对甲苯基三苯乙炔基硅烷的合成及其固化动力学研究

摘要

为进一步提高对甲苯基三苯乙炔基硅烷(p-TTPES)耐热稳定性,通过对甲苯基三氯硅烷与苯乙炔进行Grignard反应合成p-TTPES,利用核磁共振波谱(NMR)和红外光谱(FT-IR)对其分子结构进行表征,采用差示扫描量热法(DSC)对单体的固化行为进行分析,并利用多重线性回归的计算方式,获得p-TTPES固化动力学模型。实验结果表明,等温DSC分析求得p-TTPES的反应活化能E_(a)为153.89 kJ/mol,指前因子A为5.25×10^(12) s^(-1),固化反应级数m+n约为2.0,反应与自催化模型相符;由非等温DSC曲线,借助Kissinger、Ozawa和Flynn-Wall-Ozawa动力学分析方法,求得p-TTPES的反应活化能分别为165.70、167.54、165.94 kJ/mol,指前因子A为2.76×10^(13) s^(-1);树脂氮气中5%热失重温度(T_(d5))超过460℃,800℃下树脂的残炭率为74%;结合DSC分析和TG分析表明,芳炔单体取代基碳原子数相近或相同时,结构变化对单体反应活化能影响很小,对树脂热稳定性影响较大。