摘要
采用硅烷完全水解法合成了八(γ-氯丙基)倍半硅氧烷(OCP-POSS)，通过八苯基倍半硅氧烷(OPS)在碱催化下的裂解反应制得了七苯基三硅羟基倍半硅氧烷(POSS-triol)，采用核磁共振(NMR)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)以及元素分析(EA)等手段对其结构进行了表征。 以OCP-POSS为引发剂，用原子转移自由基聚合法制备了分子量可控、分子量分布较窄的聚甲基丙烯酸甲酯，分子量分布系数(PDI)可达1.19，差示扫描(DSC)测试结果表明，复合材料的玻璃化转变温度(Tg)提高了约20℃。 将OCP-POSS和POSS-triol引入到氰酸酯树脂(CE)中，利用动态DSC法对体系的固化反应进行分析，采用Kissinger极值法和Flynn-Wall-Ozawa等转化率法确定了体系的固化动力学参数。结果表明，与纯CE相比，CE/POSS-triol体系的活化能减小，反应级数增大，CE/OCP-POSS体系的反应活化能和反应级数都增大。另外，通过T-β图外推法求得各个树脂体系的固化特征温度近似值，确定了各体系的固化工艺。 将OCP-POSS和POSS-triol引入CE以及氰酸酯/环氧树脂(CE/EP)体系中，制备了CE/POSS以及CE/EP/POSS复合材料，并用动态力学热分析(DMTA)、热重分析(TGA)、FT-IR和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的性能进行了表征。结果表明，两种POSS都可以在树脂中均匀分散，OCP-POSS的加入，使得CE和CE/EP体系的储能模量和Tg降低，而POSS-triol的加入使得两种体系的储能模量和Tg提高，而两种POSS的加入都提高了复合材料在高温范围内的热稳定性。
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