聚甲氧基硅氧烷及其功能化产物的研究Ⅱ.分子结构表征

聚甲氧基硅氧烷及其功能化产物的研究Ⅱ.分子结构表征

一、聚甲氧基硅氧烷及其功能化产物研究 Ⅱ.分子结构表征(论文文献综述)

杨晓彬[1](2021)在《聚偏氟乙烯分离膜表面高效亲水化调控及性能研究》文中指出全球水资源的紧张局势对现代社会的发展来说是一个重大的挑战,并且由于气候变化、人口增加、水体污染等其他因素的影响而加剧。膜分离技术由于具有无相变、低能耗、可集成化程度高等优点已经逐渐成为当今水处理领域中的关键技术。目前应用最广泛的分离膜大部分由聚合物材质制备而成,但是聚合物分离膜如聚偏氟乙烯(PVDF)膜由于其疏水性使得在水处理的过程中容易受到污染物的吸附聚集,引发膜污染,造成膜分离效率降低和操作成本增加,而且疏水聚合物的化学惰性使得界面改性困难。因此,需要开发有效的界面改性策略提高分离膜的亲水性和抗污染能力。本文受贻贝生物粘附特性启发开发了一系列仿生涂覆方案用于膜表界面亲水化改性,系统研究了仿生涂覆方案对改性膜的亲水性、表面形貌、分离性能、抗污染能力、稳定性等的影响并探究了膜表界面强化改性机制。本文采用多巴胺(DA)和单宁酸(TA)对疏水PVDF微滤膜和超滤膜进行界面仿生共涂覆改性,TA的酚羟基和氧化的醌基可以与聚多巴胺前驱体中的氨基发生交联反应。DA/TA共涂覆改性微滤膜相对于单组分改性膜的亲水性有了大幅度的提升,其水接触角明显降低,可达7.8°,优化的亲水改性微滤膜具有优异的水下超疏油性,对水包甲苯乳液分离的初始通量可达2126 L m-2 h-1bar-1,并且具有优异的循环分离效率,油截留率大于99.6%。DA/TA共沉积涂层的机械稳定性能优异,耐弯折和水体剪切冲刷。同条件下改性的超滤膜对牛血清蛋白(BSA)溶液截留率可达约92.3%,水通量约为498.3 L m-2 h-1 bar-1,抗BSA污染吸附能力提高了83.3%。基于贻贝足丝粘附蛋白等生物现象启发,并鉴于聚多巴胺涂层自身的亲水性有限以及多巴胺单体价格较高的局限性,提出了多巴胺“拆分-调节”的仿生“酚类物质与交联剂”复合涂覆理念开发了一系列基于各种酚类的经济普适的复合涂覆方案。借助酚羟基结构(邻苯二酚及邻苯三酚基团)与氨基的共价交联反应和硅氧烷的同步水解实现了没食子酸(GA)和γ-胺丙基三乙氧基硅烷(APTES)仿生复合涂层的构筑,实现了亲水氧化硅的原位引入,改性微滤膜的亲水性大幅度提高,水初始接触角可达7.5°,对水包油乳液分离的初始通量可达2406 L m-2 h-1 bar-1,油截留率大于99.5%。吸水率约81.4%,改性超滤膜对BSA截留率达到约96.6%,水通量约为278.2 L m-2 h-1 bar-1,抗BSA污染吸附能力提高了70.8%。另外研究了高亲水性TA的复合涂覆体系,借助酚羟基结构与氨基和巯基的共价交联反应实现了TA和半胱胺(Cys)仿生复合涂层的构筑,改性的微滤膜的水接触角可达5.5°,对水包油乳液分离的初始通量可达2036 L m-2 h-1 bar-1,油截留率大于99.5%,改性超滤膜对BSA蛋白溶液截留率达到约95.4%,水通量约为400.7 L m-2 h-1 bar-1,抗BSA污染吸附能力提高了78.0%。另外实现了TA和3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)仿生复合涂层的构筑,对水包油乳液分离的初始通量可达2690 L m-2 h-1 bar-1,油截留率大于99.2%,改性超滤膜对BSA蛋白溶液截留率达到约94.1%,水通量约为424.4 L m-2 h-1 bar-1,抗BSA污染吸附能力提高了73.2%。基于多酚的粘附性、反应活性和金属氧化物的高亲水性,而且考虑到聚合膜上进行原子层沉积(ALD)反应效率较低的难题,提出了多酚浸涂预处理敏化原子层沉积反应用于膜界面改性的策略。多酚TA预处理水溶液浓度为10mg/m L时,ALD敏化涂覆效果最好,膜的动态接触角结果表明30个ALD循环以上的TA敏化ALD改性膜的亲水性均呈现很大的提升。提出了敏化ALD用于聚合物膜界面强化涂覆改性的“岛状成核和薄膜共生”的作用机制,解释了改性涂层的优异亲水性和稳定性,通过分子动力学模拟和密度泛函理论计算验证了敏化涂覆策略的分子作用机制,模拟计算结果显示酚类结构与ALD金属有机前驱体的相互作用,其作用强度顺序为羰基氧>羟基氧>醚键氧,为开发普适性敏化ALD强化功能涂覆方案提供借鉴。利用小分子酚类没食子酸验证了多酚敏化Ti O2 ALD策略的普适性,成功制备得到高亲水性的聚合物改性膜。TA敏化ALD改性膜对水包原油乳液呈现优异的分离效果及抗污染能力,机械稳定性测试结果表明TA敏化Ti O2 ALD涂层的粘附性很好。

杜雅静[2](2021)在《基于八乙烯基倍半硅氧烷的杂化多孔聚合物的制备策略及应用研究》文中研究表明多孔材料因其在环境、能源、航空航天以及生物医学等领域的广泛应用成为近年来材料化学领域的研究热点。社会高质量发展对材料的应用范围和性能提出了更高要求,这既是多孔材料领域的难点,也是其发展的机遇所在。因此基于新型多孔材料的设计制备及其应用探索的研究具有重要的科学意义和实用价值。多面体低聚倍半硅氧烷由于其具有支撑性的纳米级立体笼型结构、多官能度、易于进行修饰改性、出色的稳定性等特点,成为制备杂化纳米多孔材料的多功能通用平台。得益于以上优点,基于笼型倍半硅氧烷的杂化多孔材料迅速崛起,成为多孔材料领域一个重要分支。倍半硅氧烷基杂化多孔材料的制备方式灵活多样,主要有自由基聚合、Friedel-Crafts反应、Heck反应、硅氢化反应、Click“点击”反应,以及共混、掺杂和呼吸图法等。倍半硅氧烷基多孔材料性能优异,具有低密度、高比表面积、优异的物理和化学稳定性、良好的生物相容性,以及性能的可调控性等特点,已成功应用于水处理、药物传输、传感、催化、功能涂层等领域。尽管该领域已取得了长足发展,但仍存在一定的问题,例如制备方法的高效性、通用性,以及后期材料的可加工性、功能探索和应用拓展等值得进一步研究。系列倍半硅氧烷基多孔聚合物的成功制备及其构效关系研究取得了长足发展的同时,也给该领域带来了新的机遇和挑战。鉴于乙烯基官能团反应的多样性和灵活性,八乙烯基倍半硅氧烷(OVS),作为笼型倍半硅氧烷的典型代表,易于制备且极为稳定,无论是其衍生物的设计合成还是作为基本的构筑单体来制备杂化多孔聚合物,均有多种合成方法可供选择。因此,对基于八乙烯基倍半硅氧烷的多孔材料的制备方式及潜在应用进行系统、深入研究,可以丰富倍半硅氧烷科学,促进倍半硅氧烷材料的普及和生产应用,具有重要的学术意义和实用价值。本论文选择八乙烯基倍半硅氧烷为研究对象,探索不同的合成策略来制备倍半硅氧烷基杂化多孔材料,并进一步研究所制备材料的构效关系和潜在应用。本论文的主要内容如下:第一章,简要介绍了笼型倍半硅氧烷概念及其性能特点,总结了基于八乙烯基倍半硅氧烷多孔材料的制备方法及应用进展,最后阐述了本论文选题的研究意义及内容。第二章,发展了八乙烯基倍半硅氧烷通过三氯化铝(AlCl3)引发阳离子聚合制备多孔聚合物的新方法,这是首次利用阳离子聚合来制备倍半硅氧烷基多孔材料。探讨了反应时间、温度和溶剂对聚合过程以及孔结构形成的影响,在比表面积为230~620 m2 g-1的范围内可以实现对多孔材料的孔性能的调控。此外,还通过环氧化实现了对所得材料后功能化,并探讨了这些聚合物作为二氧化碳吸附剂(最高达0.98 mmol g-1)的应用潜力。第三章,八乙烯基倍半硅氧烷和1,1,2,3,4,5-六苯基噻咯通过Friedel-Crafts反应成功合成了六苯基噻咯功能化的倍半硅氧烷基杂化多孔材料。所得材料具有超高的比表面积,最高可达1144 cm2 g-1,微孔中孔并存的孔径分布,以及良好的热稳定性和优异的荧光性能。此外,我们探索了该材料作为荧光传感器在金属离子检测领域的应用,该材料对Fe3+、Ru3+和Cu2+表现出快速响应性、良好的选择性和灵敏性。这些结果表明了倍半硅氧烷基杂化荧光多孔材料在金属离子检测领域的应用可行性。第四章,首次利用梯型结构的硅氧烷单体和笼型结构的八乙烯基倍半硅氧烷通过Friedel-Crafts反应成功制备了两种新型倍半硅氧烷基杂化多孔聚合物。所得材料具有良好的热稳定性,比表面积可达1273 m2 g-1。该纳米多孔材料对水中染料和金属离子表现出良好的吸附能力,对刚果红的吸附容量可达1883 mg g-1,对Pb2+的吸附容量可达301 mg g-1;且具有良好的结构、性能稳定性和再生性能,5次循环使用后吸附能力仍然十分优异。第五章,以溴化噻吩或溴苯取代的三嗪单体和八乙烯基倍半硅氧为原料通过Heck反应合成了一系列三嗪功能化的倍半硅氧烷基杂化多功能多孔材料,所得材料兼具多孔性、可调节的荧光性能、高稳定性和高效的光催化性能。在不添加氧化剂和pH调节的情况下,该材料对酸性和碱性染料(臧红T、刚果红、罗丹明B和亚甲基蓝)均表现出高效的光催化降解能力。此外,材料对Pb2+的表现出较高的吸附能力(324 mg g-1),同时,其可调节的荧光性能也成功应用于硝基芳烃的检测,并表现出较好的检测选择性和灵敏度。这项工作为高活性、无金属的光催化剂以及多功能倍半硅氧烷基多孔材料的设计合成提供了新的思路,为其在环境修复、能量转换和传感检测等领域的应用提供了实验支持和理论依据。

宋慈[3](2021)在《N取代α-胺甲基三乙氧基硅烷的制备与应用研究》文中研究表明Y-(CH2)nSi(OR)3类烷氧基硅烷化合物(其中Y为双键、胺基、苯基、环氧基等取代基,OR为可水解基团)在有机硅材料深加工、无机-有机复合材料制备、材料表面修饰等领域被广泛用作交联剂、偶联剂,有重要的应用价值。Y为胺基的烷氧基类硅烷,因其在高分子材料制备等工艺中具有提高产品热稳定性、增强产品强度的作用而被广泛关注。目前,这类烷氧基硅烷应用最广的是n=3的γ-胺丙基烷氧基硅烷,如γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、Y-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷等。无论作为交联剂使高分子材料固化或作为偶联剂在无机-有机材料间起桥梁作用,都需要结构中的烷氧基具有高反应活性,这就为胺基烷氧基硅烷新品种的开发提出了更多更高的要求。目前普遍使用的Y-胺丙基烷氧基硅烷,烷氧基反应活性不高,使用时需加入有机锡类催化剂来缩短交联时间,该类催化剂会带来硅橡胶产品热稳定性下降、增粘、重金属毒性等问题。α-胺甲基烷氧基硅烷结构中N上孤对电子能向Si的3d轨道转移,使连接在硅上的烷氧基反应活性远高于γ-胺丙基烷氧基硅烷,可实现无催化剂的快速交联,因此合成各种α-胺甲基烷氧基硅烷以及α-胺基上连有各种功能性基团的烷氧基硅烷,具有了重要的理论研究意义和实际应用价值。α-胺上各种功能性基团的引入,扩大了α-胺甲基烷氧基硅烷的种类,增大了与不同有机基体的亲和性和反应性,同时达到烷氧基快速反应的目的。本文首先使用量子化学密度泛函方法(DFT),对α-胺甲基烷氧基硅烷以及α-胺基上连有不同取代基的烷氧基硅烷的水解反应过程进行了模拟。采用过渡态理论(TST)对反应过程的动力学、热力学参数进行了理论计算,并与γ-胺丙基烷氧基硅烷的水解反应过程进行比较。结果表明,α-胺基上不同取代基对水解活性产生一定的影响,但较γ-胺丙基烷氧基硅烷水解速率常数高出1~3个数量级,水解活性更高。本文合成了三种化合物,分子式为(CH3CH2O)3SiCH2N(CH3)CH2CH=CH2、(CH3CH2O)3SiCH2NHC3H6-POSS(T8)、(CH3CH2O)3-SiCH2NHC3H6((CH3)2SiO)10 Si(CH3)2C3H6NHCH2Si(OCH2CH3)3(后文简称为α-胺甲基三乙氧基硅烷基封端的甲基硅油),并以傅立叶变换红外光谱、核磁共振等方法表征合成产物的化学结构。这三种功能性基团与胺基相连的N取代α-胺甲基三乙氧基硅烷化合物具有较高的理论水解反应速率。另外,本文合成了另一种理论水解反应速率较高的α-胺甲基三乙氧基硅烷化合物,即α-(N-丁基)胺甲基三乙氧基硅烷(CH3CH2O)3Si-CH2NHC4H9,用于与三种α-胺甲基三乙氧基硅烷化合物进行实验对比。本文将制备的含有功能化结构的N取代α-胺甲基三乙氧基硅烷进行应用研究,以验证其结构中乙氧基的高反应活性,及其可通过反应在材料中引入功能性基团的价值。主要结论有:通过对比对羟基硅油交联固化反应的表干时间和SiO2表面接枝反应的接枝率,证明(CH3CH2O)3SiCH2N(CH3)CH2CH=CH2中乙氧基反应活性明显高于γ-胺丙基烷氧基硅烷;两组对比实验所体现出的烷氧基反应活性证明了理论计算结果。(CH3CH2O)3SiCH2N(CH3)CH2CH=CH2可以对无机材料进行表面修饰,使玻璃表面水接触角增大45°以上,疏水性大大增强;从表面修饰后的双键结构出发,通过点击反应,将双键转化为巯基,并通过巯基完成了对Ag+的吸附实验,证明可通过(CH3CH2O)3SiCH2N(CH3)CH2CH=CH2在材料中引入双键,并通过双键进行进一步的反应并应用。(CH3CH2O)3SiCH2NHC3H6-POSS(T8)与羟基硅油进行交联固化反应,其对羟基硅油的固化速度与(CH3CH2O)3SiCH2NHC4H9相近,而明显快于γ-胺丙基三乙氧基硅烷,固化速度反映出的硅氧烷的乙氧基反应活性趋势与理论计算结果一致。等量交联官能基条件下,(CH3CH2O)3SiCH2NHC3H6-POSS(T8)交联固化的硅橡胶拉伸性能及邵氏硬度均高于(CH3CH2O)3SiCH2NHC4H9和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷固化而得的硅橡胶。使用(CH3CH2O)3SiCH2NHC3H6-POSS(T8)化学交联的硅橡胶样品,其微观形貌中没有明显相分离和POSS结晶析出。将(CH3CH2O)3SiCH2NHC3H6-POSS(T8)用于环氧树脂E44交联固化,相较于4-4二氨基二苯甲烷固化的环氧树脂,(CH3CH2O)3SiCH2NHC3H6-POSS(T8)交联固化环氧树脂的5%失重温度提高50℃以上,残炭率提高20%以上,热稳定性提升。用α-胺甲基三乙氧基硅烷基封端的甲基硅油对玻璃等无机材料进行表面处理,使其表面水接触角增大60°,表面疏水性增强。此外,本文将α-胺甲基三乙氧基硅烷基封端的甲基硅油用于环氧树脂E44交联固化,相较于4-4二氨基二苯甲烷固化的环氧树脂,α-胺甲基三乙氧基硅烷基封端的甲基硅油交联固化环氧树脂的5%失重温度提高50℃以上,残炭率提高20%以上,热稳定性提升。上述三种化合物、γ-胺丙基烷氧基硅烷以及(CH3CH2O)3SiCH2NHC4H9分别对羟基硅油的交联固化结果表明,三种含有功能化结构的N取代α-胺甲基三乙氧基硅烷与(CH3CH2O)3SiCH2NHC4H9的乙氧基反应活性相似,均明显高于γ-胺丙基烷氧基硅烷。该结果与理论计算所反映的硅氧烷烷氧基水解反应的反应活性趋势较为一致。本文中,以理论计算方法对一系列γ型烷氧基硅烷、α-胺甲基三乙氧基硅烷(包含所合成的四种α-胺甲基三乙氧基硅烷)的水解反应过程进行了模拟。以理论计算结果出发,制备了四种N取代的α-胺甲基三乙氧基硅烷,并通过实验验证设计制备的四种N取代的α-胺甲基三乙氧基硅烷反应活性较高,与理论计算结果预期趋势较为一致。本文所制备的含有功能化结构的N取代α-胺甲基三乙氧基硅烷还可在材料中引入特定的功能化基团,实现交联固化、材料表面修饰及交联体系性能提升等应用功能。

王书丽[4](2021)在《含螺二(苯并环烷)结构的聚酰亚胺制备及气体分离性能研究》文中提出膜分离技术相较于传统的气体分离技术(吸附、低温蒸馏等),具有工艺简单、能耗低、无相变、分离效率高等优点,已广泛应用在环保、化工、能源、医药等领域,可实现高效的氢气回收、空气分离、天然气脱硫、烯烃-烷烃分离等。膜分离技术的关键是制备出性能优良的分离膜,高分子聚合物薄膜特别是聚酰亚胺薄膜具有优异的综合性能,如良好的机械性能、优异的耐热性和化学稳定性等,成为未来气体分离膜工业化应用的优选材料之一。传统的聚酰亚胺大多会因分子链间的紧密堆积导致气体渗透能力较低,气体渗透能力和选择性之间存在严重相互制约的关系。而这些问题可通过聚酰亚胺的结构设计进行改进。因此,本论文以聚酰亚胺为基体材料,通过分子设计引入非共平面的螺二(苯并环烷)结构来提高聚合物的自由体积和气体渗透能力,同时深入探究聚酰亚胺结构与分子堆积、气体分离等性能间的关系,从本质上阐明分子结构对气体分离性能的影响,为优化高分子聚合物薄膜的性能特别是气体分离性能提供有效的参考。本论文首先合成了含螺二(苯并环戊烷)结构的二酚单体,通过亲核取代合成两种吡啶功能化的螺二(苯并环戊烷)二硝基单体,之后将二硝基单体还原为二胺单体。将所合成的两种二胺单体分别与三种二酐(6FDA、ODPA、BPADA)进行聚合制备六种吡啶功能化的螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺。结果表明,六种聚合物均具有良好的热稳定性,玻璃化转变温度(Tg)为233-286℃,在450℃之前均没有发生任何的热分解,氮气气氛下800℃的残碳率为45-62%。所有的聚酰亚胺均具有很好的溶解性。同时成功证明了将刚性结构、非共平面的螺二(苯并环戊烷)单元、大体积的取代基(如甲基、三氟甲基)引入到聚合物主链中能够打乱分子链的堆积、提高其自由体积,进而增加聚合物薄膜的气体渗透能力和气体分离性能。另外,大体积的取代基甲基引入到聚合物主链中有利于提高气体的分离能力。为了进一步研究取代基甲基位置对聚合物性能的影响,通过亲核取代反应、还原反应等方法制备了两种甲基在不同取代位置吡啶功能化的二胺单体,然后与6FDA和ODPA进行聚合制备四种聚酰亚胺。所制备的聚酰亚胺均能很好的溶解在常见的机溶剂中,证明其良好的溶解性。聚合物均具有良好的热稳定性,且亚胺环间位取代基甲基具有更高的键能,进而提高了聚合物的热稳定性。气体分离结果表明,所有聚合物均具有较高的气体对选择性,CO2/CH4大于30,CO2/N2大于24,且甲基取代位置对柔性链聚合物气体渗透能力的影响比刚性链更明显,同时含6FDA二酐聚合物的气体分离性能均优于传统的聚合物。气体分离机理表明,聚合物薄膜的CO2/CH4分离行为主要遵循气体对的溶解选择性而非扩散选择性。再则,螺二(苯并二氢吡喃)结构整合到聚酰亚胺中能够明显提高气体分离性能,而取代基的种类对聚酰亚胺的性能具有重要影响。因此,通过经典的亲核取代和还原反应合成了三种不同取代基种类(苯环、吡啶环、甲基)含螺二(苯并二氢吡喃)结构的二胺单体,与刚性更大的6FDA二酐进行聚合制备螺二(苯并二氢吡喃)聚酰亚胺。结果表明,所制备的聚合物具有很好的溶解性、较高的分子量、优异的热稳定性能。同时通过实验和分子动力学模拟两种方式分别获得聚酰亚胺的自由体积分数(FFV),并采用相邻平面的二面角理论对自由体积分数的变化进行了分析解释。此外,气体分离性能表明,相较于含联萘结构的聚合物,将非共平面的螺二(苯并二氢吡喃)结构引入到聚酰亚胺中,会引起更疏散的分子链堆积,展现更优的气体分离性能。气体分离机理研究表明,所制备的聚酰亚胺由于包含吡啶结构能够加强与酸性气体CO2的吸附作用,进而提高了CO2/CH4的溶解选择性和分离性能。此外,聚焦于取代基种类对含甲基取代螺二(苯并二氢吡喃)聚酰亚胺性能的影响,将四种不同种类的取代基通过亲核取代反应引入到螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)二酚单体中制备四种二硝基单体,通过还原反应合成了四种二胺单体,然后将其分别与6FDA二酐聚合制备四种聚酰亚胺。四种聚合物具有很好的溶解性、良好的热稳定性。在有序性方面,利用分子动力学模拟得到聚合物晶胞的三维视图,能够明显发现其中的连续空腔,证明聚合物分子链的堆积较为松散。所得聚合物的气体分离性能表明,甲基取代基能够通过打乱聚合物链的堆积,提高薄膜的气体渗透能力,其N2、CH4、CO2的渗透能力分别提高71.6%、90.0%、61.8%,而甲氧基则在气体分子通道中形成障碍,进而提高气体对的选择性。通过对所得聚合物气体分离机理研究发现,聚合物包含苯环取代基时对CO2/CH4的分离主要遵循CO2/CH4扩散选择性,而包含吡啶环取代基时对CO2/CH4的分离主要遵循CO2/CH4溶解选择性。本论文通过将非共平面、扭曲的螺二(苯并环烷)结构和不同类别的取代基单元引入到聚合物中,制备一系列PIM-PIs。通过分子设计引入螺二(苯并环烷)结构来保证聚合物较高的自由体积,采用实验和分子动力学模拟相结合的方法研究了聚合结构与性能的关系;结合实验数据分析进一步优化了聚合所用的二酐结构、研究了取代基种类、位置对聚合物性能的影响,为制备高性能的聚酰亚胺功能性材料提供了理论支撑。

张晓静[5](2021)在《有机硅改性水性聚氨酯的制备及性能探究》文中指出水性聚氨酯(WPU)作为一种绿色环保材料,广泛地应用于黏合剂、涂料、油墨、生物医药等各个领域,但和常规的聚氨酯相比,水性聚氨酯经常表现出较低的耐水性和机械性能,在一定程度上限制了其应用范围的进一步拓宽。基于此,本文通过扩链剂分子设计、纳米杂化复合等方式设计了三种有机硅改性水性聚氨酯,以提高其热稳定性、力学性能和耐水性。本文的主要研究内容与结果如下:(1)以丁香酚和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为原料,合成了含有苯环和Si-O-Si链段的丁香酚基二酚(EUSi),使之与2,2-二羟甲基丙酸共同充当扩链剂,制得稳定的WPU乳液,考察EUSi对其性能的影响。结果表明,随着EUSi含量提高,乳液粒径不断增大,粒径分布变宽。当EUSi含量为3%时,材料的最大拉伸强度由未改性的6.2 MPa提高到22.4 MPa,水接触角从77.6°提高至103°,吸水率从31.3%降至7.6%,显示出较好的力学性能和耐水性。(2)将3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(IPTMS)接枝到纤维素纳米晶(CNC)表面,制得硅改性纤维素纳米晶(ICNC)(T5%CNC为172.1℃,T5%ICNC为297.3℃),通过原位聚合方式进一步制得稳定的ICNC/WPU乳液。结果表明,ICNC可以改善WPU的热稳定性、力学性能和耐水性。当ICNC的添加量为2%时,样品的T5%从248.5℃提高至257.3℃,最大拉伸强度和模量分别为21.3 MPa和21.2 MPa,断裂伸长率为723.2%。此时样品的24h吸水率为11.6%。(3)以苯基三甲氧基硅烷为原料,合成四羟基八苯基双层笼型聚倍半硅氧烷(DDSQ)。采用原位聚合和共混两种不同的方式将DDSQ引入到水性聚氨酯体系,进行纳米复合改性。探究DDSQ引入方式和含量对性能的影响。结果表明,共混制得的样品在空气氛围下具有更好的热稳定性,而原位聚合制得的复合材料具有更优异的力学性能和耐水性。(4)本文还对制得的有机硅改性水性聚氨酯在水性油墨方面的应用进行了探究实验。结果表明,改性WPU制得的水性油墨的性能都能满足油墨的一般使用要求。ICNC/WPU制得的油墨样干燥速度最快,对PET基材附着牢度也高。

刘艳琳[6](2021)在《含羟基桥连聚硅氧烷涂层的制备及防腐蚀性能研究》文中研究说明腐蚀是各行业领域共同面临的问题,它不仅会给国家和社会造成大量的经济损失,严重时还会对人的生命安全构成威胁。运用涂层对金属进行预处理或直接保护是避免金属腐蚀最有效的方法之一。在众多保护涂层中,硅烷涂层具有经济、环保、操作简单、美观等优点,常被用于防腐蚀领域。传统的硅烷涂层是使用硅烷偶联剂作为前驱体通过溶胶-凝胶法制备得到。使用硅烷偶联剂制备的涂层存在容易发生相分离、与金属基底结合力较弱、涂层致密性较差等问题。本论文提出一种采用有机桥连倍半硅氧烷作为前驱体,通过溶胶-凝胶化学法制备涂层的思路,以期获得防腐蚀性能更加优异的硅烷涂层。为进一步延长腐蚀介质在涂层中的扩散路径,经有机桥连倍半硅氧烷改性后的SiO2纳米粒子被引入至涂层中,即得含羟基桥连聚倍半硅氧烷/SiO2复合防腐蚀涂层。此外,为扩大涂层的应用领域,提高涂层的疏水性,将含氟硅烷引入到含羟基桥连聚倍半硅氧烷/SiO2复合涂层中,即得疏水型防腐蚀涂层。本论文具体研究工作进展情况如下:(1)酸催化体系下,首先以环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和N-(3-三甲氧基硅基乙基)乙二胺(NTMDA)作为原料,通过环氧-胺基开环反应得到含羟基桥连硅烷前驱体GN,经过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)等表征手段验证了桥连倍半硅氧烷GN分子的桥连结构。然后将前驱体GN在乙酸催化下制备溶胶,将其沉积在Q235钢片上获得酸催化含羟基桥连聚倍半硅氧涂层,并用动电位极化曲线和电化学阻抗谱等技术对涂层的防腐蚀性能进行评价。由于胶体老化时间不同,涂层结构中的Si-OH和Si-O-Si两种结构含量比例不同,因此该部分重点探究了胶体老化时间对涂层防腐蚀性能的影响规律。当胶体老化时间为4h时,涂层的动电位极化曲线拟合所得腐蚀电流最小仅为21.75 uA·cm-2,在低频0.01 Hz处的电化学交流阻抗相较于空白钢片高出1.5个数量级,具有优异的防腐蚀性能。(2)碱催化体系下,以(1)所制备的桥连倍半硅氧烷GN作为前驱体,以氨水作为催化剂制备溶胶,将其沉积在Q235钢片上获得碱催化含羟基桥连聚倍半硅氧涂层,并用动电位极化曲线和电化学阻抗谱等技术对涂层的防腐蚀性能进行评价,重点探究了胶体老化时间对涂层防腐蚀性能的影响规律。当胶体老化时间为4h时,涂层的动电位极化曲线拟合所得腐蚀电流最小仅为16.04uA.cm-2,在低频0.01 Hz处的电化学交流阻抗相较于空白钢片高出2.5个数量级。与乙酸催化体系相比,碱催化体系所制备涂层的防腐蚀性能更优异,因此,在后序研究中则选择向碱性体系中引入SiO2纳米粒子以进一步提高涂层的防腐蚀性能。(3)在复合涂层体系中,首先采用含羟基桥连倍半硅氧烷对SiO2纳米粒子进行表面改性以增加纳米粒子与桥连硅烷溶胶的相容性,然后将其引入至(2)所制备的溶胶中进行复合,将其沉积在Q235钢片上获得含羟基桥连聚倍半硅氧/SiO2复合涂层,并用动电位极化曲线和电化学阻抗谱等技术对涂层的防腐蚀性能进行评价。SiO2纳米粒子的分散性直接影响涂层防腐蚀性能的优劣,因此,该部分重点考察了改性时间对复合涂层防腐蚀性能的影响规律。当改性时间为2天时,涂层的动电位极化曲线拟合所得腐蚀电流最小仅为2.83 uA·cm-2,在低频0.01 Hz处的电化学交流阻抗相较于空白钢片高出3.9个数量级,防腐蚀性能大幅度提高。(4)在疏水复合涂层体系中,向(3)所制备溶胶中引入含氟硅烷制备溶胶,将其沉积在Q235钢片上获得疏水型含羟基桥连聚倍半硅氧/SiO2复合涂层,并用动电位极化曲线和电化学阻抗谱等技术对涂层的防腐蚀性能进行评价,重点考察了含氟硅烷添加量对复合涂层疏水性与防腐蚀性的影响规律。当含氟硅烷添加量与前驱体GN的摩尔比为1:5时,涂层疏水性最强,疏水角为127°,相较于未添加含氟硅烷的复合涂层提高了 54°;动电位极化曲线拟合所得腐蚀电流最小为6.27uA·cm-2,在低频0.01 Hz处的电化学交流阻抗相较于空白钢片高出约2个数量级。与未经疏水处理的复合涂层相比,疏水性明显提高,防腐蚀性能下降。

张先伟[7](2020)在《功能化笼型低聚倍半硅氧烷的制备和性能研究及其在杂化材料中的应用》文中研究表明有机-无机杂化材料(Organic-Inorganic Hybrid Materials)代表了具有科学和技术潜力的新型材料,笼型低聚倍半硅氧烷(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes,简称POSS)属于其中一种具有纳米尺度和笼状结构的杂化分子。不同于传统纳米填料,POSS尺寸非常小,结构高度规整,能与聚合物相容,可实现真正意义上的分子级复合,有效提高聚合物在热稳定性、机械强度、阻燃性、抗氧化、抗老化等方面的性能。本文研究的目的在于:设计合成新型功能化POSS,研究POSS的构-效关系,开发新型POSS基环氧树脂纳米杂化材料并深入研究材料拓扑结构和性能之间关系,以及探索POSS新的应用领域。主要内容如下:(1)采用直接水解法、顶点-盖帽法和官能团衍生法制备了一系列不同官能团种类和官能度的POSS,优化了部分现有POSS和单体的制备工艺,设计合成了四种含环氧基团的新型POSS。(2)以二官能度、四官能度和八官能度POSS为研究对象,考察了 POSS的官能团种类和官能度对其熔融、结晶和热降解行为等方面的影响,探究了POSS的构-效关系。(3)制备并深入研究了四种新型POSS基环氧树脂纳米复合材料。通过M(?)lek方法对不同复合材料体系杂化过程的固化动力学进行了分析,建立了模型固化动力学方程,对固化反应速率进行了较好的模拟和预测;使用非模型先进等转化率法研究了不同体系反应活化能与转化率之间的关系,揭示了复合材料固化过程的微观反应动力学机理;运用Vyazovkin法对实验观察尺度之外更宽温度和时间范围内树脂体系的固化反应进行了预测,为复合材料预固物的存储、操作和固化周期提供了指导依据。考察了各复合材料固化物内部的纳米形态结构、相分离和硅氧烷分布情况,以及树脂表面微观形貌、元素分布及疏水性能等表面特征;研究了复合材料树脂网络的粘弹性行为,并考察了材料的综合性能。研究表明,POSS在环氧树脂基体中可实现分子尺度均匀分散,POSS的引入可以同时显着提高树脂的疏水、耐热和抗冲等性能,有效拓宽树脂的加工操作窗口和应用范围。(4)通过一步法制备了一种八羧基封端POSS改性的Mg-Al LDH杂化物,考察了杂化物的结构与形貌、热稳定性、热降解动力学与降解机理、燃烧行为以及成膜现象。研究显示,与传统有机改性LDH相比,POSS改性的LDH表现出优异的热稳定性和燃烧性能。(5)采用多步共混的方法制备了 POSS-LDH/EP纳米复合材料,对体系固化动力学和机理、固化物的微观结构和形貌以及热稳定性、阻燃性能和抗冲性能等方面作了系统性研究。结果显示,POSS-LDH在环氧基体内剥离度高,颗粒尺寸在20-150 nm范围之间,分散较为均匀,复合材料在阻燃和抗冲性能方面表现突出。

田保政[8](2020)在《配位聚合制备新型聚乙烯-聚硅氧烷接枝共聚物及其结构调控与性能研究》文中认为聚烯烃作为用量最大的通用塑料,具有原料来源丰富,价格低廉,机械性能优良等特点,在人类的日常生产生活和国防军事等方面已经得到了广泛的应用。然而随着社会发展,传统聚烯烃缺乏功能基团的缺点愈发明显,难以满足日益精细且多样的要求。聚硅氧烷链段柔软,并且表面张力极低、化学稳定性好、耐高低温性能优良、生物相容性好,因此聚硅氧烷具有其独特的优势,但其力学性能不佳,价格相对较高,与碳基材料相容性差,这成为了亟需改善的问题。因此,将聚硅氧烷与聚烯烃结合,扬长避短,获得具有优异综合性能的新型高分子材料,具有光明的前景。受限于聚硅氧烷的极性,其与乙烯的直接配位共聚面临着聚合活性与单体插入率低的缺陷,实现聚乙烯-g-聚硅氧烷共聚物的高效制备具有深远的研究意义。以此为出发点,本论文首先设计并合成了一系列新型聚硅氧烷大单体。其次选用钒系催化剂催化乙烯与聚硅氧烷大单体的直接共聚成功制备了一系列聚乙烯-g-聚硅氧烷接枝共聚物,包括聚乙烯-g-聚二甲基硅氧烷共聚物(PE-g-PDMS),聚乙烯-g-聚甲基三氟丙基硅氧烷共聚物(PE-g-PMTFPS)和聚乙烯-g-聚甲基苯基硅氧烷共聚物(PE-g-PMPS),研究了其结构与性能并评价了聚乙烯-g-聚硅氧烷接枝共聚物作为高密度聚乙烯(HDPE)流动改性剂的表现。第三,探讨了聚合条件与共聚产物链结构的关系。第四,研究了降冰片烯基聚硅氧烷大单体与乙烯的配位共聚,考察了引入聚硅氧烷对共聚产物力学性能的影响。最后,通过乙烯与烷氧基硅烷功能化降冰片烯的直接共聚合成了新型可交联有机硅功能化聚烯烃共聚物。本论文的主要研究成果有:(1)通过正丁基锂引发硅氧烷环体的阴离子开环聚合,选用功能性氯硅烷进行封端,成功制备了一系列新型聚硅氧烷大单体。聚合产物结构明确、分子量可控(聚合度分别为3、6、9和18)且具有窄分子量分布(1.03-1.22)。(2)在钒系催化剂的催化下,乙烯与辛烯基PDMS大单体直接配位共聚制备得到PE-g-PDMS共聚物。共聚反应表现出优异的聚合活性,最高可达1.43×107 g/(mol·h),大单体插入率为1.3-3.9mol%。考察了共聚产物的链结构与结晶行为,建立了大单体加入量-大单体插入率-聚合物熔融温度三者之间清晰的线性关系。之后将三氟丙基与苯基结构引入聚硅氧烷大单体中,与PDMS大单体相比,PMTFPS与PMPS大单体与乙烯的共聚表现出更高的聚合活性(1.78×107 g/(mol·h)),大单体插入率最高为5.1 mol%。聚硅氧烷的引入改善了聚乙烯的热稳定性,效果最显着的PE-g-PMPS共聚物在空气气氛中的Td5为368.0℃,与聚乙烯相比提高了 83.8℃。(3)探索了 PE-g-PMTFPS接枝共聚物的微观结构与聚合反应条件(PMTFPS大单体的加入量、PMTFPS大单体的分子量和聚合温度)的关系。结果发现:大单体的加入量可以控制共聚产物中的聚硅氧烷支链密度;聚硅氧烷支链长度则由大单体的分子量决定;聚合温度的改变是调节聚乙烯主链长度的有效工具,共聚产物分子量最高可达415 kg/mol。(4)研究了新型降冰片烯基聚硅氧烷大单体与乙烯的配位共聚,发现其聚合活性可高达2.90×107g/(mol·h)。随着大单体加入量的增加,共聚产物中的大单体插入率从2.8 mol%升高到8.6 mol%,重均分子量从59.6 kg/mol降低至46.9 kg/mol,分子量分布稳定在2.3左右。通过调控共聚产物的链结构可以使得这种聚乙烯-聚硅氧烷杂化材料的力学性能表现从塑性体逐渐转变为弹性体,大单体插入率为5.7%、重均分子量为314kg/mol的共聚物具有较佳的弹性恢复性能,断裂伸长率可达748%。(5)研究了聚乙烯-g-聚硅氧烷共聚物作为HDPE流动改性剂的应用效果,结果表明2 wt%的低加入量能够显着提高HDPE的熔体流动性能,与此同时材料的断裂伸长率有所提高,弹性模量和拉伸强度略有降低。

何晓玲[9](2020)在《含疏水侧链水性聚氨酯阴极电泳涂料的制备、结构与性能》文中进行了进一步梳理水性聚氨酯作为一种环境友好的材料,具有无毒、阻燃和无污染等特性,常作为涂料或者胶黏剂被广泛应用于家具、手机以及柔性基板等领域。阴极电泳涂装具有涂料利用率高、污染低、自动化程度高以及可加工复杂构件等优势,阳离子水性聚氨酯(CWPUs)阴极电泳涂料以其优异的性能显示出广阔的应用前景。基于目前CWPUs普遍存在的耐水性不佳、表面硬度低的显着不足,近年来对CWPUs进行疏水改性的研究非常活跃。为此,本论文从增加CWPUs的交联密度、引入低表面能组分出发,设计合成了含十八烷基疏水侧链、支化聚二甲基硅氧烷疏水侧链、疏水改性埃洛石纳米管等疏水结构的阳离子水性聚氨酯阴极电泳涂料,不仅对聚氨酯工业的发展具有重大的推动作用,而且还有重要的科学研究价值。本论文具体的研究工作如下:(1)以N-MDEA作为亲水扩链剂合成了端羟基阳离子水性聚氨酯(HCWPUs),并经FTIR证实,其最优配方体系为:N-MDEA含量7.5 wt.%、NCO/OH摩尔比0.90、中和度100%,在最优配方体系下制备的HCWPUs的乳液稳定性好,其阴极电泳涂料漆膜外观平整光滑、铅笔硬度3 H、附着力1级,具有较好的耐水性能。将HCWPUs与非离子水性封闭型聚异氰酸酯(NWBI)复配制得HCWPUs/NWBI阴极电泳涂料。NWBI对HCWPUs/NWBI阴极电泳涂料的乳液性能和漆膜外观基本没有影响,但漆膜硬度、粘附性、耐水性和耐溶剂性显着提高,当NWBI用量为7 wt.%时,漆膜硬度超过6 H,耐丙酮擦拭次数大于200次。(2)以1-十八烷酸甘油酯二醇(GMS)作为疏水改性组分,合成了一系列不同GMS含量的含十八烷基侧链阳离子水性聚氨酯(CWPUs-G)阴极电泳涂料,当GMS含量≤15 wt%时,CWPUs-G乳液稳定性优良,外观呈乳白色带蓝光;当GMS含量>15 wt%时,乳液稳定性变差,外观呈乳白色。十八烷基侧链不会影响CWPUs-G胶膜的透光率、能在胶膜的表面富集,其阴极电泳漆膜软硬段相分离程度增大、表面平整,粘附力、柔韧性以及抗冲击性能优异,疏水性提高、吸水率降低;将CWPUs-G与HCWPUs/7wt%NWBI复配制得的阴极电泳涂料性能进一步提高,其电泳漆膜硬度从HB增加到3H,而粘附力、柔韧性以及抗冲击性能不受影响。(3)以支化端甲基聚二甲基硅氧烷(BAEAPS)作为疏水改性组分,合成了一系列不同BAEAPS含量的阳离子水性聚氨酯(CWPUs-Si)阴极电泳涂料,其结构被FTIR、XPS等证实,当BAEAPS含量≤9 wt%时,CWPUs-Si阴极电泳涂料稳定性优良;BAEAPS在CWPUs-Si胶膜表面发生明显富集,随着BAEAPS含量增加,CWPUs-Si的软硬段相分离程度提高、表面形貌从微米级尺度的无规褶皱变为亚微米级或纳米级尺度的无规褶皱、表面能显着降低、水接触角显着提高、吸水率明显降低、储存模量E’增大、Tg升高;当BAEAPS含量为9 wt%时,CWPUs-Si9电泳漆膜外观平整、光滑,附着力、柔韧性和抗冲击性优异,铅笔硬度提高到HB、水接触角提高到106.4°、吸水率降至3.05%。(4)以支化端甲氧基聚二甲基硅氧烷(MEO-BAEAPS)作为疏水改性组分,合成了一系列不同MEO-BAEAPS含量的阳离子水性聚氨酯(CWPUs-MSi)阴极电泳涂料,其结构被FTIR、XPS等证实;当MEO-BAEAPS含量≤9 wt%时,CWPUs-MSi阴极电泳涂料稳定性优良;MEO-BAEAPS在CWPUs-MSi胶膜表面发生明显的富集,随着MEOBAEAPS含量的增加,CWPUs-MSi胶膜的软硬段相分离程度提高、表面形貌从微米级尺度的无规褶皱变为亚微米级或纳米级尺度的无规褶皱、表面能显着降低、水接触角显着提高、吸水率明显降低、储存模量E’增大、Tg升高;当MEO-BAEAPS含量为9 wt%时,CWPUs-MSi9的电泳漆膜外观平整、光滑,附着力、柔韧性和抗冲击性优异,铅笔硬度1 H、水接触角达110.2°、吸水率为3.3%;(5)以不同含量单硬脂酸甘油酯(GMS)和5 wt%的支化氨乙基氨丙基端甲氧基聚二甲基硅氧烷(MEO-BAEAPS)作为疏水改性组分,合成了一系列双疏水侧链阳离子水性聚氨酯(CWPUs-MSi G)阴极电泳涂料,其结构被FTIR、XPS等证实;当GMS含量≤11 wt%时,CWPUs-MSi G阴极电泳涂料稳定性优良;MEO-BAEAPS和GMS都在CWPUs-MSi G胶膜表面发生明显富集,随着GMS含量增加,CWPUs-MSi G胶膜的软硬段相分离程度提高、表面形貌呈现亚微米级或纳米级尺度的无规褶皱、水接触角稍有降低,但GMS的含量对水接触角没有影响,吸水率也有所降低。利用双疏水改性POS@HNTs与CWPUs-MSi G5复配制备了CWPUs-MSi G5/POS@HNTs阴极电泳涂料,POS@HNTs的加入进一步提高了CWPUs-MSi G5的性能,其胶膜的水接触角提高、吸水率降低、铅笔硬度显着增加,而且所有阴极电泳涂料的电泳漆膜外观均呈光滑、平整且透明,具有优异的附着力、柔韧性和抗冲击性。

张育林[10](2020)在《有机氟硅光热复合体系的制备和表征》文中认为有机氟硅材料是一种结合了有机硅与有机氟材料各自优异特性的材料,其中,氟硅油一直以来都是该领域的研究热点,引入功能化基团对其进行修饰研究也引起了许多研究者的兴趣。本文首先以1,3,5-三甲基-1,3,5-(3,3,3-三氟丙基)环三硅氧烷(D3F)和纯水为原料,采用实验室自制的固体酸催化剂来进行催化,通过阳离子开环缩合法制备了一种分子量合适的双羟基封端的氟硅油。探究了合成工艺条件,如反应温度、催化剂用量以及纯水用量等对羟基氟硅油分子量的影响。结果表明,在90℃条件下,催化剂加入量为单体的3%,纯水用量为单体的5%时,得到的羟基氟硅油聚合度在6左右,具有合适的分子量。然后采用(3-氨丙基)三甲氧基硅烷(APS)对合成的羟基氟硅油进行封端,得到了端氨基封端的氟硅油,并对二者的结构和性能进行了表征。其次,通过Suzuki偶联反应制备了一种基于吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮的窄带隙共轭聚合物PDPP,并采用超声自组装法将其制备成纳米粒子。通过紫外可见-近红外光谱对聚合物及其纳米粒子进行了表征,研究表明其在近红外区具有很强的吸收,最大吸收峰处于900 nm波长处。经过测定发现其具有优异的光热转换性能,光热转换效率高达75%,且具有良好的生物相容性,即使溶度为500μg/mL时,小鼠细胞的存活率仍能达到90%以上。为了研究有机氟硅材料和光热纳米粒子是否可以有机结合,将共轭聚合物纳米粒子与有机氟硅材料进行掺杂,制备了有机氟硅光热复合体系。对复合体系的性能进行表征,使用808 nm波长的激光器,测定了该复合体系的温度随照射时间的变化。结果表明,与未掺杂纳米粒子的有机氟硅体系相比,加入纳米粒子之后,具有了光热效应。证明这种复合体系具有一定的可行性,为将来的研究提供了参考。

二、聚甲氧基硅氧烷及其功能化产物研究 Ⅱ.分子结构表征(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、聚甲氧基硅氧烷及其功能化产物研究 Ⅱ.分子结构表征(论文提纲范文)

(1)聚偏氟乙烯分离膜表面高效亲水化调控及性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及研究的目的和意义
    1.2 水处理分离膜技术概述
    1.3 膜污染及抗污染机制概述
        1.3.1 膜污染的分类
        1.3.2 膜污染机理
        1.3.3 膜抗污染机制
    1.4 膜界面亲水化改性研究进展
        1.4.1 成膜过程控制
        1.4.2 表面接枝
        1.4.3 层层自组装
        1.4.4 仿生粘性涂覆
        1.4.5 原子层沉积
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 实验原料及实验方法
    2.1 实验原料及实验仪器
        2.1.1 主要实验原料
        2.1.2 主要实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 微滤膜预处理
        2.2.2 超滤膜基膜制备
        2.2.3 DA/TA仿生共涂覆PVDF亲水膜的构筑
        2.2.4 GA/APTES仿生复合涂覆PVDF亲水膜的构筑
        2.2.5 TA/Cys仿生复合涂覆PVDF亲水膜的构筑
        2.2.6 TA/KH560 仿生复合涂覆PVDF亲水膜的构筑
        2.2.7 CA/APTES仿生复合涂覆PVDF亲水膜的构筑
        2.2.8 多酚敏化原子层沉积PVDF亲水膜的构筑
    2.3 分析表征及性能测试
        2.3.1 动态接触角测试
        2.3.2 扫描电子显微镜测试
        2.3.3 能量色散X射线光谱测试
        2.3.4 傅里叶变换红外光谱测试
        2.3.5 X射线光电子能谱测试
        2.3.6 X射线荧光光谱测试
        2.3.7 紫外可见分光光度计测试
        2.3.8 光谱椭圆偏振测试
        2.3.9 膜材料水下油粘附性测试
        2.3.10 涂层的机械稳定性测试
        2.3.11 膜分离性能测试
        2.3.12 超滤膜抗蛋白污染测试
        2.3.13 膜增重测试
        2.3.14 膜吸水率测试
    2.4 理论模拟和计算
第3章 多巴胺/单宁酸仿生共涂覆PVDF亲水膜的构筑及性能研究
    3.1 引言
    3.2 DA/TA仿生共涂覆构筑PVDF亲水膜
    3.3 DA/TA仿生共涂覆亲水膜的物理化学结构表征
        3.3.1 DA/TA仿生共涂覆亲水膜的表面形貌
        3.3.2 DA/TA仿生共涂覆亲水膜的表面化学结构
        3.3.3 DA/TA仿生共涂覆亲水膜的润湿性能
    3.4 DA/TA仿生共涂覆亲水膜对油水乳液的分离性能
    3.5 DA/TA仿生共涂覆亲水膜对含蛋白污水的分离性能
    3.6 本章小结
第4章 基于多酚的仿生复合涂覆PVDF亲水膜的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 GA/APTES仿生复合涂覆构筑PVDF亲水膜
    4.3 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜的物理化学结构表征
        4.3.1 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜的表面化学结构
        4.3.2 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜的表面形貌
        4.3.3 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜的润湿性能
        4.3.4 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜的质量增加百分比和吸水率
    4.4 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜对油水乳液的分离性能
    4.5 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜对含蛋白污水的分离性能
    4.6 基于多酚的仿生复合涂覆构筑PVDF亲水膜的普适性
        4.6.1 TA/Cys仿生复合涂覆构筑PVDF亲水膜
        4.6.2 TA/KH560 仿生复合涂覆构筑PVDF亲水膜
        4.6.3 CA/APTES仿生复合涂覆构筑PVDF亲水膜
    4.7 本章小结
第5章 多酚敏化原子层沉积PVDF亲水膜的构筑及性能研究
    5.1 引言
    5.2 多酚敏化ALD亲水膜的构筑
    5.3 多酚敏化ALD亲水膜的物理化学性能表征
        5.3.1 单宁酸预处理改性膜的物理化学表征
        5.3.2 单宁酸敏化ALD亲水膜的表面形貌
        5.3.3 单宁酸敏化ALD亲水膜的金属元素含量
        5.3.4 单宁酸敏化ALD亲水膜的润湿性能
    5.4 分子理论模拟和计算
    5.5 多酚敏化ALD策略的普适性及机理
        5.5.1 多酚敏化ALD策略的普适性
        5.5.2 多酚敏化ALD改性聚合物膜的机理
    5.6 多酚敏化ALD亲水膜对油水乳液的分离性能
    5.7 本章小结
结论
创新点
展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(2)基于八乙烯基倍半硅氧烷的杂化多孔聚合物的制备策略及应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 倍半硅氧烷及其杂化高分子
    1.2 OVS基杂化多孔聚合物的制备
        1.2.1 自由基聚合
        1.2.2 Friedel-Crafts反应
        1.2.3 Heck反应
        1.2.4 点击反应
        1.2.5 基于OVS衍生物的多孔聚合物
    1.3 SQs基多孔聚合物的应用
        1.3.1 吸附
        1.3.2 检测
        1.3.3 催化
        1.3.4 其他应用
    1.4 课题的提出及本论文拟开展的工作
        1.4.1 课题的提出
        1.4.2 本论文拟开展的工作
    参考文献
第二章 阳离子聚合制备倍半硅氧烷基杂化多孔聚合物
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及材料
        2.2.2 试剂的纯化及处理
        2.2.3 实验仪器及测试方法
        2.2.4 八乙烯基倍半硅氧烷的合成
        2.2.5 多孔聚合物CHPPs的合成
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 反应时间对OVS阳离子聚合的影响
        2.3.2 溶剂对OVS阳离子聚合的影响
        2.3.3 反应温度对OVS阳离子聚合的影响
        2.3.4 CHPP的后功能化
        2.3.5 CHPPs的CO_2吸附性能
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 六苯基噻咯功能化的倍半硅氧烷基杂化荧光多孔聚合物的设计合成及应用研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及材料
        3.2.2 试剂的纯化及处理
        3.2.3 实验仪器及测试方法
        3.2.4 多孔聚合物SHHPPs的合成
        3.2.5 金属离子检测实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料合成及结构表征
        3.3.2 热稳定性和形貌分析
        3.3.3 荧光性能
        3.3.4 孔性能分析
        3.3.5 CO_2吸附
        3.3.6 金属离子检测
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 基于梯形和笼形倍半硅氧烷的杂化纳米多孔聚合物的设计合成及应用研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂及材料
        4.2.2 实验仪器及测试方法
        4.2.3 多孔聚合物LCHPPs的合成
        4.2.4 LCHPPs的吸附实验
        4.2.5 LCHPPs的吸附动力学实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 制备及表征
        4.3.2 LCHPPs的染料吸附
        4.3.3 金属离子吸附
        4.3.4 LCHPPs的循环利用性
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 三嗪功能化倍半硅氧烷基杂化多功能多孔聚合物的设计合成及应用研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂及材料
        5.2.2 实验仪器及测试方法
        5.2.3 多孔聚合物TSHPPs的合成
        5.2.4 光降解实验
        5.2.5 金属离子的吸附实验
        5.2.6 硝基芳烃的检测
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 制备及结构表征
        5.3.2 TSHPPs的形貌和热稳定性
        5.3.3 光学性质
        5.3.4 TSHPPs光催化降解染料
        5.3.5 金属离子吸附
        5.3.6 硝基芳香化合物的检测
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 总结与展望
致谢
攻读博士学位期间发表的论文
附件
学位论文评阅及答辩情况表

(3)N取代α-胺甲基三乙氧基硅烷的制备与应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 (RO)_mSi(CH_2)_nY类硅烷
    1.3 α-取代基结构烷氧基硅烷
第二章 几种胺基类烷氧基硅烷水解活性的理论研究
    2.1 量子化学从头算方法
    2.2 密度泛函理论
    2.3 用量子化学从头算密度泛函(DFT)方法探究胺基类烷氧基硅烷中胺上不同取代基结构对水解反应速率的影响
    2.4 不同结构硅氧烷与水反应的反应机理
    2.5 不同结构硅氧烷与水反应的动力学和热力学性质研究
    2.6 总结
第三章 α-(N-甲基-N-烯丙基)胺甲基三乙氧基硅烷的制备与研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 测试仪器及测试方法
        3.2.3 α-(N-甲基-N-烯丙基)胺甲基三乙氧基硅烷的合成
        3.2.4 α-(N-甲基-N-烯丙基)胺甲基三乙氧基硅烷结构中乙氧基反应活性的表征及应用
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 α-(N-甲基-N-烯丙基)胺甲基三乙氧基硅烷的结构表征
        3.3.2 α-(N-甲基-N-烯丙基)胺甲基三乙氧基硅烷结构中乙氧基反应活性表征结果及其在表面修饰中的应用
    3.4 本章小结
第四章 1-(3-(N-甲基三乙氧基硅烷基))丙基七异丁基POSS(T8)的制备与研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 测试仪器及测试方法
        4.2.3 1-(3-(N-甲基三乙氧基硅烷基))丙基七异丁基POSS(T8)的合成
        4.2.4 1-(3-(N-甲基三乙氧基硅烷基))丙基七异丁基POSS(T8)的乙氧基反应活性表征及其应用
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 1-(3-(N-甲基三乙氧基硅烷基))丙基七异丁基POSS(T8)的结构表征
        4.3.2 1-(3-(N-甲基三乙氧基硅烷基))丙基七异丁基POSS(T8)的乙氧基反应活性表征及其应用
    4.4 本章小结
第五章 α-胺甲基三乙氧基硅烷基封端的甲基硅油的制备及应用以及α-胺甲基三乙氧基硅烷反应活性的研究
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 测试仪器及测试方法
        5.2.3 α-胺甲基三乙氧基硅烷基封端的甲基硅油的合成
        5.2.4 α-胺甲基三乙氧基硅烷基封端的甲基硅油的应用
        5.2.5 七种三烷氧基硅烷对羟基硅油的固化实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 α-胺甲基三乙氧基硅烷基封端的甲基硅油的结构表征
        5.3.2 α-胺甲基三乙氧基硅烷基封端的甲基硅油的应用
        5.3.3 七种三烷氧基硅烷对羟基硅油的固化表征及其结构中烷氧基反应活性的比较
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况
学位论文评阅及答辩情况表

(4)含螺二(苯并环烷)结构的聚酰亚胺制备及气体分离性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 气体分离膜技术
        1.2.1 气体分离膜的定义及分类
        1.2.2 气体分离膜的发展历程
        1.2.3 气体分离膜的应用
    1.3 气体分离膜的分离机理
        1.3.1 气体在多孔膜中的分离机理
        1.3.2 气体在致密膜中的分离机理
    1.4 气体分离膜在应用中存在的问题及改性方法
        1.4.1 共混改性
        1.4.2 结构改性
    1.5 聚酰亚胺气体分离膜
    1.6 本论文设计思想
第二章 实验部分
    2.1 实验原料及试剂
    2.2 测试仪器与测试方法
第三章 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)二胺单体及聚酰亚胺的合成
        3.2.1 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)二胺单体的合成
        3.2.2 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的合成
        3.2.3 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺薄膜的制备
    3.3 结果和讨论
        3.3.1 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)单体的合成及结构表征
        3.3.2 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的合成及结构表征
        3.3.3 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的热性能
        3.3.4 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的溶解性能
        3.3.5 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的XRD测试
        3.3.6 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的自由体积分数
        3.3.7 吡啶功能化螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺薄膜的气体分离性能
    3.4 本章小结
第四章 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)二胺单体及聚酰亚胺合成
        4.2.1 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)二胺单体的合成
        4.2.2 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的合成
        4.2.3 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺薄膜的制备
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)单体的合成和结构表征
        4.3.2 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的合成和结构表征
        4.3.3 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的热性能
        4.3.4 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的溶解性能
        4.3.5 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的XRD测试
        4.3.6 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的自由体积分数
        4.3.7 甲基不同取代位置螺二(苯并环戊烷)聚酰亚胺的气体分离性能
    4.4 本章小结
第五章 含螺二(苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的制备及性能研究
    5.1 引言
    5.2 含螺二(苯并二氢吡喃)结构二胺单体及聚酰亚胺的合成
        5.2.1 含螺二(苯并二氢吡喃)结构二胺单体的合成
        5.2.2 含螺二(苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的合成
        5.2.3 含螺二(苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺薄膜的制备
    5.3 结果和讨论
        5.3.1 含螺二(苯并二氢吡喃)结构单体的合成和结构表征
        5.3.2 含螺二(苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的合成和结构表征
        5.3.3 含螺二(苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的热性能
        5.3.4 含螺二(苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的溶解性能
        5.3.5 含螺二(苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的XRD测试
        5.3.6 含螺二(苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的自由体积分数
        5.3.7 含螺二(苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的气体分离性能
    5.4 本章小结
第六章 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的制备及性能研究
    6.1 引言
    6.2 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构二胺单体及聚酰亚胺的合成
        6.2.1 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构二胺单体的合成
        6.2.2 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的合成
        6.2.3 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺薄膜的制备
    6.3 结果和讨论
        6.3.1 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构单体的合成和结构表征
        6.3.2 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的合成和结构表征
        6.3.3 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的热性能
        6.3.4 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的溶解性能
        6.3.5 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的XRD测试
        6.3.6 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的自由体积分数
        6.3.7 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的氮气吸附解吸附
        6.3.8 含螺二(3-甲基苯并二氢吡喃)结构聚酰亚胺的气体分离性能
    6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
攻读博士期间科研成果
作者简介
致谢

(5)有机硅改性水性聚氨酯的制备及性能探究(论文提纲范文)

致谢
英文缩写及符号注释
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 水性聚氨酯概述
        1.1.1 水性聚氨酯的发展历程
        1.1.2 水性聚氨酯的组成
        1.1.3 水性聚氨酯的制备
    1.2 水性聚氨酯的改性
        1.2.1 交联改性
        1.2.2 纳米复合改性
        1.2.3 有机氟改性
        1.2.4 丙烯酸酯改性
        1.2.5 生物基聚氨酯
    1.3 水性聚氨酯的应用
        1.3.1 水性聚氨酯的主要用途
        1.3.2 水性油墨连接料
    1.4 本文研究背景、目的和研究内容
第二章 丁香酚基有机硅改性水性聚氨酯的制备及性能探究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与原料
        2.2.2 丁香酚基二酚及其改性水性聚氨酯的制备
        2.2.3 仪器与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 EUSi的合成与表征
        2.3.2 EUSi改性水性聚氨酯的制备
        2.3.3 EUSi-WPU的乳液性能
        2.3.4 EUSi-WPU的XRD分析
        2.3.5 EUSi-WPU的热力学分析
        2.3.6 EUSi-WPU的动态力学性能
        2.3.7 EUSi-WPU的力学性能
        2.3.8 EUSi-WPU的耐水性能
    2.4 本章小结
第三章 硅改性纤维素纳米晶/水性聚氨酯的制备和性能探究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与原料
        3.2.2 硅改性纤维素纳米晶/水性聚氨酯的制备
        3.2.3 仪器与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 CNC/ICNC的合成与表征
        3.3.2 ICNC改性水性聚氨酯的制备
        3.3.3 ICNC/WPU的乳液性能
        3.3.4 ICNC/WPU的XRD分析
        3.3.5 ICNC/WPU的玻璃化转变温度
        3.3.6 ICNC/WPU的热稳定性
        3.3.7 ICNC/WPU的力学性能
        3.3.8 ICNC/WPU的动态力学性能
        3.3.9 ICNC/WPU的耐水性能
    3.4 本章小结
第四章 聚倍半硅氧烷改性水性聚氨酯的制备与性能探究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与原料
        4.2.2 DDSQ与水性聚氨酯的制备
        4.2.3 仪器与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 DDSQ的制备及表征
        4.3.2 DDSQ改性水性聚氨酯的制备
        4.3.3 DDSQ/WPU的乳液性能
        4.3.4 DDSQ/WPU的XRD分析
        4.3.5 DDSQ/WPU的玻璃化转变温度
        4.3.6 DDSQ/WPU的热稳定性
        4.3.7 DDSQ/WPU的力学性能
        4.3.8 DDSQ/WPU的动态热机械性能
        4.3.9 DDSQ/WPU的耐水性能
    4.4 本章小结
第五章 硅改性水性聚氨酯在水性油墨中应用的探究实验
    5.1 引言
    5.2 水性聚氨酯油墨的配制
        5.2.1 试剂与原料
        5.2.2 水性聚氨酯油墨的配制
        5.2.3 性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 细度
        5.3.2 抗粘连性
        5.3.3 耐水性
        5.3.4 初干性
        5.3.5 PET附着力
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
作者简介
攻读学位期间的研究成果

(6)含羟基桥连聚硅氧烷涂层的制备及防腐蚀性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 金属的腐蚀与防护
        1.1.1 金属腐蚀的类型
        1.1.2 金属腐蚀防护的方法
    1.2 金属防腐蚀涂层的类型
    1.3 有机桥连聚倍半硅氧烷(BPSQ)简介
        1.3.1 有机桥连聚倍半硅氧烷(BPSQ)单体的合成方法
        1.3.2 有机桥连聚倍半硅氧烷(BPSQ)的合成方法
        1.3.3 有机桥连聚倍半硅氧烷(BPSQ)合成的影响因素
    1.4 有机桥连聚倍半硅氧烷(BPSQ)在金属防腐蚀领域的应用
        1.4.1 有机桥连聚倍半硅氧烷(BPSQ)涂层的防腐蚀机理
    1.5 纳米粒子在防腐蚀涂层领域的应用
        1.5.1 纳米粒子的种类与特点
        1.5.2 纳米粒子的改性
        1.5.3 纳米粒子的应用
    1.6 课题的研究内容及创新点
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 创新点
2 酸催化体系下含羟基桥连聚倍半硅氧烷涂层的合成及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及仪器
        2.2.2 桥连硅烷前驱体GN的合成
        2.2.3 桥连硅烷前驱体GN结构的表征
        2.2.4 桥连硅烷GN涂层的制备
    2.3 桥连硅烷GN涂层性能的测试方法
        2.3.1 SEM测试
        2.3.2 静态视频接触角测试
        2.3.3 电化学测试
        2.3.4 附着力测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 红外光谱表征
        2.4.2 核磁共振氢谱表征
        2.4.3 涂层的浸润性分析
        2.4.4 涂层表面形貌及元素分布分析
        2.4.5 涂层的电化学分析
        2.4.6 涂层附着力的分析
        2.4.7 涂层防腐蚀机理的分析
    2.5 本章小结
3 碱催化体系下含羟基桥连聚倍半硅氧烷涂层的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及仪器
        3.2.2 碱催化下桥连聚半硅氧烷涂层的制备
    3.3 桥连聚半硅烷涂层性能的测试方法
        3.3.1 电化学测试
        3.3.2 静态视频接触角测试
        3.3.3 热稳定性测试
        3.3.4 附着力测试
        3.3.5 SEM测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 红外光谱表征
        3.4.2 附着力分析
        3.4.3 电化学分析
        3.4.4 浸润性分析
        3.4.5 热稳定性分析
        3.4.6 SEM分析
    3.5 本章小结
4 桥连聚倍半硅氧烷/SiO_2复合涂层的合成及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 改性纳米SiO_2的合成
        4.2.3 复合涂层的制备
        4.2.4 GNS溶胶的粒径、Zeta电位和微观形貌测试
        4.2.5 GNSc的热重测试
        4.2.6 电化学测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 GN改性纳米SiO_2的化学结构分析
        4.3.2 GNS的DLS分析
        4.3.3 GNS的Zeta电位分析
        4.3.4 GNS的TEM分析
        4.3.5 复合涂层的SEM分析
        4.3.6 复合涂层的热稳定性分析
        4.3.7 复合涂层的AFM分析
        4.3.8 复合涂层的浸润性分析
        4.3.9 复合涂层的电化学分析
        4.3.10 复合涂层的防腐蚀机理分析
    4.4 本章小结
5 含氟硅烷改性桥连聚倍半硅氧烷/SiO_2涂层的制备及防腐蚀性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂及仪器
        5.2.2 含氟硅烷改性桥连聚倍半硅氧烷/SiO_2溶胶的制备
        5.2.3 含氟硅烷改性桥连聚倍半硅氧烷/SiO_2涂层的制备
    5.3 含氟硅烷改性桥连聚倍半硅氧烷/SiO_2涂层
        5.3.1 含氟硅烷改性桥连聚倍半硅氧烷/SiO_2结构表征
        5.3.2 静态接触角测试
        5.3.3 SEM测试
        5.3.4 电化学测试
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 含氟硅烷改性桥连聚倍半硅氧烷/SiO_2溶胶的结构表征
        5.4.2 含氟硅烷改性桥连聚倍半硅氧烷/SiO_2涂层的接触角
        5.4.3 含氟硅烷改性桥连聚倍半硅氧烷/SiO_2涂层的电化学分析
        5.4.4 含氟硅烷改性桥连聚倍半硅氧烷/SiO_2涂层的SEM分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文

(7)功能化笼型低聚倍半硅氧烷的制备和性能研究及其在杂化材料中的应用(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
符号与缩写注释
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 论文框架
第二章 文献综述
    2.1 POSS的定义、种类及性质
    2.2 POSS的合成方法
        2.2.1 直接水解法
        2.2.2 顶点-盖帽法
        2.2.3 官能团衍生法
        2.2.4 POSS结构重排
    2.3 POSS在聚合物纳米复合材料中的应用
    2.4 环氧树脂及其改性
        2.4.1 环氧树脂简介
        2.4.2 环氧树脂的改性
    2.5 课题的提出及其意义
第三章 功能化POSS的合成与表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与原料
        3.2.2 仪器表征
        3.2.3 OAPS的合成
        3.2.4 OCPS的合成
        3.2.5 8Ph-POSS的合成
        3.2.6 8Vi-POSS的合成
        3.2.7 8H-POSS的合成
        3.2.8 8AGE-POSS的合成
        3.2.9 8EUEP-POSS的合成
        3.2.10 2H-DDSQ的合成
        3.2.11 2Vi-DDSQ的合成
        3.2.12 2EUEP-DDSQ的合成
        3.2.13 2AGE-DDSQ的合成
        3.2.14 4H-DDSQ的合成
        3.2.15 4Vi-DDSQ的合成
        3.2.16 4EUEP-DDSQ的合成
        3.2.17 4AGE- DDSQ的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 OAPS的合成与表征
        3.3.2 OCPS的合成与表征
        3.3.3 8Ph-POSS的合成与表征
        3.3.4 8Vi-POSS的合成与表征
        3.3.5 8H-POSS的合成与表征
        3.3.6 8EUEP-POSS的合成与表征
        3.3.7 8AGE-POSS的合成与表征
        3.3.8 2H-DDSQ的合成与表征
        3.3.9 2Vi-DDSQ的合成与表征
        3.3.10 2EUEP-DDSQ的合成与表征
        3.3.11 2AGE-DDSQ的合成与表征
        3.3.12 4H-DDSQ的合成与表征
        3.3.13 4Vi-DDSQ的合成与表征
        3.3.14 4EUEP-DDSQ的合成与表征
        3.3.15 4AGE-DDSQ的合成与表征
    3.4 本章小结
第四章 POSS结构对其热性能的影响
    4.1 引言
    4.2 试剂与原料
    4.3 仪器与设备
    4.4 降解动力学的理论基础介绍
        4.4.1 等温动力学
        4.4.2 非等温动力学
    4.5 结果与讨论
        4.5.1 POSS的熔点、玻璃化转变温度与结晶温度
        4.5.2 POSS的热稳定性
        4.5.3 POSS热降解动力学
    4.6 本章小结
第五章 POSS改性环氧树脂及其性能评估
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 试剂与原料
        5.2.2 POSS基环氧树脂纳米复合材料的制备
        5.2.3 环氧树脂固化动力学实验
        5.2.4 固化物形貌表征与性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 POSS-DGEBA-33DDS体系固化动力学
        5.3.2 树脂固化物本体微观结构和形貌特征
        5.3.3 树脂固化物的表面特征与水接触角
        5.3.4 树脂固化物的热性能
        5.3.5 树脂固化物的动态机械性能
        5.3.6 树脂固化物的力学性能
        5.3.7 树脂固化物断裂面扫描电镜分析
    5.4 本章小结
第六章 POSS基LDH功能杂化物的制备、表征及性能研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 试剂与原料
        6.2.2 POSS基LDH杂化物(OLDH)的制备
        6.2.3 仪器表征
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 杂化物的FTIR和XPS表征
        6.3.2 杂化物的XRD表征
        6.3.3 杂化物的形貌表征
        6.3.4 杂化物分子式
        6.3.5 杂化物的热稳定性
        6.3.6 杂化物的热降解动力学与降解机理研究
        6.3.7 杂化物的燃烧行为
        6.3.8 杂化物的成膜现象
    6.4 本章小结
第七章 POSS基LDH杂化物在环氧树脂中的应用
    7.1 引言
    7.2 实验部分
        7.2.1 试剂与原料
        7.2.2 LDH-环氧树脂复合材料的制备
        7.2.3 LDH-环氧树脂固化动力学实验
        7.2.4 固化物微观形貌表征
        7.2.5 固化物性能测试
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 LDH/EP体系固化动力学
        7.3.2 LDH-环氧纳米复合材料的微观结构和形貌表征
        7.3.3 LDH-环氧纳米复合材料的外观与热稳定性
        7.3.4 复合材料阻燃性能
        7.3.5 复合材料力学性能
        7.3.6 复合材料动态机械性能
    7.4 本章小结
第八章 主要结论与创新点
    主要结论
    主要创新点
    论文不足之处
参考文献
作者简历

(8)配位聚合制备新型聚乙烯-聚硅氧烷接枝共聚物及其结构调控与性能研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 研究内容
第二章 文献综述
    2.1 聚烯烃功能化
        2.1.1 端基功能化聚烯烃
        2.1.2 侧基功能化聚烯烃
        2.1.3 功能化聚烯烃嵌段共聚物
        2.1.4 功能化聚烯烃接枝共聚物
    2.2 有机硅功能化聚烯烃
        2.2.1 有机硅端基功能化聚烯烃
        2.2.2 有机硅侧基功能化聚烯烃
        2.2.3 聚烯烃-g-聚硅氧烷接枝共聚物
        2.2.4 聚烯烃-b-聚硅氧烷嵌段共聚物
    2.3 论文研究思路
第三章 聚硅氧烷大单体的合成与表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料与试剂
        3.2.2 硅氢加成制备功能化封端剂
        3.2.3 聚硅氧烷大单体的制备
        3.2.4 测试仪器与表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 功能化封端剂的制备
        3.3.2 乙烯基末端功能化聚硅氧烷的制备
        3.3.3 辛烯基末端功能化聚硅氧烷的制备
        3.3.4 辛烯基“T型”功能化聚硅氧烷的制备
    3.4 总结
第四章 聚乙烯-g-聚硅氧烷共聚物的制备
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料与试剂
        4.2.2 聚乙烯-g-聚硅氧烷共聚物的制备
        4.2.3 测试仪器与表征方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同聚硅氧烷大单体与乙烯的共聚表现
        4.3.2 聚乙烯-g-聚二甲基硅氧烷共聚物的合成与结构表征
        4.3.3 聚乙烯-g-聚二甲基硅氧烷共聚物的性能表征
        4.3.4 聚乙烯-g--聚三氟丙基甲基硅氧烷共聚物的合成与结构表征
        4.3.5 聚乙烯-g-聚三氟丙基甲基硅氧烷共聚物的性能表征
        4.3.6 聚乙烯-g-聚苯基甲基硅氧烷共聚物的合成与结构表征
        4.3.7 聚乙烯-g-聚苯基甲基硅氧烷共聚物的性能表征
        4.3.8 聚乙烯-g-聚硅氧烷共聚物作为HDPE流动改性剂的表现
    4.4 总结
第五章 聚乙烯-g-聚硅氧烷共聚物的结构-性能调控
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 原料与试剂
        5.2.2 不同微观结构的聚乙烯-g-聚三氟丙基甲基硅氧烷共聚物的制备
        5.2.3 测试仪器与表征方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 大单体分子量的影响
        5.3.2 大单体加入量的影响
        5.3.3 聚合温度的影响
    5.4 总结
第六章 聚硅氧烷功能化环烯烃共聚物的制备
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 原料与试剂
        6.2.2 聚三氟丙基甲基硅氧烷功能化降冰片烯大单体的制备
        6.2.3 聚三氟丙基甲基硅氧烷功能化乙烯-降冰片烯共聚物的制备
        6.2.4 测试仪器与表征方法
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 聚三氟丙基甲基硅氧烷功能化降冰片烯大单体的制备
        6.3.2 ENC-SiF共聚物的制备
        6.3.3 ENC-SiF共聚物的性能表征
    6.4 总结
第七章 聚硅氧烷功能化环烯烃共聚物的结构-性能调控
    7.1 引言
    7.2 实验部分
        7.2.1 原料与试剂
        7.2.2 聚硅氧烷功能化乙烯-降冰片烯共聚物的制备
        7.2.3 测试仪器与表征方法
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 聚三氟丙基甲基硅氧烷功能化乙烯-降冰片烯共聚物
        7.3.2 聚苯基甲基硅氧烷功能化乙烯-降冰片烯共聚物
    7.4 总结
第八章 结论
    8.1 结论
    8.2 主要创新点
    8.3 展望
参考文献
作者简历
攻读博士期间的主要科研成果

(9)含疏水侧链水性聚氨酯阴极电泳涂料的制备、结构与性能(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 水性聚氨酯概述
    1.2 水性聚氨酯结构与性能概述
        1.2.1 水性聚氨酯合成化学
        1.2.2 水性聚氨酯微相分离
        1.2.3 水性聚氨酯性能影响因素
    1.3 阳离子水性聚氨酯研究进展
        1.3.1 生物质基阳离子水性聚氨酯
        1.3.2 高固含量阳离子水性聚氨酯
        1.3.3 紫外光固化阳离子水性聚氨酯
        1.3.4 功能化阳离子水性聚氨酯
    1.4 阳离子水性聚氨酯阴极电泳涂料研究进展
        1.4.1 低温固化阳离子水性聚氨酯阴极电泳涂料
        1.4.2 紫外光固化阳离子水性聚氨酯阴极电泳涂料
        1.4.3 功能化阳离子水性聚氨酯阴极电泳涂料
    1.5 水性聚氨酯的疏水改性进展
        1.5.1 化学交联改性水性聚氨酯
        1.5.2 长链烷基改性水性聚氨酯
        1.5.3 有机硅改性水性聚氨酯
        1.5.4 纳米粒子改性水性聚氨酯
    1.6 本论文的研究意义、内容和创新点
        1.6.1 本论文的研究意义和主要研究内容
        1.6.2 本论文的创新点
第二章 端羟基水性聚氨酯阴极电泳涂料的制备、结构与性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 主要实验仪器与设备
        2.2.3 端羟基阳离子水性聚氨酯的合成
        2.2.4 HCWPUs阴极电泳涂料的制备及电泳涂装
        2.2.5 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 HCWPUs的FT-IR分析
        2.3.2 原料配比对HCWPUs性能的影响
        2.3.3 非离子水性封闭型异氰酸酯交联剂对HCWPUs性能的影响
    2.4 本章小结
第三章 含十八烷基侧链水性聚氨酯阴极电泳涂料的制备、结构与性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 主要实验仪器与设备
        3.2.3 含十八烷基侧链阳离子水性聚氨酯的制备
        3.2.4 含十八烷基侧链CWPUs-G胶膜的制备
        3.2.5 含十八烷基侧链CWPUs-G的电泳涂装
        3.2.6 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 含十八烷基侧链CWPUs-G阴极电泳涂料的合成与结构表征
        3.3.2 含十八烷基侧链CWPUs-G的乳液性能
        3.3.3 含十八烷基侧链CWPUs-G的电泳性能
        3.3.4 含十八烷基侧链CWPUs-G胶膜的透光率
        3.3.5 含十八烷基侧链CWPUs-G胶膜的表面形貌
        3.3.6 含十八烷基侧链CWPUs-G胶膜的热稳定性
        3.3.7 含十八烷基侧链CWPUs-G胶膜的耐水性能
    3.4 本章小结
第四章 含端甲基聚硅氧烷侧链水性聚氨酯阴极电泳涂料的制备、结构与性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 主要实验仪器与设备
        4.2.3 含端甲基聚硅氧烷侧链阳离子水性聚氨酯阴极电泳涂料的制备
        4.2.4 含端甲基聚硅氧烷侧链CWPUs-Si胶膜的制备及电泳涂装
        4.2.5 测试与表征
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 含端甲基聚硅氧烷侧链CWPUs-Si阴极电泳涂料合成与结构表征
        4.3.2 含端甲基聚硅氧烷侧链CWPUs-Si的乳液性能
        4.3.3 含端甲基聚硅氧烷侧链CWPUs-Si的表面元素分析
        4.3.4 含端甲基聚硅氧烷侧链CWPUs-Si的表面形貌
        4.3.5 含端甲基聚硅氧烷侧链CWPUs-Si的XRD分析
        4.3.6 含端甲基聚硅氧烷侧链CWPUs-Si的疏水性能
        4.3.7 含端甲基聚硅氧烷侧链CWPUs-Si的机械性能
        4.3.8 含端甲基聚硅氧烷侧链CWPUs-Si的阴极电泳漆膜性能
    4.4 本章小结
第五章 含端甲氧基聚硅氧烷侧链水性聚氨酯阴极电泳涂料的制备、结构与性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 主要实验仪器与设备
        5.2.3 含端甲氧基聚硅氧烷侧链CWPUs-MSi的合成
        5.2.4 含端甲氧基聚硅氧烷侧链CWPUs-MSi胶膜的制备及电泳涂装
        5.2.5 测试与表征
    5.3 结果和讨论
        5.3.1 含端甲氧基聚硅氧烷侧链CWPUs-MSi合成与结构表征
        5.3.2 含端甲氧基聚硅氧烷侧链CWPUs-MSi的乳液性能
        5.3.3 含端甲氧基聚硅氧烷侧链CWPUs-MSi的表面元素分析
        5.3.4 含端甲氧基聚硅氧烷侧链CWPUs-MSi的表面形貌分析
        5.3.5 含端甲氧基聚硅氧烷侧链CWPUs-MSi的疏水性
        5.3.6 含端甲氧基聚硅氧烷侧链CWPUs-MSi的机械性能
        5.3.7 含端甲氧基聚硅氧烷侧链CWPUs-MSi的阴极电泳漆膜性能
    5.4 本章小结
第六章 双疏水侧链水性聚氨酯/埃洛石阴极电泳涂料的制备、结构与性能
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 主要实验仪器与设备
        6.2.3 含双疏水侧链阳离子水性聚氨酯CWPUs-MSiG阴极电泳涂料的制备
        6.2.4 双疏水改性POS@HNTs及CWPUs-MSiG5/POS@HNTs阴极电泳涂料的制备
        6.2.5 CWPUs-MSiG及CWPUs-MSiG5/POS@HNTs胶膜的制备
        6.2.6 测试与表征
    6.3 结果和讨论
        6.3.1 含双疏水侧链CWPUs-MSiG阴极电泳涂料的制备与结构表征
        6.3.2 含双疏水侧链CWPUs-MSiG的乳液性能
        6.3.3 含双疏水侧链CWPUs-MSiG的表面元素分析
        6.3.4 含双疏水侧链CWPUs-MSi G的表面形貌分析
        6.3.5 含双疏水侧链CWPUs-MSiG的耐水性能
        6.3.6 双疏水改性POS@HNTs对CWPUs-MSiG5/POS@HNTs阴极电泳涂料的影响
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(10)有机氟硅光热复合体系的制备和表征(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 氟硅油
        1.1.1 利用硅氢加成反应制备氟硅油
        1.1.2 利用水解缩合反应制备氟硅油
        1.1.3 利用开环聚合反应制备氟硅油
    1.2 端基功能化氟硅油
        1.2.1 羟基氟硅油
        1.2.2 端氨基氟硅油
    1.3 光热效应
        1.3.1 在医学领域的应用
        1.3.2 在能源领域的应用
        1.3.3 在海水淡化领域的应用
    1.4 光热纳米粒子
        1.4.1 碳基纳米材料
        1.4.2 贵金属纳米材料
        1.4.3 有机纳米材料
    1.5 有机氟硅光热复合体系
    1.6 课题研究的目的及意义
    1.7 课题研究内容
2 端基功能化氟硅油的合成与表征
    2.1 引言
    2.2 端基功能化氟硅油的合成
        2.2.1 实验试剂与原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 端羟基氟硅油的合成
        2.2.4 酸性白土/盐酸复合催化体系下合成端羟基氟硅油
        2.2.5 乙二胺催化合成端羟基氟硅油
        2.2.6 碳基固体酸催化剂的制备
        2.2.7 不同反应温度下合成羟基氟硅油
        2.2.8 不同催化剂用量下合成羟基氟硅油
        2.2.9 不同纯水用量下合成羟基氟硅油
        2.2.10 端氨基氟硅油的合成
    2.3 羟基氟硅油性能表征
        2.3.1 羟基氟硅油粘度表征
        2.3.2 羟基氟硅油的结构表征
        2.3.3 碳基固体酸催化剂的重复使用性能
    2.4 氨基氟硅油性能表征
        2.4.1 端氨基氟硅油的结构表征
    2.5 本章小结
3 窄带隙共轭聚合物纳米粒子的制备及表征
    3.1 引言
    3.2 窄带隙共轭聚合物纳米粒子的制备
        3.2.1 实验试剂与原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 PDPP聚合物的制备
        3.2.4 PDPP纳米粒子的制备
    3.3 PDPP及其纳米粒子的性能表征
        3.3.1 PDPP分子量分析
        3.3.2 PDPP纳米粒子透射电子显微镜表征
        3.3.3 PDPP及其纳米粒子紫外可见-近红外光谱分析
        3.3.4 PDPP纳米粒子光热性能分析
        3.3.5 PDPP纳米粒子光稳定性分析
        3.3.6 PDPP纳米粒子生物毒性表征
    3.4 本章小结
4 有机氟硅光热复合体系的制备及表征
    4.1 引言
    4.2 有机氟硅光热复合体系的制备
        4.2.1 实验试剂与原料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 纳米粒子氟硅油分散体系的制备
        4.2.4 有机氟硅光热复合体系的制备
    4.3 有机氟硅光热复合体系的性能表征
        4.3.1 复合体系形貌表征
        4.3.2 复合体系光热性能表征
        4.3.3 复合体系光稳定性表征
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

四、聚甲氧基硅氧烷及其功能化产物研究 Ⅱ.分子结构表征(论文参考文献)

  • [1]聚偏氟乙烯分离膜表面高效亲水化调控及性能研究[D]. 杨晓彬. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
  • [2]基于八乙烯基倍半硅氧烷的杂化多孔聚合物的制备策略及应用研究[D]. 杜雅静. 山东大学, 2021(11)
  • [3]N取代α-胺甲基三乙氧基硅烷的制备与应用研究[D]. 宋慈. 山东大学, 2021(12)
  • [4]含螺二(苯并环烷)结构的聚酰亚胺制备及气体分离性能研究[D]. 王书丽. 吉林大学, 2021(01)
  • [5]有机硅改性水性聚氨酯的制备及性能探究[D]. 张晓静. 浙江大学, 2021(01)
  • [6]含羟基桥连聚硅氧烷涂层的制备及防腐蚀性能研究[D]. 刘艳琳. 陕西科技大学, 2021
  • [7]功能化笼型低聚倍半硅氧烷的制备和性能研究及其在杂化材料中的应用[D]. 张先伟. 浙江大学, 2020(05)
  • [8]配位聚合制备新型聚乙烯-聚硅氧烷接枝共聚物及其结构调控与性能研究[D]. 田保政. 浙江大学, 2020(05)
  • [9]含疏水侧链水性聚氨酯阴极电泳涂料的制备、结构与性能[D]. 何晓玲. 华南理工大学, 2020(01)
  • [10]有机氟硅光热复合体系的制备和表征[D]. 张育林. 大连理工大学, 2020(02)

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聚甲氧基硅氧烷及其功能化产物的研究Ⅱ.分子结构表征
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