随着航空航天行业的快速发展,对耐高温材料的性能也提出更高的要求更轻质,强度更高并能耐更高的温度。本项目通过分子设计,首次合成两种硼硅炔杂化材料苯乙炔封端聚(甲基硅烷-碳硼烷)(PACS)、苯乙炔封端聚(苯硼酸-硅烷)(PABS)。采用FT-IR、1H-NMR、 13C-NMR、29Si-NMR和GPC等手段对PACS与PABS的结构进行表征。研究结果表明PACS和PABS不仅溶于普通有机溶剂,并且表现出极其优异的耐热及热氧化性能。PACS和PABS在氮气中的Td5为762℃和649℃;空气中的Td5为大于800℃和638℃。PACS在空气中800℃的质量保留率为95.6%,高于氮气中的94.2%。这两种树脂在空气中陶瓷化形成二氧化硅和三氧化二硼保护内部材料进一步被氧化。DSC研究表明这两种树脂的固化温度分别为364℃和370℃。采用动态热重法研究PABS固化物的热分解动力学,由Kissinger法得到PABS在氮气中的热分解表观活化能为116.5KJ/mol。因此硼硅炔杂化树脂具有潜在的应用背景,是先进复合材料基体树脂、陶瓷前驱体和炭/炭复合材料炭基体的合适候选材料。
英文主题词high temperature resistance;thermal oxidative resistance;boron,silicon and acetylenic hybrid;molecular design;carborane