环氧树脂POSS纳米杂化材料的制备及其性能研究
POSS／聚合物纳米材料的制备方法及应用
POSS／聚合物纳米材料的制备方法及应用本文介绍了POSS/聚合物纳米复合材料的几种制备方法及POSS纳米复合材料在航天航空，生物医药，多孔材料和光固化材料等方面的应用。
标签：POSS；纳米复合材料；制备方法；应用自19世纪50年代Scott[1]首次合成低聚物倍半硅氧烷以来，在众多研究领域引起了广泛的关注。
随着研究不断深入，多面体笼形倍半硅氧烷（POSS）已成为一种十分重要的有机-无机杂化材料，它具有无机材料的热稳定性和优异的力学性能，同时兼具有机材料的韧性好，密度低的优点。
POSS是一种具有三维结构的有机-无机纳米粒子，直径约为1～3 nm，其结构简式为（RSiO1.5）n （n≥4），其中以n=8较多，形成不同的结构类型，主要有无规、梯形、桥形、笼形等[2]。
POSS主要具有如下2个结构特点：（1）由Si和O组成的无机支架结构，赋予杂化材料良好的耐热及力学性能；（2）八个Si顶点处接有八个有机取代基团，这些有机取代基团可分为两大类：一类是惰性基团，如环己基、环戊基、乙基、异丁基等；另一类是活性基团，如各类烯基、环氧基、氨基等。
这些有机基团不仅有利于分子设计，而且可以增加POSS在有机溶剂中的溶解性，同时也能够改善与聚合物之间的相容性，更为重要的是，反应性基团可以实现POSS分子与聚合物之间的化学键合[3]。
本文主要介绍POSS/聚合物纳米复合材料的制备方法及应用进展。
1 POSS/聚合物纳米复合材料的制备方法1.1 物理共混法共混法是制备POSS/聚合物纳米复合材料的重要方法之一，POSS顶点处的8个有机取代基团，这些基团与聚合物有良好的相容性，因此，这使得它们共混并不困难。
物理共混法成本较低，加工方便，可以在一定程度上提高材料的物理性能。
（1）熔融共混Du等[4]采用熔融共混将MAP-POSS[MAP=-（CH2）3OOCC（CH3）=CH2]加入到氯乙烯、氯化聚乙烯共聚体中，制备了PVC/CPE/MAP-POSS复合材料。
环氧树脂与纳米粒子的复合制备方法是什么金属真空电镀的基本工艺及研究进展
环氧树脂与纳米粒子的复合制备方法是什么金属真空电镀的基本工艺及研究进展Part 1：环氧树脂与纳米粒子的复合制备方法环氧树脂是一种常见的高分子材料，广泛应用于电子、机械、建筑等各个领域中。
而在传统环氧树脂的生产过程中，一些性能上的局限限制了其广泛应用。
为了弥补环氧树脂的不足之处，人们开始尝试用纳米颗粒来进行复合制备，以期能够提高环氧树脂的力学性能、热稳定性等方面的特性。
目前，用于复合制备的纳米粒子主要包括SiO2、TiO2、Al2O3等，这些纳米粒子都具有极小的尺寸和特殊的表面状态，能够增强环氧树脂的力学性能、热稳定性等特性。
在环氧树脂与纳米粒子的复合制备过程中，常用的方法主要包括两种：无溶剂法和溶液法。
无溶剂法的制备过程中，采用“原位聚合”和“机械混合”两种技术，将环氧树脂和纳米粒子直接混合，并通过紫外线、热固化等方式使其形成均匀的复合材料。
这种方法的优点是工艺简便、成本较低，但其缺点是生产效率低，复合材料的性能稳定性有待进一步提高。
溶液法的制备过程中，首先将纳米粒子分散在有机溶剂中，然后加入适量的环氧树脂，并通过机械搅拌、超声波辐射等方式使其形成均匀的混合物，在一定的温度下进行固化，最终形成纳米复合材料。
与无溶剂法相比，溶液法具有更好的稳定性和成品质量，但由于制备条件要求较高，其成本相对较高，同时对环境污染的影响也较大。
综上所述，环氧树脂与纳米粒子的复合制备方法依然面临着多项技术难题，但其广泛的应用前景确实能够为制造业带来更多前沿的科技突破。
Part 2：金属真空电镀的基本工艺金属真空电镀作为一种高效的表面修饰技术，在制造业、电子工业、化工工业等领域中得到了广泛的应用。
其主要优点是能够提高金属材料的耐腐蚀性、硬度、附着力等特性，同时具有经济、环保等优点。
金属真空电镀的基本工艺流程包括：预处理、真空处理、电镀、后处理四个步骤。
预处理主要是利用湿法处理和干燥处理两种方式，进行金属表面的清洁、去脂、去氧化处理，从而保证待电镀表面的平滑度和纯净度。
纳米微球增强环氧树脂基复合材料的制备与性能研究
纳米微球增强环氧树脂基复合材料的制备与性能研究近年来，纳米材料在复合材料中的应用越来越广泛，其中纳米微球作为一种特殊的纳米材料，因其结构特别，表面积大，轻重比低等特点，被广泛应用于增强复合材料的力学性能方面。
本文针对纳米微球增强环氧树脂基复合材料的制备与性能进行了研究。
首先，我们选用了好氧聚合法制备了纳米微球。
通过TEM显微镜观察，得知纳米微球均匀且粒径分布较窄，表明制备的纳米微球具有很好的孔径控制能力。
然后，我们将纳米微球掺入环氧树脂体系中，采用手工混合和机械搅拌两种方式实现纳米微球的均匀分布。
通过红外光谱和差热分析对掺杂后环氧树脂基材料进行了表征。
结果表明，掺杂纳米微球后，环氧树脂的玻璃化转变温度提高了8°C，表明纳米微球能够提高材料的耐温性能。
接着，我们对纳米微球增强环氧树脂基材料的力学性能进行了研究。
通过试验发现，随着纳米微球掺入量的增加，环氧树脂基材料的屈服强度和断裂强度均有所提高。
此外，我们还进行了SEM观察，发现纳米微球可以有效填充材料的孔隙，并形成了“桥接”结构，从而提高了材料的载荷传递能力。
因此，结论是纳米微球可以有效地增强环氧树脂基复合材料的力学性能。
最后，我们通过自行制作的复合材料样品，实现了纳米微球增强环氧树脂基复合材料的工程应用。
通过压缩实验，我们得出了与上述试验相同的结论：纳米微球确实能够提高环氧树脂基复合材料的力学性能。
因此，我们认为，纳米微球增强环氧树脂基复合材料具有广阔的应用前景，在航空航天、汽车制造、军事装备等领域有着广泛的应用前景。
总之，在本文所研究的环氧树脂基复合材料中，纳米微球作为一种特殊的纳米材料，通过掺杂到材料中，能够显著提高材料的力学性能和耐温性能。
在工程应用中，纳米微球增强环氧树脂基复合材料具有非常广泛的应用前景。
POSS／PMMA纳米复合材料的制备及性能研究
POSS／PMMA纳米复合材料的制备及性能研究采用八乙烯基倍半硅氧烷（OV-POSS），通过原位聚合法制备了具有交联网状结构的POSS/PMMA纳米复合材料。
通过FT-IR、DSC等方法对纳米复合材料的结构和性能进行了表征。
结果表明，通过原位聚合法制备的POSS/PMMA纳米复合材料具有交联网状结构，POSS的引入能明显改善材料介电性能和热学性能，但当OV-POSS含量较高时，热学性能有所下降。
当POSS的用量为0.6%时，POSS/PMMA纳米复合材料的介电常数从2.91降低至2.77，介电损耗从0.0088降低至0.0039，复合材料的Tg也上升了。
标签：POSS；PMMA；介电性能；热性能近年来，对聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）进行改性的研究较多[1]，但用于改性的无机纳米粒子大多是SiO2 和TiO2[2，3]。
笼形低聚倍半硅氧（POSS）在结构上是分子纳米粒子，在性能上具有更好的耐热性、更低的表面能，常用作耐高温材料的基料[4]。
将其引入聚合物体系，形成无机/有机纳米复合物，利用POSS的纳米尺寸效应，可显著改善聚合物的热稳定性、力学性能等，且不会影响材料的透光性，POSS/聚合物纳米复合材料已成为研究热点。
本文采用八乙烯基倍半硅氧烷（OV-POSS）作为无机组分，通过原位聚合法，制备了交联网状结构的POSS/PMMA纳米复合材料，并对其介电性能以及热性能进行了研究。
1 实验部分1.1 实验原料八乙烯基POSS（OV-POSS），≥99%，辽宁美联复合材料有限公司；甲基丙烯酸甲酯（MMA），AR，天津市福晨化学试剂厂；偶氮二异丁腈（AIBN），AR，上海山浦化工有限公司；去离子水，实验室自制。
1.2 POSS/PMMA纳米复合材料的制备将0（摩尔分数，下同）、0.2%、0.4%、0.6%的POSS分别加入到含有AIBN 的MMA单体中，超声分散后，在75 ℃恒温条件下预聚20 min，然后浇注到模具中，制成各种纳米复合材料。
纳米杂化材料的制备与性能调控
纳米杂化材料的制备与性能调控随着科技的不断发展，纳米技术逐渐成为了材料科学的热门领域。
纳米杂化材料作为纳米技术的产物之一，具有独特的结构和性能，引起了广泛的关注。
本文将探讨纳米杂化材料的制备方法以及如何通过调控其性能来满足不同应用的需求。
首先，我们来了解一下纳米杂化材料的概念。
纳米杂化材料是由两种或多种不同种类的纳米颗粒或纳米结构组装而成的新型复合材料。
这种材料不仅融合了各种纳米颗粒的特性，还具备了新的性能和功能。
制备纳米杂化材料的方法主要有物理方法和化学方法两大类。
物理方法是指通过机械、化学或物理手段将不同种类的纳米颗粒进行混合或组装。
例如，可以利用高能球磨、溶剂热等物理方式将纳米颗粒与基底材料结合，形成核壳结构或复合薄膜。
此外，还可以利用电化学沉积、溶胶-凝胶法等方法将不同材料的纳米颗粒通过自组装的方式形成有序排列的结构。
化学方法是指通过化学反应来合成纳米杂化材料。
这种方法通常需要选择合适的前驱体，通过一系列的化学反应将不同种类的纳米颗粒自组装成杂化结构。
例如，可以选择金属氧化物纳米颗粒和聚合物前驱体，在溶液中经过氧化还原反应制备金属氧化物纳米颗粒的核壳结构。
制备纳米杂化材料的方法有了一定的了解后，我们可以进一步探讨如何调控其性能以满足特定应用的需求。
调控纳米杂化材料的性能可以通过材料的组成、结构和形貌等方面来实现。
首先，调控纳米杂化材料的组成可以通过选择不同种类的纳米颗粒来实现。
例如，将有机颗粒和无机颗粒组装成纳米杂化材料，可以获得同时具有有机和无机性质的复合材料。
这种复合材料既具有有机材料的柔软性和可拉伸性，又具有无机材料的硬度和导电性。
其次，调控纳米杂化材料的结构可以通过改变纳米颗粒的形貌和分布方式来实现。
例如，将纳米颗粒制备成核壳结构，可以在纳米颗粒表面形成一层保护层，改善材料的稳定性和光学性能。
此外，还可以通过控制纳米颗粒的大小和间距，调控材料的光学、电学和磁学性能。
最后，调控纳米杂化材料的形貌可以通过调节制备过程中的工艺参数来实现。
POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展文献综述
POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展文献综述近年来，随着科学技术的快速发展，环氧树脂作为一种重要的高性能材料得到了广泛的应用。
而POSS作为环氧树脂的一种新型改性剂，具有独特的结构和卓越的性能，引起了广泛的研究兴趣。
本文将综述近年来在POSS改性环氧树脂制备及性能研究方面的最新进展。
首先，POSS改性环氧树脂的制备方法可以分为两类，即物理混合和化学改性。
物理混合是将POSS和环氧树脂机械混合，通过表面张力和分散力使POSS分散在环氧树脂中。
而化学改性是通过共聚或交联反应将POSS与环氧树脂进行共价结合，形成POSS改性环氧树脂。
其次，POSS改性环氧树脂的性能也受到了广泛关注。
研究表明，POSS的加入可以显著改善环氧树脂的力学性能，如增加抗拉强度、弯曲强度和冲击强度。
同时，POSS还可以提高环氧树脂的玻璃化转变温度和热稳定性，减少热膨胀系数和燃烧性能。
此外，POSS改性环氧树脂还具有良好的阻燃性能、耐化学性能和耐热老化性能等。
最后，POSS改性环氧树脂在应用方面也取得了显著的进展。
例如，POSS改性环氧树脂可以用于制备高性能复合材料，如航空航天材料、高性能涂层和电子封装材料等。
此外，POSS改性环氧树脂还可以用于制备低介电常数、低介质损耗的微波介质材料。
另外，POSS改性环氧树脂还可以用于制备纳米复合涂料、纳米填料和纳米复合材料等。
总结起来，POSS改性环氧树脂在制备及性能研究方面取得了显著的进展。
然而，目前仍存在一些问题需要进一步研究解决。
例如，POSS的加入量、POSS在环氧树脂中的分散性以及POSS改性环氧树脂的界面相容性等问题需要深入研究。
同时，对于POSS改性环氧树脂的结构和性能之间的关系还有待深入探索。
我们相信，随着研究的不断推进，POSS改性环氧树脂将在未来得到更广泛的应用。
POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展【文献综述】
毕业论文文献综述化学工程与工艺POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展一、前言部分环氧树脂具有优异的黏接性、耐磨性、电绝缘性、化学稳定性、耐高低温性，以及收缩率低、易加工成型和成本低廉等优点，被大量应用于胶黏剂、电子仪表、轻工、机械、航天航空、绝缘材料等领域[1]。
但纯环氧树脂固化后呈三维网状结构，交联密高，存在内应力大、质地硬脆，耐开裂性、抗冲击性、耐湿热性差及剥离强度低等缺点，在很大程度上限制了其在某些高技术领域的应用。
环氧树脂的增韧方法很多，目前国内外的研究主要集中于如何获得具有更高性能的环氧树脂材料，以满足特殊场合的要求，使其得到更广泛的应用。
传统的聚合物具有良好的加工工艺性和相对低的成本，但由于其自身固有的低模量、低稳定性，使其应用受到了一定程度的限制。
多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)是一种近年来在国际上受到广泛关注的聚合物增强材料[2]，由POSS改性聚合物制备的有机-无机纳米杂化结构材料体系与传统的纳米复合材料相比有四大优点：(1)合成工艺简单有效；(2)无机纳米颗粒和空穴在体系中具有均匀的分散度；(3)合成材料时属于化学过程，形成的颗粒与本体间的表面结合力大大强于传统的物理机械掺混的表面结合力；(4)可以通过控制合成条件来控制无机纳米颗粒的尺寸，进行分子组装，从而达到控制所需材料宏观性质的目的。
这种新的改性传统聚合物的方法已经成为目前新一代聚合物的研究热点。
有机无机纳米杂化材料是近年发展起来的一种新型复合材料，它兼具有无机材料的耐热、耐氧化和良好的力学性能，以及有机材料的柔韧性、良好的加工性能等优点[3-5]。
倍半硅氧烷的分子结构由Si-O-Si形成的主链及有机基团形成的侧链组成，三维结构大小在1-3 nm范围内，是一种真正分子水平上的有机无机纳米杂化材料[6,7]。
倍半硅氧烷的这种结构使其具有耐高低温、难燃、电气绝缘性能好等优点。
用倍半硅氧烷改性高分子材料不仅保持了高分子材料原有的优点，而且可以使高分子材料的耐热性能、阻燃性能、机械性能和耐压性能等性能提高[8-13]。
配位聚合制备聚合物／POSS纳米杂化材料研究进展
的研究便如火 如荼地展 开 。此类多面体低 聚倍半 硅氧烷 是一种不同立 构类 型的齐 聚物，具有梯型 、 无规 、 笼型 、 半笼 型等结构 。笼型结 构的 Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ外围为有机基团 ，有机基团可以是非反应性 的或反应 性的 ，反应
（ Ｎ Ｂ Ｅ Ｔ ＭＳ ） 聚合制备嵌段共聚物 Ｎ Ｂ Ｅ Ｔ ＭＳ — ｂ － Ｎ Ｂ Ｅ Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ ，再将此嵌段
Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ含量高达 ５ ５ ｗ ｔ ％的杂化材料 ，在随后 的第二步反应中 ，通过氢化 作用制备得到了半结晶的 Ｐ Ｅ ／ Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ聚合物 。这又是配位聚合得到利用 的一个很好体现 ， 同时采用 两步合 成路线制备高 聚物还反映 出 Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ 与 烯类单体共聚反应过程的高度可控性 。 很巧 合 的是 ，在 ２ ０ ０ ７年韩 国的 Ｗｅ ｎ ｔ ａ ｏ Ｘ ｕ 等人 ’ 也 同样利 用 Ｒ ｕ Ｃ １ （ ＝ （ Ｃ Ｈ Ｐ ｈ ） （ Ｐ Ｃ ｙ ３ ） ： 作为催化剂将 ｎ ｏ ｒ ｂ ｏ ｍ ｅ ｎ ｅ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ（ Ｎ Ｂ Ｅ Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ ）
共 聚 物 作 为 前 驱 体 ， 经 过 水 解 沉 降 作 用 得 到 最 终 产 物 Ｎ Ｂ Ｅ Ｃ Ｏ Ｏ Ｈ — ｂ — Ｎ Ｂ Ｅ Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ（ 如图 ５ ） 。这是首次通过开环易位的方法制备 了 Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ 基 聚 合 材 料 中 含 有 羧 酸 类 的 亲 水 基 团 。 之 所 以 将 Ｎ Ｂ Ｅ Ｔ ＭＳ — ｂ — Ｎ Ｂ Ｅ Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ作为反应的预聚体是因为一 Ｃ Ｏ Ｏ Ｈ 的存在会毒化 Ｒ ｕ 基 类 的催 化 剂 。文 章 还深 入 分 析 了为 什 么 Ｎ Ｂ Ｅ Ｔ Ｍ Ｓ 在催 化 剂 Ｒ ｕ Ｃ ｈ （ ＝ （ Ｃ Ｈ Ｐ ｈ ） （ Ｐ Ｃ ｙ ＋的存在下会进行开环易位 的活性离子聚合 。 试验通
有机纳米杂化物对环氧树脂的改性的开题报告
含笼型倍半硅氧烷的无机/有机纳米杂化物对环氧树脂的改性的开题报告一、研究背景和意义环氧树脂是一种重要的合成树脂，广泛应用于电子、航空、航天、汽车等领域的绝缘、粘接、防腐、复合材料等方面。
然而，环氧树脂在使用过程中存在着许多缺陷，例如易黄、易裂、易拉伸等问题，限制了其应用范围。
因此，改性环氧树脂的研究一直是材料科学领域的热点。
其中，环氧树脂的纳米杂化改性即为一种重要的解决途径。
含笼型倍半硅氧烷的无机/有机纳米杂化物作为环氧树脂的添加剂，能够显著改善环氧树脂的性能，特别是提高其热稳定性、力学性能和耐化学品性能，从而提升环氧树脂的应用性能。
因此，研究含笼型倍半硅氧烷的无机/有机纳米杂化物对环氧树脂的改性具有重要的科学价值和应用前景。
二、研究内容和方法本研究旨在合成含笼型倍半硅氧烷的无机/有机纳米杂化物，并采用其作为添加剂对环氧树脂进行改性。
具体研究内容包括：1. 合成含笼型倍半硅氧烷的无机/有机纳米杂化物。
选用适当的有机硅化合物和无机硅化合物为前驱体，通过水解缩合反应合成含笼型倍半硅氧烷的无机/有机纳米杂化物。
2. 分析无机/有机纳米杂化物的结构和性质。
采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、热重分析等方法对合成的无机/有机纳米杂化物进行表征。
3. 采用无机/有机纳米杂化物作为环氧树脂的添加剂，制备含量不同的改性环氧树脂，并研究其力学性能、热稳定性、耐化学品性能等方面的变化规律。
4. 分析无机/有机纳米杂化物作为环氧树脂添加剂对环境的影响。
利用环境污染监测设备检测有机溶剂和重金属等污染物的含量。
三、预期结果和意义预计本研究可以合成出高性能的含笼型倍半硅氧烷的无机/有机纳米杂化物，并采用其作为环氧树脂的添加剂对其进行改性，可以显著提高环氧树脂的性能，特别是热稳定性、力学性能和耐化学品性能等方面。
此外，研究还可以揭示无机/有机纳米杂化物作为环氧树脂的添加剂对环境污染物的影响，为环保材料的开发和应用提供科学依据。
PA 6／POSS纳米杂化材料的结构与性能
ｔｅＰ ６ＰＯＳ ｙ ｒｄ ｈ Ａ ／ Ｓ１ｈ ｂ ｉ
２ Ｐ ／ｏＳ ． １ Ａ ６Ｐ Ｓ的 抗 冲 击 性 能 Ｐ Ａ ６的 低 温 韧 性 较 差 ．本 研 究 的 Ｐ 及 Ａ ６以
２ Ｐ ，ｏＳ ． ２ Ａ ６Ｐ Ｓ的拉 伸 性 能
从 图 ４可 以看 出 ： Ｐ 在 Ａ ６中加 入 Ｐ Ｓ Ｏ Ｓ可影
Ｐ ／Ｏ Ｓ纳米 杂化材 料在 常温 无缺 口冲击 测试 Ａ ６Ｐ Ｓ
过 程 中 均 不 断 裂 ， 因此 ，本 工 作 重 点 研 究 Ｐ ／ Ａ６
响 基 体 的拉 伸 强 度 。 当 ｗ Ｐ Ｓ ） １ 增 至 ３ （Ｏ Ｓ从 ％ ％ 时， 杂化材 料 的拉伸 强度 达最 高值 ； ｗ Ｐ Ｓ ） 当 （Ｏ Ｓ从
文献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： １０ — ３６【０ １０ — ０ １ Ｏ ０ ２ １９ ２ １ ）５ ０ ８ 一 ４
聚酰胺 （Ａ） 有 耐磨损 、 冲击 、 疲 劳 、 Ｐ 具 抗 耐 耐 油、 耐腐 蚀和使 用温度 范围广 等优点 ， 最早 和最 是 广泛应 用 的热塑性 工程塑料 。 中 ，Ａ ６是 Ｐ 其 Ｐ Ａ系
从 图 ３ 出 ： 低 温 （１ 看 在 一 ８℃ ） 试 下 ，Ａ ６的 测 Ｐ
长 率与纯 Ｐ Ａ ６相 当。随着 ｗ（ Ｏ Ｓ 增加 ， ＰＳ） 断裂伸 长率呈下 降趋 势 ， 特别是 当 ｗ（Ｏ Ｓ 为 ５ 时 ， Ｐ Ｓ） ％ 杂 化 材 料断裂 伸 长率 的变 化趋 势 与拉伸 强 度相 同 ，
因此 。不 需要 对粉 体表 面处 理 就可得 到 Ｐ Ｓ Ｏ Ｓ分
作业学术素养
学术素养概论环氧树脂/石墨烯导热复合材料综述学院：理学院姓名：丁越学号： 2014201973日期： 2015年4月1日蝌蚪型POSS接枝含氟杂化聚合物的研究夏雨摘要多面体低聚倍半硅氧烷（polyhedral oligometic Silsesquioxan ，POSS）是一种具有分子内有机-无机杂化结构的新型纳米材料，其结构通式为。
POSS分子有一类似于二氧化硅的无机内核，该核具有高的热稳固性，（RSiO）n抗氧化性能，低的介电常数，良好的机械性能和阻燃性等；极点硅连有有机基团，该基团具有较强的设计性。
利用带单个反映性官能团POSS作为引发剂，通过原子转移自由基聚合（ATRP）方式能够制备一系列蝌蚪型的POSS杂化高分子。
含氟聚合物由于氟原子的强电负性、高C- F 键能、除氢外最小的范德华半径和对碳链的屏蔽爱惜作用, 给予含氟聚合物优越的热稳固性、耐候性和化学惰性和表面特性等。
基于此，本论文设计合成一系列蝌蚪型POSS含氟高聚物，并研究了其多孔膜的形成条件。
第一采纳“顶角盖帽法”合成单氯丙基七苯基倍半硅氧烷（POSS-Cl），通过核磁共振1H NMR、13C NMR和29Si NMR表征了其结构。
以POSS-Cl为引发剂，采纳ATRP的方式，合成了POSS-PTFEMA-Cl杂化高分子；一样的聚合条件下，利用“一锅法”合成了蝌蚪型POSS-PTFEMA-PMMA-Cl、POSS-PMMA-PTFEMA-Cl含氟嵌段杂化高分子；通过调整合成工艺，能够操纵嵌段共聚物的嵌段比。
利用呼吸图案法制备了聚合物多孔膜，用金相显微镜和扫描电镜分析了规整多孔膜的形成条件，探讨其孔洞形态的阻碍因素。
发觉POSS-PTFEMA-Cl杂化聚合物能够较大的浓度范围和较大的面积下形成规整结构的多孔膜。
本文涉及单臂笼型结构倍半硅氧烷的合成，并以之为引发剂聚合的蝌蚪形POSS含氟杂化高分子的结构与性能表征，其相关研究具有潜在的工程应用价值，并在高分子化学、高分子物理等方面具有必然的理论意义。
环氧树脂／PoSS杂化材料力学性能和耐热性研究
环氧树脂／PoSS杂化材料力学性能和耐热性研究辛存良;马晓燕;宋春莹;侯宪冰;屈小红【摘要】以自行合成的环氧基倍半硅氧烷（POSS）为改性剂，分别对环氧树脂139S／六氢苯酐和环氧树脂BE-188EL／六氢苯酐进行改性，制备环氧树脂／POSS杂化材料。
力学性能分析结果表明，两种杂化材料的冲击强度和弯曲强度都有明显的提高，冲击强度分别提高了57．45％和32．26％，弯曲强度分别提高了9．23％和5．07％。
热性能分析结果表明，两种杂化材料在高温时的热残留量都有所提高，分别提高了50．19％和20．16％。
两种杂化材料的热膨胀系数也得到了降低，即热稳定性得到了提高。
%Two epoxy resin systems （139S and BE-188EL cured with hexahydrophthalic anhydride） were modified with 3-glycidoxypropyl polyhedral oligomeric silsesquioxane cage （POSS）led to POSS/epoxy hybrid materials. The impact strengths of the two epoxy systems were increased by 57.45 %and 32. 26 %, the flexural strength were increased by 9. 23 % and 5. 07 %, and the thermal residual weight increased by 50. 19 % and 20. 16%. Meanwhile, the coefficients of thermal expansion was lowered.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】4页(P52-55)【关键词】环氧树脂;笼形倍半硅氧烷;力学性能;热性能;热膨胀系数【作者】辛存良;马晓燕;宋春莹;侯宪冰;屈小红【作者单位】西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安710129;西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安710129;西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安710129;西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安710129;西安航天三沃化学有限公司,陕西西安710089【正文语种】中文【中图分类】TQ325.3环氧树脂是目前普遍使用的一种先进的热固性树脂基体，它具有优异的力学性能和粘接性能，良好的耐热性，电绝缘性，易成型加工性能以及成本较低等优点，但由于其交联网络结构的特点，固化后的环氧树脂质脆、耐热性和力学性能差，从而使其应用受到了一定的限制[1－2]。
POSS及其共聚物在环氧中的纳米构筑的开题报告
POSS及其共聚物在环氧中的纳米构筑的开题报告
概述：
随着材料科学技术的发展，纳米级材料的制备和应用成为了当前科
研领域热门话题之一。
由于纳米级材料具有较大的比表面积和高度的化
学活性，这些材料的表面特性和化学反应会受到周围环境和调控的影响，进而影响材料的物理性质和应用表现。
本次开题报告主要讨论POSS及其共聚物在环氧中的纳米构筑研究。
研究问题：
1. 如何有效制备含POSS的环氧共聚物？
2. POSS及其共聚物在环氧共聚物中的纳米构筑效应。
3. POSS改性环氧共聚物的性能表现及其应用。
研究方法：
本研究将采用化学合成方法制备含POSS的环氧共聚物，并通过扫
描电镜、透射电镜、红外光谱等手段对其结构和性质进行表征。
同时，
通过强化POSS与环氧树脂交联反应，达到增强材料力学性能和耐热性的目的。
预期成果：
1. 成功制备含POSS的环氧共聚物，且其性能表现得到了明显改善。
2. 探究了POSS及其共聚物在环氧共聚物中的纳米构筑效应，为紧
密组合且高性能的纳米复合材料的制备提供了依据。
3. 研究POSS改性环氧共聚物的性能表现及其应用，深入探究了POSS作为环氧树脂增韧剂在材料应用方面的前景。
研究意义：
本研究将探讨一种新型环氧共聚物材料，其材料性能得到有效提升，表现出较好的机械性能和耐热性能，且POSS作为一种功能较强的开发材料成功应用在环氧树脂改性中，成为材料领域研究的热点之一。
同时，
本研究将对环氧树脂材料的性能表现和应用进行更深层次的探究。
环氧基POSS_PAMAM杂合材料的制备及其性能
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DOI：CNKI:21-1203/TQ.20110621.1157.002 网络出版时间：2011-06-21 11:57 网络出版地址：/kcms/detail/21.1203.TQ.20110621.1157.002.html
第28 卷 第8 期 2011 年8月
摘要：以 3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷（EPTMS）为原料，合成得到了八官能团缩水甘油醚-多面体低聚倍半 硅氧烷（简 称 POSS-EP）。采 用 4 代 树 型 端 氨 基 聚 酰 胺-胺 （PAMAM）作 为 POSS-EP 和 双 酚 A 型 环 氧 树 脂 （DGEBA）共混物的固化剂，制备了 5 个环氧基 POSS/ PAMAM 杂化材料。通过动态差示扫描量热仪（DSC），研 究了环氧和 PAMAM 的固化反应动力学。通过 DSC、热重分析（TGA）、拉力和冲击测试，对环氧基 POSS/ PAMAM 杂化材料的热性能和力学性能进行了研究。结果表明，该环氧基 POSS/ PAMAM 杂化材料具有优良的热性能和 力学性能。 关键词：POSS；环氧树脂；PAMAM；杂化材料；力学性能；功能材料 中图分类号：TQ327. 8 文献标识码：A 文章编号：1003 − 5214（2011）08 − 0000 − 00
纳米杂化材料的制备和稳定性研究
纳米杂化材料的制备和稳定性研究引言：随着科学技术的不断发展，纳米材料的研究与应用成为了当今科学界的热点。
其中，纳米杂化材料因其特殊的特性和广泛的应用前景，备受关注。
纳米杂化材料，简单来说就是将不同性质的材料通过纳米级别的结合方法形成一个新的复合体系。
但是，其制备过程中常常面临着各种挑战，而稳定性是纳米杂化材料研究的一个重要问题。
本文将从制备方法和稳定性两个方面展开，介绍纳米杂化材料的相关研究进展。
一、制备方法1. 溶液法溶液法制备纳米杂化材料是一种简单有效的方法。
该方法通常涉及将纳米材料与其他材料溶解在一种溶剂中，形成纳米杂化材料。
这种方法的优点是操作简便，适用于大规模生产，但也面临着稳定性较差的问题。
2. 气相沉积法气相沉积法是制备纳米杂化材料的一种重要方法。
常见的有化学气相沉积和物理气相沉积。
该方法通过在高温高压的环境下，使气相中的原料与基底表面反应生成纳米杂化材料。
这种方法制备的纳米杂化材料通常具有较好的结晶性和稳定性。
3. 热处理法热处理法是一种可行的制备纳米杂化材料的方法。
通过在高温下使杂化材料经历热演化过程，形成新的纳米杂化结构。
该方法适用于制备较复杂的纳米结构，但操作相对复杂。
二、稳定性的研究1. 外界环境因素纳米杂化材料的稳定性受到外界环境因素的影响，例如温度、湿度、光照等。
这些因素可能导致纳米杂化材料发生结构变化、重组或聚集，进而影响其性能和稳定性。
2. 表面修饰表面修饰是提高纳米杂化材料稳定性的常用方法之一。
通过在纳米杂化材料表面引入功能分子或修饰层，可以改善其分散性和稳定性。
例如，通过聚合物包覆可以有效防止纳米颗粒的凝聚和沉积。
3. 掺杂调控掺杂是提高纳米杂化材料稳定性的另一种策略。
通过掺杂其他元素或化合物，可以改变纳米杂化材料的电子结构和表面活性，提高其稳定性。
例如，氮掺杂可以提高纳米杂化材料的光催化性能和稳定性。
结论：纳米杂化材料作为一种新型复合材料，在材料科学和其他领域都有广泛的应用前景。
材料科学中新型杂化纳米材料的制备与性能研究
材料科学中新型杂化纳米材料的制备与性能研究随着科技的不断发展，材料科学领域对于新型材料的需求也变得日益迫切。
而新型杂化纳米材料作为一种具有特殊性能和应用前景的材料，在材料科学中引起了广泛的关注。
本文将从制备方法、性能研究和应用领域三个方面，探讨新型杂化纳米材料的最新研究进展。
首先，制备新型杂化纳米材料的方法多种多样。
其中一种常见的方法是通过化学合成的方式，将两种或多种不同类型的纳米材料进行组合。
该方法可以实现不同材料之间的优势互补，从而得到具有多种功能的新杂化纳米材料。
另一种制备方法是物理合成，包括磁控溅射、物理气相沉积、溶胶-凝胶法等。
这些方法能够精确控制杂化纳米材料的形貌、尺寸和结构，从而调控其性能。
其次，新型杂化纳米材料具有许多优异的性能，使其在各个领域具有广泛的应用前景。
首先，新型杂化纳米材料具有优良的光电性能。
通过选择不同的纳米材料进行组合，可以调控杂化材料的带隙、能级结构和光吸收能力，从而实现光电器件的高效率转换和光催化的应用。
其次，新型杂化纳米材料还具有优异的力学性能。
通过纳米材料之间的相互作用，可以得到具有高强度、高韧性和高拉伸强度的杂化纳米复合材料，用于制备轻质、高强度的结构材料。
此外，新型杂化纳米材料还具有优异的磁性、导电性和导热性能，在电子器件、磁性材料和热传导材料等领域具有广泛的应用。
最后，新型杂化纳米材料在能源储存、催化剂和生物医学等领域的应用也取得了令人瞩目的进展。
在能源储存方面，新型杂化纳米材料可用于制备高性能的锂离子电池、超级电容器和燃料电池等。
通过调控杂化材料的电导率、离子传输速率和电化学活性位点的数量，可以显著提高电池的电化学性能。
在催化剂领域，新型杂化纳米材料可用于制备高效的催化剂，用于废水处理、气体分离和有机废物降解等领域。
而在生物医学方面，新型杂化纳米材料可用于制备药物载体、生物成像和诊断等。
通过调控杂化材料的表面性质和稳定性，可以实现药物的高效传递和靶向治疗，提高生物成像的分辨率和灵敏性。
POSS大单体的RAFT聚合研究及纳米杂化体系构筑的开题报告
POSS大单体的RAFT聚合研究及纳米杂化体系构
筑的开题报告
本文将对POSS大单体的RAFT聚合研究以及纳米杂化体系构筑的开题报告进行详细阐述。
一、研究背景
现代材料科学的发展趋势是实现多功能化材料的设计和制备。
为了实现这一目标，研究人员将重点放在了控制材料结构和性能的方法上。
径向增长分子构筑法（RAFT）聚合是一种可控制大小的化学方法，可用于设计多层次的高分子材料。
同时，随着纳米材料的发展，将纳米颗粒与高分子材料相结合构筑成为单体微观形貌异质性的纳米杂化体系也成为一个研究热点。
二、研究目的
本研究的目的是通过RAFT聚合法构筑出POSS大单体，探究其对纳米颗粒进行杂化改性的能力，并研究不同制备条件对纳米杂化体系形貌和性能的影响。
三、研究内容和方法
1.合成POSS大单体：选用2,2,2-三氟乙基丙酸、己内酰亚胺、环氧丙基乙酸POSS等化合物，在RAFT反应中进行反应合成POSS大单体，并通过NMR、IR和GPC等方法对其结构和分子量进行表征。
2.构筑纳米杂化体系：选用硅胶、氧化铁等不同纳米颗粒，采用POSS大单体作为功能单体，在RAFT反应中进行杂化改性，并通过TEM 和XRD等方法表征其形貌和结构。
3.研究影响因素：通过改变制备条件，如反应时间、温度、配比等参数，探究其对纳米杂化体系结构和性能的影响，并对纳米杂化体系的性能进行表征，如热稳定性、机械性能等。
四、研究意义
本研究将为设计和合成新型高分子材料和纳米杂化体系提供重要的理论和实验基础，对于拓展多功能化材料的应用领域具有重要的实践意义。
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环氧树脂/POSS 纳米杂化材料的制备及其性能研究
薛裕华，冯连芳**，王嘉骏，胡国华
（浙江大学 聚合反应工程国家重点实验室，杭州 310027）
多面体低聚倍半硅氧烷（polyhedral oligomeric silsesquioxane 简称POSS ）是一种纳米尺度笼状结构的化合物，又称立方硅烷[1]。
带反应官能团的POSS 可以和传统的聚合物形成有机/无机杂化材料，近年来在国际上受到广泛的关注[2]。
环氧树脂（EP ）是目前使用最广的工程树脂之一，但其韧性低和耐高温性差限制了它的使用。
本文首先合成乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷（OvPOSS ）和环氧基低聚倍半硅氧烷（epoxy-POSS ），进一步原位聚合制备了EP/OvPOSS 复合材料和EP/epoxy-POSS 杂化材料。
用XRD, SEM 和弯曲试验对其结构和性能进行了表征。
八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OvPOSS)由乙烯基三氯硅烷水解得到，再用过氧乙酸环氧化得到部分环氧化的多面体低聚倍半硅氧烷(epoxy-POSS)。
用少量四氢呋喃将epoxy-POSS 完全溶解，然后与一定量的2-甲基戊二胺(Dytec A)和双酚A 缩水甘油醚(DGEBA)混合均匀，用超声波振荡半小时，常温真空抽提一小时以脱除溶剂四氢呋喃，先在60ºC 下固化12小时， 100ºC 下再固化1小时，合成路线如图1所示。
EP/OvPOSS 复合材料用同样的方法制得。
H 2C
CH Si
Cl
Cl
o
o
o
o
+
DGEBA
H 2N
NH 2
Dytec A
+
epoxy-POSS
(1)
(2)
Fig.1 Schematic of formation of epoxy resin-POSS hybrids
将环氧树脂、EP/OvPOSS 复合材料和EP/epoxy-POSS 杂化材料的XRD 谱图进行了对比，如图2所示。
EP/OvPOSS 复合材料的XRD 谱图在2θ=9.8º处存在着明显的POSS 结晶峰(图2A)，是由于OvPOSS 与环氧树脂之间没有化学键连接，固化后OvPOSS 仍然以晶体形式存在。
而EP/epoxy-POSS 杂化材料却没有明显的POSS 结晶峰(图2B), 并且17.8处的无定形峰也没有纯环氧树脂那么明显，表明epoxy-POSS 与环氧树脂之间以化学键连接，
*
国家重点基础研究发展计划项目资助（2001CB711203）**
通讯联系人：冯连芳, E-mail ：fenglf@
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
17.8
B
A C
9.8
2
A: EP/3wt%OvPOSS B: EP/3wt%epoxy-POSS C: epoxy resin
Fig. 2. XRD curves of: (A)EP/OvPOSS composites (B)EP/epoxy-POSS hybrids (C)epoxy resin
epoxy-POSS以分子级分散在环氧树脂中，改变了环氧树脂的链结构。
图3是EP/OvPOSS和EP/epoxy-POSS的扫描电镜图。
明显看出EP/OvPOSS是非均相的，OvPOSS聚集体（直径<0.5 um）均匀地分布在环氧树脂基体中(图3Ａ)。
而EP/epoxy-POSS杂化材料的却没有发现明显的相分离(图3B)，表明epoxy-POSS以分子级分散在环氧树脂基体中，没有发生团聚现象，这与XRD的分析一致。
Fig. 3. SEM micrographs of the hybrid composites containing: (A)containing 3wt% OvPOSS; (B)containing 3wt% epoxy-POSS
对制备的杂化材料进行了DSC，TGA和弯曲试验，结果列于表1。
可以看出EP/OvPOSS 的玻璃化转变温度(Tg)随着POSS含量的增加几乎没有变化，而EP/epoxy-POSS的Tg则随着POSS含量的增加而变小。
这是因为epoxy-POSS破坏了环氧树脂的链结构，影响了固化速度和固化效果，使得自由体积增大，玻璃化转变温度变小[3]。
TGA结果显示两种材料的分解温度都随POSS的加入而增加。
弯曲试验表明POSS的加入使得环氧树脂的弯曲强度(E)和弯曲模量(σf)都增大，EP/epoxy-POSS杂化材料的强度和韧性都明显高于纯的环氧树脂。
Table 1. Properties of epoxy resin/POSS nanocomposites
POSS (wt%)
EP/OvPOSS nanocomposites EP/epoxy-POSS nanohybrids
Tg(ºC)a Td(ºC)b E (MPa) σf (MPa) Tg(ºC) Td(ºC) E (MPa) σf (MPa)
0 118 330 2599 102 118 330 2599 102
1 118 355 2674 98 117 353 2695 103
2 118 35
3 2639 98 116 35
4 2883 110
3 118 361 266
4 82 113 350 2903 111
a Tg was taken as midpoint of the capacity change by DSC.
b Temperature at mass loss of 5wt% under nitrogen by TGA.
参考文献：
[1] V oronkov M G, Lavrent’yev V I. Topics in Curr Chem, 1982, 102: 199.
[2] Li G Z, Wang L C, Ni H L, Pittman C U. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers,2001,
11(3): 123.
[3] Choi J, Harcup J, Yee A F. J. Am. Chem. Soc., 2001, 123(46): 11420
Synthesize and properties of Epoxy resin/POSS nanohybrids
XUE Yuhua FENG Lianfang WANG Jiajun HU Guohua （State Key Laboratory of Polymer Reaction Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China）Abstract: The octavinyl polyhedral oligomeric silsesquioxane (OvPOSS) was synthesized via the hydrolytic condensation of vinyltrichlorosilane catalyzed by concentrated hydrochloric acid and was further epoxidized by peroxyacetyl acid to form a new epoxy polyhedral oligomeric silsesquioxane (epoxy-POSS) ((CH2CHO)n(CH2CH)8-n Si8O12). Epoxy resin/POSS hybrids were prepared via in situ polymerization of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA), 1,5-Diamino-2-methylpentane (Dytek A) and epoxy-POSS. The inorganic/organic nanocomposites containing POSS with different proportions were characterized by XRD, SEM, DSC, TGA. It indicated that epoxy resin/POSS hybrids improve thermal stability and mechanical properties. Keywords: Epoxy resin, POSS, Nanocomposites, Hybrids。