聚醚改性聚硅氧烷的合成及其性能研究的开题报告.docx

聚醚改性聚硅氧烷的合成及其性能研究的开题报告
开题报告
题目：聚醚改性聚硅氧烷的合成及其性能研究
一、研究背景和目的
聚硅氧烷是一种广泛应用于材料科学领域的高分子材料，具有优异的热稳定性、机械性能和化学稳定性等特点。然而，由于其高分子链的刚性导致了其的物理化学特性较为单一，这也限制了其在一些应用领域的进一步应用。为了提高聚硅氧烷的性能和降低其的刚性，聚硅氧烷常常被改性。其中，聚醚改性聚硅氧烷是一种常见的改性方式，它可以通过在聚硅氧烷中引入聚醚链来增加高分子链的柔性，从而影响其的物性、气体选择性等特性。
因此，本研究旨在通过聚醚改性聚硅氧烷的合成及对其物理化学性能的表征，探究聚醚链的引入对聚硅氧烷高分子链的柔性、稳定性、机械性能、热稳定性等特性的影响，以期为聚硅氧烷的进一步应用提供理论依据。
二、研究方法和步骤
1.合成聚醚改性聚硅氧烷
本研究将采用水解聚合法和乙烯氧化合成法两种方法合成聚醚改性聚硅氧烷。其中，水解聚合法包括以下步骤：首先将苯氧硅烷和三乙氧基硅烷在甲苯中共沸2h，制得硅氧烷预聚物；然后在0.1mol/L的HCl水溶液中加入一定量的聚醚单体，使得硅氧烷预聚物与聚醚链连接，得到聚醚改性硅氧烷。而乙烯氧化合成法则较为简单，只需将苯氧硅烷、三乙氧基硅烷和聚醚单体一起加入到反应釜中，加压加热反应，得到聚醚改性硅氧烷。
2.物性表征
本研究将通过FTIR、NMR、GPC等手段对聚醚改性聚硅氧烷的结构进行表征；通过DSC、TG、DMA等手段对其热稳定性、热力学性质、力学性能等进行测试；通过气相渗透测试、静态吸附等手段对其气体选择性能进行测试。
三、研究意义和预期结果
聚硅氧烷的改性是一种常见的策略，但是在聚醚改性聚硅氧烷方面的相关研究并不充分，因此本研究的意义在于通过合成聚醚改性聚硅氧烷及深入分析其物性和性能，揭示聚醚链的引入对聚硅氧烷材料性质的影响规律。
预期结果是合成出表征完备、结构清晰的聚醚改性聚硅氧烷，并通过物性测试评价其热稳定性、机械性能、热力学性质等；同时，本研究也将从理论上探究聚醚链的引入对聚硅氧烷改性的机理，为亚甲基基聚硅氧烷材料的制备和应用提供经验和理论参考。
四、研究进度安排
1、前期工作（3周）
文献查阅，阅读聚硅氧烷改性相关研究，了解聚硅氧烷聚醚改性原理。
2、材料制备和表征（7周）
合成聚醚改性聚硅氧烷，并通过FTIR、NMR、GPC等手段对其结构进行表征。
3、物性测试（6周）
通过DSC、TG、DMA等手段评价聚醚改性聚硅氧烷的热稳定性、热力学性质、力学性能等；通过气相渗透测试、静态吸附等手段对其气体选择性能进行测试。
4、实验结果分析（2周）
根据实验结果，分析聚醚链的引入对聚硅氧烷改性的影响规律，并尝试解释相应机理。
5、论文撰写和修改（4周）
按照国际标准撰写开题报告和论文并反复修改。
五、预期成果
1、成功合成表征完备的聚醚改性聚硅氧烷。
2、深入探究聚醚链的引入对聚硅氧烷改性的影响规律及机理，为聚硅氧烷材料的进一步应用提供理论基础。
3、撰写一篇高质量的研究论文，并参加相关学术会议进行宣讲。