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《中国科学技术大学》 2006年
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有机/无机杂化材料的制备及有机与无机组分间的相互作用

徐建文  
【摘要】:有机/无机杂化材料组合了有机组分和无机组分各自的优点,并且由于两组分在纳米尺度下的相互作用而产生额外的性能提升。本论文中,制备了几种不同用途的有机/无机杂化材料,并研究了它们的结构与性能之间的关系,特别是有机组分和无机组分之间的相互影响。 1.聚(甲基丙烯酸甲酯-co-马来酸酐)/二氧化硅-二氧化钛杂化材料的制备及其降解行为研究 通过Ti(OBu)_4在硅烷偶联剂改性的聚(甲基丙烯酸甲酯-co-马来酸酐)中的原位水解缩合成功制得了具有高透明的纳米级均相聚(甲基丙烯酸甲酯-co-马来酸酐)/二氧化硅-二氧化钛有机/无机杂化材料。通过实时傅立叶红外光谱(FTIR)研究了杂化溶胶的凝胶固化过程。采用热重分析研究了杂化膜在氧气和氮气气氛下的热降解行为。在非氧化性热降解过程中,所有含二氧化钛的杂化膜比不含二氧化钛的杂化膜在整个降解温度区间都具有更慢的热降解速率,而在氧化性降解中,含二氧化钛的杂化膜的第二降解阶段出现在更低的温度区间。采用准实时红外光谱对杂化膜光降解行为进行了分析,讨论了这种通过溶胶-凝胶方法制备的杂化膜中二氧化钛对聚合物链光降解过程的影响。 2.紫外光可固化有机/无机杂化聚氨酯丙烯酸酯的合成与性能研究 通过Michael加成反应合成了含可水解硅氧烷的聚氨酯丙烯酸酯(HUA),在低浓度弱酸催化剂下通过溶胶-凝胶法进而制备了具有部分缩合无机网络的UV光可固化的有机-无机杂化聚氨酯丙烯酸酯(HUA-HC),采用FTIR,~1HNMR和~(29)Si NMR对结构进行了表征。采用Photo-DSC研究了HUA和HUA-HC光固化动力学,发现在较低温度下固化时,HUA-HC比HUA具有更快的表观光聚合速率和更高的表观双键转化率;而在较高温度下固化时,则反之。初步探讨了预形成的Si-O-Si无机结构对固化膜的硬度、耐磨性、拉伸强度和热稳定性等性能的影响。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O621.2

【引证文献】
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