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有机硅树脂因其优异的性能(耐温性、疏水性、电器绝缘性等)而被广泛应用于航空航天、电子电器和光学用胶等领域。随着大型电子电器、光学器件的发展,对器件用胶各项性能提出了更高的要求。尤其在航空航天领域,对于大型蓝宝石镜片及其他玻璃镜片的粘接、拼接等,不仅要求粘接材料具有优异的透光性、折光率,还要具有良好的机械性能和耐温性。传统的双组份有机硅树脂虽然具有良好的耐温性和透光性,但是在力学性能方面较差,体现在材料较脆,强度较低,不能满足使用要求。同时传统的硅树脂一般通过苯环的含量来调节树脂的折射率,这样的调节方法具有局限性,一般折光率不会超过1.6,无法满足新型航空航天飞行器中光学器件的使用要求。本论文从分子结构设计出发,将钛元素以成键方式引入硅树脂体系中,制备一种高折射率钛杂化硅树脂,并采用柔性链固化剂对其进行固化,以提高钛杂化硅树脂力学性能。 本论文立足于一种高折射率硅树脂合成、固化及固化物性能研究,具体工作内容如下: 1.探索出一条高折射率硅树脂的合成路线:选用苯基三甲氧基硅烷(PTMS),羟基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)、钛酸四丁酯(TBT)为原料,盐酸为催化剂,在一定温度下进行水解缩合反应,得到一种高折射率钛杂化苯基硅树脂。 2.探讨了反应温度、反应时间、加水量、催化剂用量等反应条件对聚合物折射率及收率的影响,优化了反应工艺。并采用红外光谱、核磁共振氢谱、液相色谱等手段对聚合物结构进行了表征。 3.采用不同催化剂/固化剂对钛杂化硅树脂固化机理进行研究。采用室温湿气固化制备了不同 TBT含量固化物,并对固化物性能(光学性能、电学性能、耐热性能等)进行了研究。 4.采用不同硅氧烷对钛杂化硅树脂进行共聚改性,确定了最佳的改性硅烷为KH570;采用红外光谱对其结构进行表征,选用柔性链固化剂对其固化及固化物性能进行研究。 5.对改性钛杂化硅树脂进行 UV固化,研究了光引发剂种类、用量、光照强度等因素对UV固化行为的影响,确定了其固化工艺,并对其固化物力学、光学性能进行了测试。