Synthesis and characterization of chiral smectic side-chain liquid crystalline polysiloxanes and ionomers containing sulfonic acid groups

The synthesis of new chiral smectic A (S-A) side-chain liquid crystalline polysiloxanes (LCPs) and ionomers (LCIs) containing 4-allyloxy-benzoyl-4-(S-2-ethylhexanoyl) p-benzenediol his ate (ABB) as mesogenic units and 4-[[4-(2-propenyloxy)phenyl] azo]benzensulfonic acid (AABS) as nonmesogenic units is presented. The chemical structures of the monomers and polymers are confirmed by FTIR spectroscopy or H-1-NMR. Differential scanning calorimetry (DSC), optical polarizing microscopy, and X-ray diffraction measurements reveal that all the polymers P-I-P-IV and ionomers P-V-P-VI exhibit S-A texture. The results seem to demonstrate that the tendency toward the S-A-phase region increases with increasing sulfonic acid concentration, and the thermal stability of the S-A phase is determined by the flexibility of the polymer backbones and the interactions of sulfonic acid groups. (C) 2001 John Wiley & Sons, Inc.

Dielectric relaxation of polysiloxanes and kerr effect of p-phenylene vinylene oligomers

The dielectric relaxation behaviour of a series of cyclic and linear poly(dimethylsiloxanes) with overline nn in the range 28 to 99 has been studied, as a function of temperature (142.0K-157.5K) and frequency (12-105Hz). Activation energies for the -relaxation process, Davidson-Cole empirical distribution factors, , and mean-square dipole moments per repeat unit, < 2> , have been calculated. Differences in values of H_act reflected restricted dipolar rotation for the cyclic structures, compared to the linear structures, over the range of molecular weights studied. The dielectric relaxation behaviour of a series of linear oligomers of methyl phenyl siloxane, with n in the range 4 to 10, a series of linear fractions of poly(methyl phenyl siloxane), with overline n_n in the range 31 to 1370, and a cyclic oligomer of mehyl phenyl siloxane, with n = 10, has been studied as a function of temperature (155.5K-264.0K) and frequency (12-105Hz). Activation energies for the -relaxation process, Davidson-Cole and Cole-Cole empirical distribution factors, and , respectively, and mean-square dipole moments per repeat unit have been calculated. The reduced flexibility of short methyl phenyl siloxane chains, compared to dimethyl siloxane chains, was apparent from a comparison of dipole moment ratios. The dilectric relaxation behaviour of poly(methyl hydrogen siloxane) and poly(n-hexyl methyl siloxane) has been studied as a function of temperature and frequency. A polysiloxane liquid crystal has been synthesised and its dielectric relaxation behaviour has been studied, as a function of temperature and frequency, in the liquid crystalline phase and below T_g. Poly(p-phenylene vinylene) and related oligomers have been synthesised and characterised by a variety of experimental techniques. The Kerr effect of two oligomeric fractions, in solution in PPG 2025, has been measured. The electrical conductivities of the undoped and I_2-doped polymer and oligomers have been measured.

Synthesis and characterization of network liquid crystal elastomers and thermosets

A new series of network liquid crystal polymers were synthesized by graft copolymerization of the difunctional mesogenic monomer 4-allyloxy-benzoyloxy-4'-allyloxybiphenyl (M) upon polymethylhydrosiloxane (PMHS). Monomer M acted not only as a mesogenic unit but also as a crosslinker for the network polymers. The chemical structures of the polymers were confirmed by IR spectroscopy. DSC, TGA, and X-ray scattering were used to measure their thermal properties and mesogenic properties. The glass transition temperature (T-g) of these network liquid crystal polymers was increased when the monomer was increased, and T-d (temperature of 5% weight loss) at first went up and reached a maximum at P, then went down. The slightly crosslinked polymers (P, P,) show rubber-like elasticity, so it was called liquid-crystal elastomer. Network polymers will lose elasticity property with a highly crosslinked degree, and turn into thermosetting polymers (P-4, P-5). All polymers exhibited a smectic texture by X-ray scattering.

Synthesis of pendant epoxy functional polydimethyl siloxane for modification of Diglycidyl Ether of Bis-phenol A

In this study, pendant epoxy functional poly dimethyl siloxanes were synthesized by the hydrosilylation reaction of pendant silyl hydride functional polydimethyl siloxane with allyl glycidyl ether. The hydrosilylation reaction was characterized by spectroscopic techniques. Samples of pendant epoxy functional poly dimethyl siloxanes and pendant silyl hydride functional polydimethyl siloxane were blended with commercial epoxy resin, diglycidyl ether of bis-phenol A, at various ratios using a polyamine as curing agent. The results show that the addition of functionalised poly dimethyl siloxanes increases the flexibility of the cross linked network and also the thermal stability and water resistance

Noves aproximacions a la síntesi i caracterització de poliglicols al·lílics, polihidrosiloxans i surfactants copolimèrics. Avaluació d'aquests surfactants en formulacions de poliuretà

Els polímers són una sèrie de compostos que troben un ampli ventall d'aplicacions en la indústria actual. Un exemple són les espumes de poliuretà, estructures de tipus cel·lular obtingudes mitjançant la reacció química entre compostos de tipus isocianat i compostos de tipus poliol (polièters amb diferent nombre de grups hidroxil). És imprescindible l'ús d'additius d'estructura tensioactiva (surfactants de silicona) per estabilitzar el procés d'espumació i per proporcionar una estructura cel·lular ordenada i homogènia en mida i distribució. La síntesis i caracterització de les molècules precursores (polihidrosiloxans i polièters al·lílics), l'estudi de la reacció d'hidrosililació com a via d'obtenció dels diferents surfactants per reacció d'addició entre els polihidrosiloxans i els polièters al·lílics i la caracterització i avaluació en formulacions comercials de poliuretà dels surfactants sintetitzats han constituït els objectius del present treball. MEMÒRIA La Tesi Doctoral ha estat presentada seguint el següent esquema: CAPÍTOL I. INTRODUCCIÓ A LA QUÍMICA DEL POLIURETÀ. Es presenten els principis de la química del poliuretà, fent esment dels recents avenços en la síntesis i caracterització d'aquests compostos polimèrics, així com un apartat concret centrat en els surfactants de silicona. Es presenten les estructures habituals d'aquests compostos comercials i es detallen les reaccions de síntesi i les característiques físiques que aquests compostos proporcionen a les espumes de poliuretà. CAPÍTOL II. OBJECTIUS. 1.- Síntesis y caracterització d'una àmplia gamma de poliglicols al·lílics i de polihidrosiloxans amb grups hidrur reactius, ambdós precursors d'estructures polimèriques de tipus surfactant. 2.- Estudi de la reacció d'hidrosililació com a via de formació d'enllaços Si-C no hidrolitzables, mitjançant la reacció d'addició entre els substrats al·lílics insaturats i els polisiloxans amb grups hidrur reactius. 3.- Caracterització de les estructures polimèriques de tipus surfactant sintetitzades i avaluació d'aquestes en formulacions de poliuretà, a fi de relacionar l'estructura química d'aquests oligómers amb els efectes físics que originen en l'espuma de poliuretà. CAPÍTOL III. SÍNTESI I CARACTERITZACIÓ DE SUBSTRATS AL·LÍLICS INSATURATS DE TIPUS POLIGLICOL. S'han caracteritzat per HPLC-UV una sèrie de polietilenglicols comercials. S'ha estudiat la reacció de derivatització al·lílica sobre els grups hidroxil dels polièters comercials (PEG, PPG i copolímers PEG-PPG) i s'han caracteritzat exhaustivament els productes sintetitzats (1H,13C-RMN, GC, GC-MS, FTIR, ESI-MS, HPLC-UV). S'ha iniciat un estudi de polimerització aniònica sobre nous epòxids amb un punt de diversitat molecular, sintetitzant-se i caracteritzant-se els corresponents nous polièters obtinguts. CAPÍTOL IV. SÍNTESI I CARACTERITZACIÓ DE POLIHIDROSILOXANS REACTIUS. S'estudia la síntesis de polihidrosiloxans amb grups hidrur reactius, mitjançant la reacció de polimerització aniònica d'obertura d'anell ("AROP, anionic ring opening polimerization") i mitjançant la reacció de polimerització per equilibració catiònica. Es presenta una caracterització exhaustiva dels productes sintetitzats i es descriu la naturalesa de la microestructura polimèrica a partir de la distribució bivariant dels copolímers PDMS-co-PHMS (poli(dimetilsiloxà)-co-poli(hidrometilsiloxà)). CAPÍTOL V. ESTUDI SISTEMÀTIC DE LA REACCIÓ D'HIDROSILILACIÓ. S'ha estudiat la reacció d'hidrosililació amb la finalitat de sintetitzar estructures copolimèriques poliglicol-polisiloxà a partir de la reacció de polisiloxans hidrur reactius i polièters al·lílics. S'han provat diferents catalitzadors (Pt/C 5%, cat. de Speier i cat. de Karstedt), s'han sintetitzat diferents estructures tensoactives (lineals i ramificades) i s'ha modelitzat les diferents reaccions secundàries observades, per presentar un estudi mecanístic de la reacció d'hidrosililació aplicada a la síntesis de molècules d'elevat PM a partir de la reacció entre substrats al·lílics insaturats i polihidrosiloxans. CAPÍTOL VI. AVALUACIÓ DELS SURFACTANTS EN FORMULACIONS DE POLIURETÀ. S'ha estudiat la idoneïtat dels surfactants de silicona sintetitzats en diferents formulacions de poliuretà comercials. S'ha relacionat el comportament físic d'aquests surfactants en les espumes de poliuretà amb la seva estructura química a partir de l'anàlisi per microscòpia electrònica de rastreig. CAPÍTOL VII. CONCLUSIONS. S'han esposat les conclusions extretes de cada capítol.

Sinterização de matrizes cerâmicas à base de alumina reforçadas por carbetos a partir de precursores poliméricos

Ceramic composites produced with polymerics precursors have been studied for many years, due to the facility of obtaining a complex shape, at low temperature and reduces cost. The main objective of this work is to study the process of sintering of composites of ceramic base consisting of Al2O3 and silicates, reinforced for NbC, through the technique of processing AFCOP, as well as the influence of the addition of LZSA, ICZ and Al as materials infiltration in the physical and mechanical properties of the ceramic composite. Were produced ceramic matrix composites based SiCxOy e Al2O3 reinforced with NbC, by hidrosilylation reaction between D4Vi and D1107 mixtured with Al2O3 as inert filler, Nb and Al as reactive filler. The specimens produced were pyrolised at 1200, 1250 and 1400°C and infiltred with Al, ICZ and LZSA, respectively. Density, porosity, flexural mechanical strength and fracture surface by scanning electron microscopy were evaluated. The microstructure of the composites was investigated by X-ray diffraction to identify the presence of crystalline phases. The composites presented apparent porosity varying of 31 up to 49% and mechanical flexural strength of 14 up to 34 MPa. The infiltration process improviment of the densification and reduction of the porosity, as well as increased the values of mechanical flexural strength. The obtained phases had been identified as being Al3Nb, NbSi2, Nb5S3, Nb3Si and NbC. The samples that were submitted the infiltration process presented a layer next surface with reduced pores number in relation to the total volume

XPS investigation of plasma-deposited polysiloxane films irradiated with helium ions

This work describes an XPS investigation of plasma-deposited polysiloxane films irradiated with 170 keV He+ ions at fluences, Phi, ranging from 1 x 10(14) to 1 x 10(16) cm(-2). Modifications in the atomic concentrations of the surface atoms with (D were revealed by changes in the [O]/[Si], [O]/[C] and [C]/[Si] atomic ratios. Surface chemical structure modifications were evidenced by the increasing C1s peak width and asymmetry as Phi was increased, due to the formation of ether and carboxyl functionalities. Moreover, structural transformations were indicated by the positive binding energy shift of the Si2p peaks, due to the increasing Si oxidation. Correlations of the XPS data with other results from previous work on polysiloxanes illustrate the role of ion beam-induced bond breaking on the structural modifications.