聚双环戊二烯纳米复合材料的制备及性能研究
发布时间：2021-12-17 02:09
聚双环戊二烯（Polydicyclopentadiene,PDCPD）是由单体双环戊二烯（Dicyclopentadiene,DCPD）通过开环易位聚合得到的一种性能优良的非极性热固性工程塑料。本文选取球状二氧化硅、棒状多壁碳纳米管作为填料,制备填料/PDCPD复合材料。首先在填料表面引入非极性的乙烯基、苯基基团,提高填料在单体DCPD中的分散性和二者之间的相容性。然后通过原位聚合制备填料/PDPCD复合材料,分别研究不同填料和不同非极性基团对PDCPD聚合反应及其复合材料力学性能的影响。本论文实验第一部分（第三章）采用溶胶-凝胶法一步合成乙烯基功能化的二氧化硅（V-SiO2）,然后通过原位聚合和浇注工艺制备了V-SiO2含量不同的V-SiO2/PDCPD复合材料,使用红外（FTIR）、热重（TG）、动态光散射（DLS）、扫描电子显微镜（SEM）对V-SiO2的表面基团及其含量、形貌和粒径大小进行表征。使用万能试验机（UTM）和动态力学分析仪（DMA）对复合材料力学性能进行测试。结果表明,V-SiO...
【文章来源】：宁波大学浙江省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DCPD的分子结构
空气不敏感的双组分催化剂合成了玻璃化转变温度高达 160 ℃的 PDCPD 材料。1.1.2 开环易位聚合开环易位聚合是指环烯烃在特定的催化剂作用下开环聚合生成相应的非脂环型聚合物的反应，是新发现的合成高分子材料的有效方法之一。1957 年，杜邦公司 Eleuterio 使用钼催化剂研究环烯烃的聚合反应时，首次发现了开环易位聚合反应[30]。之后，Truett 等[31]研究证明了环烯烃能发生开环易位聚合。由于环烯烃通过 ROMP 得到的聚合物仍能保留不饱和双键而引起研究者们的广泛关注，Truett[31]、Calderon[32]、Herison[33]等先后提出了几种不同的反应机理，Heriso机理是目前被广泛认同的，具体过程如图 1.2 所示[34]。Herison 机理的核心是认为在反应过程中形成了金属环丁烷过渡态，随后该过渡态以易位的形式断裂生成新的卡宾活性中心，继续引发聚合反应，而 Grubbs 等[35]成功地从中间体中分离出金属环丁烷络合物，进而说明了 Herison 机理的正确性。
图 1.3 DCPD 开环易位聚合反应示意图[38]Figure 1.3 Schematic diagram of ring-opening metathesis polymerization of DCPD.[38]在过去的几十年间，许多国内外研究者们也对 DCPD 的聚合机理行了深究。Matejka[40]等通过研究发现，DCPD 在低转化率时出现了凝胶，说明聚程中除了开环易位反应机理，可能存在阳离子聚合机理，由此他认为在反期 DCPD 先开环形成线性分子链，过了诱导期后，才发生易位聚合反应形联的聚合物分子链。Macosko[41]等也认为 DCPD 中的两个环能同时发生 ROM成的高度交联的 PDCPD 树脂。Davidson 等[42,43]设计了多个反应来证明 DC聚合机理，结果表明 DCPD 在经典催化体系催化下，DCPD 的降冰片烯环发环易位聚合，环戊烯环发生加成聚合。王征[44]等通过研究提出当催化体系含氧的酚类配体存在时，环戊烯环以开环易位聚合为主，而当体系中加入的酚或醇类配体时，环戊烯环中的双键则会被引发部分阳离子发生加成反应
本文编号：3539218
【文章来源】：宁波大学浙江省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DCPD的分子结构
空气不敏感的双组分催化剂合成了玻璃化转变温度高达 160 ℃的 PDCPD 材料。1.1.2 开环易位聚合开环易位聚合是指环烯烃在特定的催化剂作用下开环聚合生成相应的非脂环型聚合物的反应，是新发现的合成高分子材料的有效方法之一。1957 年，杜邦公司 Eleuterio 使用钼催化剂研究环烯烃的聚合反应时，首次发现了开环易位聚合反应[30]。之后，Truett 等[31]研究证明了环烯烃能发生开环易位聚合。由于环烯烃通过 ROMP 得到的聚合物仍能保留不饱和双键而引起研究者们的广泛关注，Truett[31]、Calderon[32]、Herison[33]等先后提出了几种不同的反应机理，Heriso机理是目前被广泛认同的，具体过程如图 1.2 所示[34]。Herison 机理的核心是认为在反应过程中形成了金属环丁烷过渡态，随后该过渡态以易位的形式断裂生成新的卡宾活性中心，继续引发聚合反应，而 Grubbs 等[35]成功地从中间体中分离出金属环丁烷络合物，进而说明了 Herison 机理的正确性。
图 1.3 DCPD 开环易位聚合反应示意图[38]Figure 1.3 Schematic diagram of ring-opening metathesis polymerization of DCPD.[38]在过去的几十年间，许多国内外研究者们也对 DCPD 的聚合机理行了深究。Matejka[40]等通过研究发现，DCPD 在低转化率时出现了凝胶，说明聚程中除了开环易位反应机理，可能存在阳离子聚合机理，由此他认为在反期 DCPD 先开环形成线性分子链，过了诱导期后，才发生易位聚合反应形联的聚合物分子链。Macosko[41]等也认为 DCPD 中的两个环能同时发生 ROM成的高度交联的 PDCPD 树脂。Davidson 等[42,43]设计了多个反应来证明 DC聚合机理，结果表明 DCPD 在经典催化体系催化下，DCPD 的降冰片烯环发环易位聚合，环戊烯环发生加成聚合。王征[44]等通过研究提出当催化体系含氧的酚类配体存在时，环戊烯环以开环易位聚合为主，而当体系中加入的酚或醇类配体时，环戊烯环中的双键则会被引发部分阳离子发生加成反应
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