自由基催化液态超支化聚碳硅烷交联固化及其应用研究

发布时间：2025-01-05 19:57

　　碳化硅陶瓷材料具有高强度、高硬度、高温抗氧化性、耐磨性、耐腐蚀性等优异的性能,作为高温结构材料,在航空航天、核能工程、汽车工业、石油化工等领域发挥着重要作用。先驱体转化法制备碳化硅陶瓷逐渐成为最广泛的制备方法,而先驱体的交联固化则是先驱体转化法中不可或缺的部分。传统热交联和辐射交联方式存在温度高、时间长、成本高等不足,限制了先驱体在碳化硅陶瓷材料中的应用。因此,本文采用引发剂交联方式,实现了先驱体的低温快速交联固化,并对其在多孔碳化硅陶瓷材料中的应用做了初步探讨。本文使用过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）作为引发剂,在液态超支化聚碳硅烷（LHBPCS）添加1 wt%含量的TBPB,在80°C下保温2 h即可交联固化。结合FTIR、¹H NMR、DSC、流变性能、TG、XRD、元素分析、SEM等分析手段,研究LHBPCS的引发剂交联固化机理,并对陶瓷产物的陶瓷产率、结晶行为和元素组成等进行了探究。发现交联机理为TBPB加热过程中均裂产生自由基,自由基引发LHBPCS侧链上烯丙基聚合,分子链不断增长,实现LHBPCS交联固化。添加TBPB交联固化后的LHBPCS有效地抑制了...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1碳化硅晶体结构示意图[5]

自由基催化液态超支化聚碳硅烷交联固化及其应用研究21绪论1.1碳化硅陶瓷1.1.1碳化硅陶瓷概述碳化硅中共价键占88%，离子键占12%，是一种强共价键化合物，基本结构单元由SiC4或CSi4的主配位正四面体组成。碳化硅晶体结构最显著的特点是多型性，即晶体结构表现出许多不同的一维有....

图1.2溶胶凝胶法制备工艺Fig.1.2FlowchartofSiCceramicspreparedbysol-gelmethod

自由基催化液态超支化聚碳硅烷交联固化及其应用研究4瓷粉体[17]，图1.2是其制备工艺流程图。溶胶凝胶法制备的SiC陶瓷具有较高的纯度，但生产周期长，产量低。Hatakeyama等人[18]用正硅酸四乙酯和苯基三乙氧基硅烷为原料，在氨水催化下发生水解聚合反应形成溶胶体系，经陈化干....

图1.3化学气相沉积法制备工艺[26]

自由基催化液态超支化聚碳硅烷交联固化及其应用研究4瓷粉体[17]，图1.2是其制备工艺流程图。溶胶凝胶法制备的SiC陶瓷具有较高的纯度，但生产周期长，产量低。Hatakeyama等人[18]用正硅酸四乙酯和苯基三乙氧基硅烷为原料，在氨水催化下发生水解聚合反应形成溶胶体系，经陈化干....

图1.5LHBPCS侧链上含有烯丙基的分子结构示意图

自由基催化液态超支化聚碳硅烷交联固化及其应用研究61.2.1LHBPCS概述LHBPCS主链由Si-C结构组成，C/Si基本上接近于1，C、Si原子上的主要取代基为H，结构高度支化，分子式近似为[SiH2CH2]。如果硅和碳在裂解过程中没有损失，理论上这种先驱体会是多种陶瓷先驱体....

本文编号：4023182