在辉光放电中六甲基环三硅氧烷聚合的研究

I不同等离子气体对辉光放电聚合物淀积速率的影响 采用H_2、He、N_2、O_2和Ar作为等离子气体，在外部电极电容耦合式反应器中进行了六甲基环三硅氧烷和丙烯的等离子体聚合反应。实验结果表明，这两类性质完全不同的单体在不同等离子气体中聚合时，聚合物淀积速率的大小顺序和八氟环丁烷单体时一样，显示出某种规律性，按淀积速率大小排列，都有He > Ar，H_2 > N_2 > O_2。用磁撞理论解释这种规律时，发现等离子气体分子的质量是影响聚合物淀积速率的主要因素，计算结果和实验结果有好的一致性。II反应参数对六甲基环三硅氧烷辉光放电聚合反应规律及聚合物结构和性能的影响 采用外部电容耦合式RF辉光放电装置进行了六甲基环三硅氧烷的等离子体聚合，用IR、XPS、PGC/MS等方法对聚合物结构进行了表征，并推断了聚合反应历程。观察到使用H_2和O_2为等离子气体时，聚合物的C/Si比较高，并证实这是由于聚合物内存在较多短碳链的结果。从IR、ESR和PGC/MS结果，推断了聚合反应按三种历程进行。TG测试表明，使用惰性等离子气体或者升高放电功率可以使聚合物的热稳定性得到改进。本文还测定了聚合膜对水的接触角，并计算了聚合物的表面能，结果表明在H_2和惰性气体中制备的聚合膜有好的疏水性。III在反应性气体N_2和NH_3中D_3的辉光放电聚合反应 采用N_2和NH_3为等离子气体，在外部电极电容耦合式RF辉光放电装置中进行了六甲基环三硅氧烷的等离子体聚合。用IR、XPS等方法对聚合物结构进行了表征，并推断了N_2和NH_3参加聚合反应的机构。结果表明，N在聚合物中的存在形式为C = NH，随D_3/NH_3比的减小，聚合物的N含量增大，Si-H基团增多。在含氮气体中制备的膜都具有对基质的好的附着性。另外，本工作还进行了聚合物的热失重分析，测定了聚合物对水的接触角，计算了聚合物的表面能，结果表明，在NH_3中制备的聚合膜都具有好的疏水性。IV六甲基环三硅氧烷等离子体聚合膜的应用 在结构研究的基础上，本文讨论了六甲基环三硅氧烷等离子体聚合膜的某些应用，如耐热膜，绝缘膜等，重点讨论了在钟罩式RF辉光放电装置中制备的D_3等离子体聚合复合膜在气体分离方面的应用。结果表明，选择适当的条件可以合成耐热温度达300 ℃，对水的接触角超过100°，电阻系数达10~(19)数量级，以及α > 2，Jo_2在10~(-5)数量级的膜。光进行预处理，后进行等离子体聚合同样可以制得α > 2，Jo_2在10~(-5)数量级的气体分离膜。V等离子体聚合和等离子体曝露聚合对产物结构的影响 在外部平行板式电极的反应装置中进行了六甲基环三硅氧烷和八甲基环四硅氧烷的等离子体曝露聚合反应，并将反得聚合物与相应的等离子体聚合物作了比较。结果表明，两种单体都不能进行后聚合反应，未找出离子历程的证据，与此相反，在结构研究的基础上，提出了自由基历程，给前几部分的历程推导予以了支持。等离子体聚合为原子聚合，而等离子体曝露聚合中只有一部分为原子聚合，等离子体曝露聚合制备的产物的热稳定性比等离子体聚合物差，但线性较好。在非辉光区和弱辉光区可以制备近似结性的聚合物。本工作绝大部分内容还未有文献报导，其中I、III、IV部分还未有文献报导。