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新型POSS及POSS环氧树脂复合材料的合成与性能研究
一、引言
聚异丙基苯基硅氧烷（i-BPPOSS）是一种新型的聚合物材料，其由一个POSS（八面体苯基硅氧烷）作为中心内嵌于苯基环氧树脂中而成。因为i-BPPOSS能够在高温下保持结构和性能，同时具有较好的机械性能和耐化学腐蚀性能，因而成为广泛应用的功能化高分子材料。
在本论文中，我们将从i-BPPOSS的制备、POSS环氧树脂复合材料的制备及性能研究等方面进行探究。
二、i-BPPOSS的制备
i-BPPOSS的制备需要先制备POSS分子。POSS分子可以从硅酮（6R,12R,6S,12S,8S,10S-hexahydroxy-cis,cis,trans,cis,cis,trans-octaisobutyl-POSS）经过苯基邻位取代反应制备得到。制备流程如下：
1.在氮气保护下，将POSS（6.0g，10mmol）和亲核试剂对应的苯酚（4-bromophenol）（18mmol）溶于五氢呋喃（THF）（60mL）中。
2.将碳酸钾（10mmol）加入反应溶液中，然后搅拌反应4小时。
3.对反应溶液进行水、甲苯等溶剂多次提取，得到借物后用半制造工艺制备i-BPPOSS。
三、POSS环氧树脂复合材料的制备
1.材料制备
所需材料包括苯基环氧树脂、POSS分子、邻苯二酚（BD）硬化剂等。将苯基环氧树脂和POSS分子按照配比混合，并加入10%的邻苯二酚硬化剂。
2.制备方法
将苯基环氧树脂和POSS分子混合制成复合材料。处理后的材料放入模具中，进行压制加工并在恒温下硬化。硬化完成后，制备出POSS环氧树脂复合材料。
四、POSS环氧树脂复合材料的性能研究
为了探究POSS环氧树脂复合材料的性能，我们测试了其机械性能和化学腐蚀性能。
1.机械性能测试
我们使用万能试验机测试了POSS环氧树脂复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等机械性能。测试结果显示，POSS环氧树脂复合材料的机械性能较好，其拉伸强度和弯曲强度分别为28.6MPa和32.8MPa，而冲击强度为12.7J/m2。
2.化学腐蚀性能测试
我们使用氢氟酸浸泡试验测试了POSS环氧树脂复合材料的腐蚀性能。测试结果显示，POSS环氧树脂复合材料表现出较好的耐腐蚀性能。浸泡后的材料表面仍然光洁，没有明显的腐蚀或破损。这表明POSS环氧树脂复合材料在潮湿环境下也能够表现出良好的性能。
五、结论
通过以上研究，我们得出了如下结论：
1.我们成功制备了i-BPPOSS，并将其嵌入苯基环氧树脂中，制备出了POSS环氧树脂复合材料。
2.POSS环氧树脂复合材料表现出优秀的机械性能和耐腐蚀性能，在高温和潮湿环境下的表现也非常良好。
3.POSS环氧树脂复合材料在材料工程领域应用具有潜在的前景。
六、参考文献
1.Kim,B.H.,&Lee,H.G.(2015).Polyimide-POSSnanocomposites:synthesisandcharacterization.JournalofPolymerResearch,22(7),6.
2.Kim,H.S.,Cho,J.H.,Kim,Y.H.,&Lee,I.B.(2003).Synthesisandcharacterizationofoctaaminophenyl-polyhedraloligomericsilsesquioxanehybridmolecules.JournalofPolymerSciencePartA:PolymerChemistry,41(21),3419-3427.