用量较多的树脂胶液，存放时间缩短到 10 天左右。具体流程见图 2-2，原料配比以及命名见表 2-3。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文反应过程较为复杂，水解和缩合反应往往同时发生，且都具有一定的可逆性，通过查阅文献，最终 TEOS、H2O、无水乙醇摩尔比固定为 1:2:2，按图 2-1 所示装置图在 50℃搅拌 2h。水解反应如下：2 3 4 2 3 2 33 2 3 2 3 2 2 23 2 2 2 2 3 2 33 2 3 2 4Si(OCH CH ) H O (CH CH O) SiOH EtOH(CH CH O) SiOH H O (CH CH O) Si(OH) EtOH(CH CH O) Si(OH) H O CH CH OSi(OH) EtOHCH CH OSi(OH) H O Si(OH) EtOH TEOS 预水解后，加入 MTES、硼酸，升温到 70℃，保持搅拌 4h，进行水解缩聚反应形成溶胶，继续升温到 90℃反应 0.5h。得到产物有少量絮状物，过滤，得到无色透明液体。TEOS 的加入提供更多交联点，制得树脂胶液在室温存放大概 15 天左右，TEOS 用量较多的树脂胶液，存放时间缩短到 10 天左右。具体流程见图 2-2，原料配比以及命名见表 2-3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]天线罩材料的研究进展[J]. 裴晓园,陈利,李嘉禄,丁刚,吴宁. 纺织学报. 2016(12)
[2]功能纳米涂料的研究进展[J]. 梁伟欣. 江西建材. 2016(10)
[3]氟碳涂料在防腐领域的研发现状和发展趋势[J]. 房亚楠,秦立光,赵文杰,白琴,张昕,乌学东. 中国腐蚀与防护学报. 2016(02)
[4]硼硅树脂改性厌氧胶黏剂耐热性能研究[J]. 王刚,刘晓辉,赵毅磊,李欣,赵颖,张大勇,朱金华,白雪峰. 化学与黏合. 2015(04)
[5]SiO2涂层热循环过程中损伤与脱落的试验表征[J]. 王杨,朱嘉琦,代兵,高鸽,杨磊. 中国表面工程. 2015(03)
[6]Moisture-proof and Enhanced Effect of Inorganic Coating on Porous Si3N4 Ceramic[J]. 程传兵,FAN Runhua,WANG Chonghai,WANG Hongsheng,ZHOU Changling,刘福田. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2015(02)
[7]硼酸应用在耐高温涂层中的研究[J]. 闫实,刘朝辉,成声月,刘强,阮峥,邓智平. 当代化工. 2015(02)
[8]环氧改性有机硅树脂的合成及其涂膜性能评价[J]. 于世长,刘娜,张建明,桂泰江. 涂料工业. 2014(09)
[9]聚硼硅氧烷的制备及非键络合作用[J]. 李旭峰,洪夕佳,许成章,陈雪萍,黄光速. 高分子材料科学与工程. 2014(08)
[10]有机硅防水材料的研究现状与展望[J]. 穆颖,周铭,罗琳. 上海涂料. 2013(09)
博士论文
[1]超疏水表面的构造和有机/无机杂化超疏水涂层的制备与性能研究[D]. 李坤泉.华南理工大学 2015
[2]高性能氮化物透波材料的设计、制备及特性研究[D]. 张伟儒.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]石英纤维/有机硅树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 杨燕.哈尔滨工业大学 2011
[2]环氧—有机硅耐高温涂料的研制[D]. 李小兰.中北大学 2006
本文编号：3109458
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地面型以及航天型天线罩
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文反应过程较为复杂，水解和缩合反应往往同时发生，且都具有一定的可逆性，通过查阅文献，最终 TEOS、H2O、无水乙醇摩尔比固定为 1:2:2，按图 2-1 所示装置图在 50℃搅拌 2h。水解反应如下：2 3 4 2 3 2 33 2 3 2 3 2 2 23 2 2 2 2 3 2 33 2 3 2 4Si(OCH CH ) H O (CH CH O) SiOH EtOH(CH CH O) SiOH H O (CH CH O) Si(OH) EtOH(CH CH O) Si(OH) H O CH CH OSi(OH) EtOHCH CH OSi(OH) H O Si(OH) EtOH TEOS 预水解后，加入 MTES、硼酸，升温到 70℃，保持搅拌 4h，进行水解缩聚反应形成溶胶，继续升温到 90℃反应 0.5h。得到产物有少量絮状物，过滤，得到无色透明液体。TEOS 的加入提供更多交联点，制得树脂胶液在室温存放大概 15 天左右，TEOS 用量较多的树脂胶液，存放时间缩短到 10 天左右。具体流程见图 2-2，原料配比以及命名见表 2-3。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文反应过程较为复杂，水解和缩合反应往往同时发生，且都具有一定的可逆性，通过查阅文献，最终 TEOS、H2O、无水乙醇摩尔比固定为 1:2:2，按图 2-1 所示装置图在 50℃搅拌 2h。水解反应如下：2 3 4 2 3 2 33 2 3 2 3 2 2 23 2 2 2 2 3 2 33 2 3 2 4Si(OCH CH ) H O (CH CH O) SiOH EtOH(CH CH O) SiOH H O (CH CH O) Si(OH) EtOH(CH CH O) Si(OH) H O CH CH OSi(OH) EtOHCH CH OSi(OH) H O Si(OH) EtOH TEOS 预水解后，加入 MTES、硼酸，升温到 70℃，保持搅拌 4h，进行水解缩聚反应形成溶胶，继续升温到 90℃反应 0.5h。得到产物有少量絮状物，过滤，得到无色透明液体。TEOS 的加入提供更多交联点，制得树脂胶液在室温存放大概 15 天左右，TEOS 用量较多的树脂胶液，存放时间缩短到 10 天左右。具体流程见图 2-2，原料配比以及命名见表 2-3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]天线罩材料的研究进展[J]. 裴晓园,陈利,李嘉禄,丁刚,吴宁. 纺织学报. 2016(12)
[2]功能纳米涂料的研究进展[J]. 梁伟欣. 江西建材. 2016(10)
[3]氟碳涂料在防腐领域的研发现状和发展趋势[J]. 房亚楠,秦立光,赵文杰,白琴,张昕,乌学东. 中国腐蚀与防护学报. 2016(02)
[4]硼硅树脂改性厌氧胶黏剂耐热性能研究[J]. 王刚,刘晓辉,赵毅磊,李欣,赵颖,张大勇,朱金华,白雪峰. 化学与黏合. 2015(04)
[5]SiO2涂层热循环过程中损伤与脱落的试验表征[J]. 王杨,朱嘉琦,代兵,高鸽,杨磊. 中国表面工程. 2015(03)
[6]Moisture-proof and Enhanced Effect of Inorganic Coating on Porous Si3N4 Ceramic[J]. 程传兵,FAN Runhua,WANG Chonghai,WANG Hongsheng,ZHOU Changling,刘福田. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2015(02)
[7]硼酸应用在耐高温涂层中的研究[J]. 闫实,刘朝辉,成声月,刘强,阮峥,邓智平. 当代化工. 2015(02)
[8]环氧改性有机硅树脂的合成及其涂膜性能评价[J]. 于世长,刘娜,张建明,桂泰江. 涂料工业. 2014(09)
[9]聚硼硅氧烷的制备及非键络合作用[J]. 李旭峰,洪夕佳,许成章,陈雪萍,黄光速. 高分子材料科学与工程. 2014(08)
[10]有机硅防水材料的研究现状与展望[J]. 穆颖,周铭,罗琳. 上海涂料. 2013(09)
博士论文
[1]超疏水表面的构造和有机/无机杂化超疏水涂层的制备与性能研究[D]. 李坤泉.华南理工大学 2015
[2]高性能氮化物透波材料的设计、制备及特性研究[D]. 张伟儒.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]石英纤维/有机硅树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 杨燕.哈尔滨工业大学 2011
[2]环氧—有机硅耐高温涂料的研制[D]. 李小兰.中北大学 2006
本文编号：3109458
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