聚碳硅烷

摘要： 含异质元素Al的SiC(N)陶瓷前驱体的合成是制备高性能耐高温SiC纤维的关键步骤。本文综述了含异质元素Al的SiC(N)陶瓷前驱体的合成方法与表征结果及Al元素在陶瓷产物中的作用;并简要介绍了含Al的SiC(N)陶瓷前驱体应用,并对发展趋势和应用前景进行了展望。

摘要： 以聚碳硅烷、二乙烯基苯、有机硅树脂为主体,二甲苯为溶剂,添加无机填料进行改性制备出了涂料溶液,用喷涂法将涂料溶液涂覆到石英纤维增强石英陶瓷复合材料样块表面上,通过固化获得复合涂层。利用SEM对涂层的微观结构进行表征,利用万能试验机对其弯曲强度进行测试,并通过附着力测试、防潮性能测试以及激光烧蚀测试研究了其他性能。结果表明,涂层的附着力、防潮性能较为优异,弯曲强度较空白样普遍提高5%,且经1000 W连续激光照射后8 s后仍有良好的附着力。

摘要： 分别采用纳米钛粉(Ti)和氧化亚镍粉(NiO)为活性填料,聚碳硅烷(polycarbosilane,PCS)为碳化硅(SiC)陶瓷先驱体,以正己烷作为溶剂制备浆料,然后通过3D直写成形和高温裂解制备SiC陶瓷基复合材料,对浆料的流变性能以及SiC陶瓷基复合材料的物相和微观形貌进行表征,研究活性填料纳米Ti粉和纳米NiO粉对3D-SiC陶瓷基复合材料的物相与微观形貌的影响.结果表明,浆料的黏度与PCS的质量分数成正比,具有剪切变稀现象,w(PCS)为75％的浆料具有稳定的打印性能.纳米Ti粉可有效降低成形坯体热处理过程中的质量损失率和线收缩率.随m(Ti)/m(PCS)的值从0增加到1.0,1450°C高温裂解后陶瓷的质量损失率和线收缩率分别由18.29％和24.38％降低至14.05％和12.13％,所得陶瓷包含TiC和SiC两相,相比于Ti粉,NiO可作为SiC的表面修饰催化剂,并通过气-液-固(V-L-S)生长机制使SiC陶瓷表面原位生长SiC晶须团簇.

摘要： 使用水热法制备了镁铝双金属氢氧化物(MgAl-LDH),并利用聚碳硅烷(PCS)对其进行改性制备MgAl-LDH/PCS,通过正硅酸四乙酯水解包覆聚磷酸铵(APP)制备硅溶胶包覆APP(Si-APP),使用X射线衍射光谱、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱对阻燃剂进行表征.将其用于制备热塑性聚氨酯(TPU)复合阻燃材料TPU/MgAl-LDH,TPU/MgAl-LDH/PCS,TPU/MgAl-LDH/APP,TPU/MgAl-LDH/PCS/Si-APP,进行极限氧指数(LOI)、残炭扫描、力学性能分析,实验结果表明,Si-APP与MgAl-LDH/PCS有显著的协效阻燃作用,其LOI值为30.0％,拉伸强度为7.16 MPa,断裂伸长率为430.21％,残炭表面平整致密,几乎没有熔滴现象.

摘要： 聚碳硅烷(PCS)作为碳化硅(SiC)陶瓷的先驱体,具有陶瓷产率高、制备连续纤维可改性加工性优异以及自交联性良好等特点,被广泛用于航空航天等高科技领域.本文就聚碳硅烷的性能以及它在SiC陶瓷和其他方面的应用进行了阐述.

摘要： 以氢氧化镁等为代表的无卤阻燃聚烯烃材料由于具有无毒、环保等特点,在阻燃领域中一直占有重要地位.鉴于其阻燃机理决定的低阻燃效率需要高添加量的特点及分解后自身残留固相产物较多,相应的阻燃复合材料燃烧后能够产生较多的残炭,为陶瓷化提供了物质基础,但以氢氧化镁为主的陶瓷化阻燃聚烯烃材料研究较少.陶瓷化前驱体材料——聚碳硅烷具有较高的陶瓷化产率,常用于制备具有复杂结构的陶瓷构件,但其用于聚烯烃阻燃的报道较少.本工作将聚碳硅烷与氢氧化镁复合制备了阻燃聚乙烯复合材料,研究了聚碳硅烷对复合材料凝聚相炭层结构的影响.结果表明,聚碳硅烷能够有效地将氧化镁颗粒粘结在一起形成具有特殊结构的陶瓷化炭层.

摘要： 采用聚碳硅烷(PCS)改性氢氧化镁(MH)作为无卤阻燃剂(PCS/MH),通过熔融共混法制备了无卤阻燃聚丙烯复合材料(PPMC),采用红外光谱(FTIR)分析了PCS/MH的结构;采用氧指数(LOI)研究了复合材料的阻燃性能,并采用锥形量热仪(CONE)研究了复合材料的燃烧行为;采用热重分析(TGA)研究复合材料的热降解行为,采用扫描电子显微镜(SEM)研究了残炭的微观结构.研究结果显示,在阻燃剂添加质量为60％时,PPMC的氧指数可达到29.7％,与MH阻燃聚丙烯复合材料(PPM)相比,提高了11.2％,具有显著的协同阻燃效果.PPMC的热释放峰值(pHRR)与PPM相比增加了53.7％,为256.7 kW/m2,但到达pHRR所用时间延长了145s,同时在燃烧初期阶段热释放量和质量损失受到显著抑制,表明其炭层具有良好的热稳定性和阻隔作用.TG和SEM的结果进一步揭示了PPMC阻燃性能的改善关键在于炭层表面形成致密的保护层.

摘要： 综述了以聚碳硅烷为SiC陶瓷前驱体聚合物制备SiC纤维、SiC陶瓷及其复合材料的研究进展及存在的问题,并对聚碳硅烷制备SiC陶瓷材料的未来研究发展方向进行了展望.

摘要： 通过研究聚碳硅烷溶液的流体力学参数与分子量的关系以及比浓黏度与浓度的关系,得到了聚碳硅烷的分子结构信息.结果表明,聚碳硅烷绝对重均分子量Mw1.098×104g/mol,分子量分布MWD为6.7,第二维利系数A2为1. 57×10-3 cm3.mol/g2,Huggins常数k'为1. 85,流体力学半径与分子量间的标度指数b为0. 21.在室温条件下,良溶剂四氢呋喃稀溶液中,聚碳硅烷链段空间分布较为紧密,分子链为非线型结构.

摘要： 以聚碳硅烷、聚硼硅氮烷和二甲苯可溶沥青为原料通过低温共混得到了一种B-C掺杂SiC前驱体,再经熔融纺丝、预氧化以及高温热处理制得B-C掺杂SiC纤维.采用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对B-C掺杂SiC前驱体及其纤维的组成和微观结构进行了分析和表征,主要研究了热处理温度对纤维组成、结构、力学性能和抗氧化性能的影响.结果表明:硼的引入有效地抑制了高温热处理过程中SiC晶粒的长大,提高了C掺杂SiC纤维的稳定性;B-C掺杂碳化硅纤维经1600°C处理后主要由β-SiC组成,并含有少量的O、B和N.B-C掺杂SiC纤维抗氧化性能优于C掺杂SiC纤维,这主要归因于掺杂纤维在高温氧化过程中形成的硼硅酸盐玻璃膜对其内部的沥青炭起到了很好的氧化防护作用.

摘要： 高性能低介电树脂是当前微电子先进封装材料的重要发展方向之一.本文基于聚碳硅烷主链优良的综合性能以及苯并环丁烯结构单元的独特性质,采用Heck偶联反应和氢硅加成合成了一系列不同主侧链结构的含苯并环丁烯聚碳硅烷.根据其主侧链结构,含苯并环丁烯聚碳硅烷表现出不同的热固化行为.热重分析结果表明含苯并环丁烯聚碳硅烷热稳定性突出,最高T5％可达500°C.另外,该类聚合物介电常数较低,有望应用于低介电绝缘材料。

摘要： 通过聚碳硅烷的MALLS-GPC测试得到绝对分子量与淋出体积的关系曲线,分别进行了1项式和3项式拟合.其中,3项式拟合度达到了0.999以上.以PS作为标样作普适标定曲线,得到PCS的KPCS=0.0425mL/g,αPCS=0.4777,说明了传统GPC测定PCS分子量与激光光散射测定值差别大的原因.

摘要： 分析了四种分子量级别聚碳硅烷(PCS)的性能,并采用浸渍-裂解法(PIP)工艺制备了Cf/SiC复合材料.测试分析表明,PCS的软化点和转化率(800°C残重)都随着分子量的提高而提高;TG曲线分析表明,这四种分子量的PCS热分解过程基本相同;IR图谱分析表明这四种分子量的PCS的支化程度差异不大.PIP工艺过程研究表明,数均分子量为1178、1333的PCS的致密化效率要高于数均分子量为1550的PCS;前者制备的Cf/SiC复合材料的弯曲强度要高于后者,剪切强度整体差异不大.数均分子量1100-1350的PCS比较适合于PIP法制备CJSiC复合材料.

摘要： 以氯铂酸为催化剂,二甲苯为助溶剂,聚碳硅烷(PCS)和二乙烯基苯(DVB)为基体,制备碳化硅先驱体浆体,采用浸渍-干燥-交联-高温裂解的方法原位制备碳化硅致密涂层,碳化硅涂层直接生长在碳化硅基体上,可实现碳化硅涂层与碳化硅基体的无差别结合.利用SEM、EDS对涂层进行表征.结果表明:可以利用碳化硅先驱体高温裂解原位生成SiC类涂层,经过浸渍4次处理后,试样的平均吸水率可由6.90％降低到1.69％.

摘要： 采用"有核慢滴加法",以1,1,3,3-四氯-1,3-二硅丁烷(Cl2SiHCH2SiCl2CH3)为核,氯甲基三氯硅烷(Cl3SiCH2Cl)、乙烯基氯化镁(CH2=CHMgCl)为单体,经过格式偶联反应和还原反应制备了含乙烯基的液态聚碳硅烷(VHPCS).利用FT-IR、NMR、GPC、TGA、XRD与SEM等对VHPCS及其陶瓷产物进行了表征.结果表明,VHPCS具有超支化结构,热解能得到较致密的SiC陶瓷,1000°C陶瓷产率为85.9％(质量分数,下同),1200°C陶瓷产物开始出现β-sic微晶.

摘要： 本文分别采用热固性酚醛树脂和聚碳硅烷溶液作为浸渍剂,对IG-110石墨材料进行浸渍-焙烧处理,获得了有望用于密封领域的石墨材料.系统研究并比较了处理前后石墨材料微观结构、机械性能、热物理性能及氦气扩散系数的变化.对材料的微观结构观察表明:浸渍-焙烧处理后,浸渍剂热解产物填充到石墨基体孔隙之中,有效地减小了石墨材料内部的孔隙尺寸和孔隙率,显著提高了石墨材料的密实度.同时,浸渍-焙烧处理后石墨材料的机械性能、导热系数及膨胀系数得到了一定程度的提升.氦气渗透性实验证明:经浸渍-焙烧处理所得石墨材料的氦气扩散系数较原石墨材料呈数量级降低,表明其具有良好的气体阻隔性能,亦可推断其较原石墨材料具有更为良好的密封性能.

摘要： 随着我国快速发展的航空航天领域对超高温材料性能要求的不断提升,炭材料高温氧化防护问题受到越来越多的关注.本论文以煤沥青甲苯可溶组分、聚碳硅烷、吡啶硼烷和ZrB2有机前驱体为原料,通过低温裂解制备了掺杂沥青,经过不同温度热处理得到B-Si-Zr掺杂炭材料,考察了掺杂炭材料抗氧化性能.采用XRD、SEM分析手段对B-Si-Zr掺杂炭材料氧化前后的物相组成和微观结构进行表征和分析,结果显示,1600°C热处理得到B-Si-Zr掺杂炭材料中ZrB2颗粒逐渐形成,氧化过程中,SiC和ZrB2等与氧气反应立即生成SiO2、B2O3和ZrO2,氧化物在炭材料表面形成保护膜,该热处理温度得到的掺杂炭材料抗氧化性较强.

摘要： 本文对以聚碳硅烷为先驱体采用先驱体浸渍裂解法制得的Cf/C-SiC复合材料的显微结构、力学性能、物相进行了简要分析.在浸渍过程中,复合材料的密度增长速度逐渐放缓,先驱体浸渍裂解法制备的Cf/C-SiC复合材料密度为2.11g/CII13,主要物相为C和SiC,陶瓷在基体中主要倾向于存在于纤维束之间,材料表现出假塑性断裂.

摘要： 采用FT-IR、XRD、TG等分析手段对含乙烯基的液态聚碳硅烷的性能进行研究，并与聚碳硅烷（PCS）相比较。结果表明：液态聚碳硅烷(LPVCS)与液态聚铝碳硅烷(LPACS)室温黏度分别为22.0MPa·s和40.0Mpa·s；两者可在低温250～300°C固化交联且固化质量保留率近90%；1000°C陶瓷收率分别为59.0%与54.0%；高温下两者均可转化为致密的SiC陶瓷，其结构以β-SiC为主；由于为液态，无需溶剂，两者浸渍收率均大于PCS理论浸渍收率。以上优越性能表明两者有望替代PCS而成为制备复合材料SiC基体的先驱体聚合物。

摘要： 以聚碳硅烷(PCS)为先驱体，采用先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备出Diamond，SiC复合材料，重点研究制备工艺参数对复合材料致密度等性能的影响规律。结果表明：PCS裂解产生的β-SiC与基体中a-Sic和Diamond的界面相容性良好，有利于Diamond／SiC的致密化;模压压力、浸渍液浓度以及预氧化处理等制备工艺参数是影响Diamond／SiC复合材料致密度的主要原因;Diamond／SiC多孔坯经7个周期的PIP处理后可成为致密度较高的Diamond／Sic复合材料。

摘要： 本发明公开了一种聚(硅烷‑碳硅烷)及其制备方法，属于碳化硅陶瓷前驱体及有机硅聚合物的合成技术领域，解决了现有技术中碳化硅陶瓷前驱体的生产成本高、高温长期抗氧化性不足，改性后的前驱体可加工性或储存稳定性不足、综合性价比不高等问题。所述聚(硅烷‑碳硅烷)的制备方法为：在有机溶剂中，将制备原料的混合物与过量的碱金属进行Wurtz型缩聚反应，合成主链中有Si‑CH2‑Si结构、端基为Si‑Cl的中间体聚合物，添加含有硅氢的单官能团氯烷基硅烷进行封端，得到聚(硅烷‑碳硅烷)，制备原料包括氯硅烷单体和氯烷基硅烷单体。上述聚(硅烷‑碳硅烷)作为碳化硅陶瓷前驱体，可用于SiC陶瓷基复合材料制备、可陶瓷化的耐高温涂层或胶粘剂等。

摘要： 本发明公开了一种聚(甲基硅烷-碳硅烷)及其制备方法。所述聚(甲基硅烷-碳硅烷)共聚物的结构式如式I所示，其中，x＝0-0.2，y＝0.03-0.2，z＝0-0.25；n＝10-30；R1为Me，Ph，C2-C8的芳烃或烷烃；R2为Me或H，Y为含有碳碳不饱和键的基团。制备方法如下：在有机溶剂中，使氯硅烷单体混合物与缺量的碱金属发生Wurtz型缩聚反应，合成含Si-Cl键的中间体聚合物；随后通过格氏偶联反应得到含碳碳不饱和键的液态甲基硅烷碳硅烷共聚物。该聚(甲基硅烷碳硅烷)可作为碳化硅陶瓷前驱体，具有陶瓷产率高、存储稳定性好、结构组成可调的优点，可用于做陶瓷涂层和块体材料的前驱体及复合材料的浸渍剂。(式I)。

摘要： 将含有含硅烷醇基的聚硅氧烷的含硅烷醇基的聚硅氧烷溶液在醇溶剂的存在下用阳离子交换树脂进行处理。

摘要： 本发明公开了一种聚(硅烷‑碳硅烷)及其制备方法，属于碳化硅陶瓷前驱体及有机硅聚合物的合成技术领域，解决了现有技术中碳化硅陶瓷前驱体的生产成本高、高温长期抗氧化性不足，改性后的前驱体可加工性或储存稳定性不足、综合性价比不高等问题。所述聚(硅烷‑碳硅烷)的制备方法为：在有机溶剂中，将制备原料的混合物与过量的碱金属进行Wurtz型缩聚反应，合成主链中有Si‑CH2‑Si结构、端基为Si‑Cl的中间体聚合物，添加含有硅氢的单官能团氯烷基硅烷进行封端，得到聚(硅烷‑碳硅烷)，制备原料包括氯硅烷单体和氯烷基硅烷单体。上述聚(硅烷‑碳硅烷)作为碳化硅陶瓷前驱体，可用于SiC陶瓷基复合材料制备、可陶瓷化的耐高温涂层或胶粘剂等。

摘要： 本发明公开了一种聚(甲基硅烷-碳硅烷)及其制备方法。所述聚(甲基硅烷-碳硅烷)共聚物的结构式如式I所示，其中，x＝0-0.2，y＝0.03-0.2，z＝0-0.25；n＝10-30；R1为Me，Ph，C2-C8的芳烃或烷烃；R2为Me或H，Y为含有碳碳不饱和键的基团。制备方法如下：在有机溶剂中，使氯硅烷单体混合物与缺量的碱金属发生Wurtz型缩聚反应，合成含Si-Cl键的中间体聚合物；随后通过格氏偶联反应得到含碳碳不饱和键的液态甲基硅烷碳硅烷共聚物。该聚(甲基硅烷碳硅烷)可作为碳化硅陶瓷前驱体，具有陶瓷产率高、存储稳定性好、结构组成可调的优点，可用于做陶瓷涂层和块体材料的前驱体及复合材料的浸渍剂。(式I)

摘要： 将含有含硅烷醇基的聚硅氧烷的含硅烷醇基的聚硅氧烷溶液在醇溶剂的存在下用阳离子交换树脂进行处理。

摘要： 本发明涉及聚碳硅烷与聚硅氧烷树脂基耐烧蚀复合材料及其制备方法，由下列重量份比的原料混合固化而成：乙烯基苯基硅树脂100份，乙烯基聚碳硅烷树脂5～50份，碳纤维3～8份，芳纶纤维1～3份，陶瓷填料13～60份，交联剂20～45份，催化剂0.001～0.05份。本发明材料固化前胶料粘度小，有较好的流动性，可满足多种施工条件要求；与单独使用聚硅氧烷基体树脂相比，材料固化后拉伸强度显著提高，粘结性能满足要求，材料耐烧蚀性能更加优异，是一种综合性能优良的热防护材料。

摘要： 本发明提供一种利用液态聚碳硅烷制备聚金属碳硅烷的方法与应用，包括如下步骤：聚金属碳硅烷制备：将液态聚碳硅烷与茂金属按比例投入反应釜中，在高纯惰性气体保护下，升温至300‑500°C，保温反应，反应结束后冷却至室温；产物精处理：将所得固体产物溶入有机溶剂中，过滤脱除溶液中的少量沉淀物后得到溶液G，将溶液G中的溶剂脱除，即得到产品聚金属碳硅烷；可以进一步热处理后，制备聚金属碳硅烷复合碳化物。本发明具有聚金属碳硅烷中金属元素含量可调、反应步骤简单、反应过程温和可控、制备成本低、适用于工业化生产等优点。

摘要： 本发明公开了一种聚二甲基硅烷裂解残渣回收制备固态聚碳硅烷的方法，先将聚二甲基硅烷裂解残渣与二甲苯混合并充分搅拌，使残渣中被不溶物包裹的可溶性PCS溶于二甲苯中；而后利用硅藻土过滤技术对不溶物与PCS的二甲苯溶液进行高效分离；再将分离所得的可溶性PCS在常压下脱除二甲苯；最后在高温高压下进行合成反应，得到软化点为200～230°C；数均分子量为1300～1700；氧含量＜0.7％；陶瓷产率＞50％的固态PCS产品。采用上述技术方案后，本发明提供的聚二甲基硅烷裂解残渣回收制备固态聚碳硅烷的方法，通过回收PDMS裂解残渣，获得了可用的固态PCS原料，提升了经济效益；通过回收再利用，避免了PDMS残渣焚烧产生的环境污染，减轻了环保压力。

摘要： 本发明涉及在金属硅化物存在的情况下形成至少一种聚硅烷和至少一种聚碳硅烷的混合物。所述混合物利用包括将所述金属硅化物和卤代烷在200°C至600°C的温度下在反应器中合并的步骤的方法而形成。所述卤代烷具有式RX，其中R为C