● 摘要
为了探索提高聚合物耐热性的一种途径，并寻找一条合成含硅炔结构聚合物的简便方法，本文首先对聚合物耐温性与结构的关系和目前聚碳硅烷的合成方法进行了调研，随后设计并合成了主链含硅炔结构的聚合物，并对其热性能和加工性能做了研究。本文使用炔丙基化合物和苯硅烷作为聚合反应的原料。利用Williamson反应合成出了炔丙基化合物——二炔丙基双酚A醚（DPEBA）和二炔丙基双酚S醚（DPEBS），并通过强还原剂氢化铝锂还原苯基三氯硅烷的方法，合成出了苯硅烷。傅立叶红外光谱（FT-IR）和核磁共振光谱（1H NMR）的检测结果证明，产物结构正确，并且熔点测定仪、气相色谱仪（GC）和阿贝折射仪的测试结果显示合成的产物具有高纯度。本文通过金属氢化物氢化铝锂催化的去氢偶合反应合成含硅炔的聚合物。合成出的产物聚[(苯基硅亚甲基)炔丙基-4,4’-双酚A醚基炔丙基]（PSPEBA）和聚[(苯基硅亚甲基)炔丙基-4,4’-双酚S醚基炔丙基]（PSPEBS），经FT-IR和1H NMR表征，其结构与目标结构一致，证明反应成功地合成了含有Si(H)-C≡C-结构的聚合物。通过凝胶渗透色谱法（GPC）表征它们的分子量，结果显示，调整两种反应物的配比，可以有效地控制产物的分子量。不同分子量的聚合物显现出不同的物理状态，这些状态包括硬而脆的固体、黏稠的液体和松软的固体，颜色为棕色或者淡黄色。本文通过差示扫描量热法（DSC）/热重法（TGA）考察PSPEBA的热性能，通过DSC和FT-IR研究PSPEBA的固化反应及其机理，通过流变仪测试和溶解性能考察PSPEBA的加工性能。其测试结果表明，所合成的聚合物PSPEBA，溶解性能很好，常温下能溶于丙酮和四氢呋喃等常见有机溶剂；受热即可发生固化反应，无需其它催化剂；固化中B阶（温度范围100-200℃）的黏度在10Pa.s以下，显示了较好的加工性能；固化反应中，硅-氢和炔基之间以及炔丙基醚官能团之间可能发生了硅氢烷基化反应和克莱森重排反应，形成了交联网状结构，使得聚合物固化后显示出很好的耐热性能，其中样品PB01在惰性气体中的5%失重温度（Td5）能达到478℃，玻璃化转变温度Tg能达到450℃，900℃的残余质量达到65%。