聚甲基苯基二苯乙炔基硅烷树脂的热稳定性与介电性能
2021-05-07陈美红顾家伟叶丽红曹建勇谭德新
材料科学与工程学报 2021年2期
苏 蕙,陈美红,顾家伟,叶丽红,曹建勇,谭德新
(岭南师范学院化学化工学院,广东湛江 524048)
1 前 言
含硅芳炔树脂是芳炔类单体或预聚物通过自身聚合固化形成的高度交联三维网状聚合物,具有耐高温、耐辐射、热解残炭率高等特性,可应用于电子、汽车、航空航天等多个领域,受到科研工作者的广泛关注。虽然该类树脂具有高的残炭率和良好的耐热性能,但在聚合过程中形成的高度交联网络结构会使树脂体系脆性变大,界面受温度变化易产生断裂,降低使用寿命。因此了解芳炔类树脂的热分解特性及分解过程中其结构变化与热稳定性的关系,是该类树脂应用于耐高温复合材料基体的前提[1-4]。
关于芳炔类单体的合成途径已有诸多报道,一类是传统的Grignard或丁基锂反应[5-8],一类是较为复杂的催化脱氢耦合反应[9-10],其中脱氢偶合反应或丁基锂反应要求在无水无氧条件下进行,且因催化剂等原料昂贵而受限于实验室研究;而Grignard反应是一种常见的有机金属反应,原料易得且反应条件温和[11]。关于树脂单体甲基苯基二苯乙炔基硅烷的合成已有文献报道,主要以苯乙炔、苯基硅烷和苯基氯硅烷为原料,丁基锂、CuCl和{Ir(μ-Cl)(CO)2}2为催化剂,重点研究合成方法对产品产率的影响[12-15],而对于该树脂的热分解特性与介电性能研究尚未见报道。
基于前人的研究,本研究采用Grignard反应,由甲基苯基二氯硅烷合成甲基苯基二乙炔基硅烷单体,再经热聚合制备聚甲基苯基二乙炔基硅烷树脂,研究其热分解特性和介电性能,旨在为该类树脂应用于耐高温复合材料基体提供理论依据。……
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