氨基聚硅氧烷羧酸鹽的合成與性能研究

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1、北京化工大學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者虢趙象日期．珈／診占，筍關(guān)于論文使用授權(quán)的說明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨?/p>

2、布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。保密論文注釋：本學(xué)位論文屬于保密范圍，在年解密后適用本授權(quán)書。非保密論文注釋：本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：砂／乒．愛筍日期：砂7妒二妒擄嘭趔仍學(xué)位論文數(shù)據(jù)集一煳中圖分類號TQ246．5學(xué)科分類號430．10論文編號1001020140588密級公開學(xué)位授予單位代碼10010學(xué)位授予單位名稱北京化工大學(xué)作者姓名趙慧學(xué)號2011200588獲學(xué)位專業(yè)名稱材料科學(xué)與工程獲學(xué)位專業(yè)代碼0805課題來源自選項(xiàng)目研究方向材料學(xué)論文題目氨基聚硅氧烷羧酸鹽的合成

3、與性能研究關(guān)鍵詞氨基聚硅氧烷，羧酸鹽，粘度，模量，光聚合論文答辯日期2014年5月27日+論文類型基礎(chǔ)研究學(xué)位論文評閱及答辯委員會情況姓名職稱工作單位學(xué)科專長指導(dǎo)教師何勇副教授北京化工大學(xué)高分子材料評閱人1楊晶教授北京化工大學(xué)材料評閱人2石淑先副教授北京化工大學(xué)功能高分子評閱人3評閱人4評閱人5答辯委員會主席馮增國教授北京理工大學(xué)數(shù)值模擬答辯委員1呂明福教授化工研究院高分子答辯委員2聶俊教授北京化工大學(xué)高分子答辯委員3徐福建教授北京化工大學(xué)高分子答辯委員4王秀芬副教授北京化工大學(xué)高分子答辯委員5朱曉群講師北京化工大學(xué)高分子注：一．論文類型：1．基礎(chǔ)研究2．應(yīng)用研究3

4、．開發(fā)研究4．其它二．中圖分類號在Ⅸ中國圖書資料分類法》查詢。三．學(xué)科分類號在中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T13745．9)《學(xué)科分類與代碼》中查詢。四．論文編號由單位代碼和年份及學(xué)號的后四位組成。摘要氨基聚硅氧烷羧酸鹽的合成與性能研究氨基聚硅氧烷由于主鏈上的硅氧鍵可以靈活的轉(zhuǎn)動，與硅原子相連的甲基朝外，鏈間的相互作用小，摩爾體積大，它展現(xiàn)出低表面張力，高柔韌性，及出色的氣體透過性，正是由于它們的高延展性和由此帶來的低粘度在實(shí)際應(yīng)用中有時會成為一種不足，比如由于這種不足，聚硅氧烷很難被加工成纖維和穩(wěn)定的膜。所以需要進(jìn)行一些有效的改性，如交聯(lián)。過去的數(shù)十年里科學(xué)家們

5、試圖對這一缺陷進(jìn)行改進(jìn)，但往往反應(yīng)改性的過程都比較復(fù)雜。于是我們想到利用最簡單的有機(jī)酸與氨基聚硅氧烷反應(yīng)，引入靜電力作用，提高整個體系內(nèi)的相互作用力，增加宏觀上的粘度，提高其物理性能和機(jī)械性能。進(jìn)而我們想到可以引入有機(jī)二酸，這樣可以使相鄰的兩條聚合物相互連接，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增加分子間作用力，提高宏觀的流變學(xué)性能。最后，我們又引入不飽和羧酸，加入光引發(fā)劑對其進(jìn)行光聚合反應(yīng)，進(jìn)一步提升體系的性能，進(jìn)一步分析了其中的原理。研究發(fā)現(xiàn)，氨基聚硅氧烷在加入羧酸以后，體系的熱力學(xué)性質(zhì)如玻璃化轉(zhuǎn)變在研究區(qū)間內(nèi)并沒有明顯的改變，而體系熱失重研究則發(fā)現(xiàn)二酸鹽的失重率少于單酸鹽。體

6、系整體的粘度，儲能模量，及粘附力都有較大幅度的提古聞0其中單酸鹽在體系中形成靜電力作用，羧酸根離子可以在質(zhì)子化后的氨基基團(tuán)間快速的自由交換，其中粘度隨酸的酸度及羧酸根離子的結(jié)構(gòu)而變化，體積大的不易移動，酸性強(qiáng)的不易移動，導(dǎo)致體系更加穩(wěn)定，粘度越大，在研究范圍內(nèi)形變下的模量越大。羧基與氨基的摩爾比值為1．1時，體系可獲得最大的粘度和模量，酸含量過高會加快聚合物鏈間離子交換速率，起到類似潤滑作用，酸含量太低則靜電作用不完全。二酸鹽體系中形成了交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，體系中粘度與模量的增加要明顯高于單酸鹽體系，對氨基聚硅氧烷粘度、模量的增幅達(dá)到107量級。二酸的鏈長越短，形成的網(wǎng)

7、絡(luò)越緊密，粘度、模量性能越好，熱失重比率小。不飽和酸鹽體系在光照后，體系的粘度，模量性質(zhì)均較光照前有大幅提高，說明發(fā)生光聚合反應(yīng)，形成了連接更為緊密的三維聚合物網(wǎng)絡(luò)。摘要關(guān)鍵詞：氨基聚硅氧烷羧酸鹽粘度模量粘附力光聚合SynthesisandpropertiesofaminopolysiloxanecarboxylateABSTRACTAminopolysiloxanehastheflexiblesilicabondsonthemainchainthemethylgrouplinkingtothesiliconatomoutwards，andtheinteract