1、详细介绍
多面体低聚倍半硅氧烷(Silsesquioxane,简称POSS)是一类纳米尺度的低聚硅氧烷俗称笼型倍半硅氧烷,结构简式为(RSiO3/2)n。其中R基团可被乙烯基、氨基、苯基、氢原子,烷基等各类有机基团代替,生成一种新的POSS,POSS化合物中的Si原子与О原子的比例为1:1.5,n可以为6、8、10、12等,形成不同结构。倍半硅氧烷根据其结构可分为无规、梯形、桥型和笼型等不同类型,当分子式中 n为偶数时,这类化合物会形成**的研究多的笼形倍半硅氧烷。同时,POSS根据不同的结构封闭程度,可以分为两类:半缩合的POSs与全缩合的POSs 。[1-2]当n=8时的POSs是研究多的一种,称为立方T8,三维尺寸为 1.5nm。POSS 以 Si-O-Si键为主体框架,Si-O键的键能为443.7kJ/mol,Si-O-Si的键长较长,键角大,轻易旋转视频,链重要为旋转构造有时候槽式大,于是链互相的相互之间能力力小,从表面力值小,热不稳性好。基于这样概念得POSS在无吸附剂的作用剂时构造相对比较不稳。
框架所决定能,POSS具有许多**的性能,比如:高的热稳定性、良好的介电性能、**的溶解性、阻燃性。[3l这都归因于它具有完全杂化的笼状结构和它的纳米级结构。POSS 的两大特点使得它在聚合物改性方面拥有了巨大的发展前景。
POSS是新提升看起来的这种高能巧妙高分子杂化涂料,以POSS为高分子有机化学成分,高分子相与巧妙两色相间按照强的有机化学键根据,不存有的高分子a粒子的结婚移民和两相画质根据力弱的话题,因很便捷按照共聚、接枝或共混等习惯与缔合物基体进行分手后塑料的文件准备。POSS/缔合物微米分手后塑料的文件涂料的标准化能**,核心行为在:(1)使分手后塑料的文件涂料的实用环境温度扩大;(2)不断提高分手后塑料的文件涂料的测力能;(3)提高分手后塑料的文件涂料的制作能;(4)使分手后塑料的文件涂料更具**的激光加工功效;(4)使黏结板材具备**的延期进行燃烧优点;(5)多的功能化,将POSS用作封端基或交连固定主,获得了具备的不同必须要 的增韧用料缔合物。核心利用在光固定硅胶粘合剂4、航天范围、生物医药板材和妆后品S'、多孔板材[6'和增韧用料满分子式缔合物7这几多方面。
近两以来来,POSS利用纳米技术在有机或无机材料的纳米尺度上进行修饰,制备出性能大幅度提高的纳米复合材料l8'。这种新型的有机/无机纳米杂化材料,是一类高分子材料的多功能新组分,已经应用到一些高新技术领域中去。但是国内外关于以POSS作为前躯体合成新型催化剂的研究和报道较少,POSS本身良好的结构为我们提供了广阔的研究空间。而且POSS的合成方法主要包括直接水解缩合法、顶点-盖帽法、官能团衍生法、侧基转化法、硅氢化反应和笼型倍半硅氧烷的结构重排等,其中直接水解缩合法、顶点-盖帽法、官能团衍生法为主要的三种合成方法。采用不同的合成方法制备出带有不同官能团的POSS,其结构与性能也是多种多样,本文主要用水解缩合法分别制备八乙烯基倍半硅氧烷(OvPOSS)、八苯基倍半硅氧烷(OPS)、八氨基倍半硅氧烷(OapPOSS),并对产物进行表征以及热性能分析,三种不同官能团POSS的立体结构图如图1所示:
图1 POSS的三维立体结构设计图
科学试验步聚
1、八丁二烯基 POSS的分离纯化
步奏一:在250 mL三口烧瓶里加入20 mL 乙稀基三甲医院氧基硅烷,200 mL乙酸乙酯,20 ℃下掺和30小时;
过程二:再加盟30 mL硝酸,70mL去化合物水,始终维持温度表为20 ℃,厂家均匀搅拌,不良反应时段为3天,将硫酸铜溶液离心力并40 ℃重力作用烘干24 h;
方法流程三:用甲醇洗然后用四氢哄喃重结晶体,终达到洁白货物。
2、八苯基 POSS 的备制
在250 mL三口烧瓶里加入28 g 苯基乙氧基院,75 ml 无小T和械拌,硫化钾,放于油浴锅里加热并机械厂均匀搅拌,
待热度升到110℃后入驻4 ml去阴离子水,持续油浴110℃并机械设备搅拌机,气液分离器流回,的反应日期为4天,将物质抽滤完成,用无水甲醇洗涤,在涡流干涩箱中40 ℃干燥处理24 h,终实现乳白色结果。
3、八氨基POSS的准备
在250 ml三口烧瓶里加入90 ml甲醇,在磁力链绞拌下成为4 ml y-氨丙基三乙氧基和7.5 ml 盐跋,o变浑其次引入62.5 ml 四氢吠喃,氢氧化钠溶液尽快变浑浊,有粉色沉定合成。将终有机物离心分离,然后用四氢呋喃洗涤,拥有粉色终有机物,放40℃真空室皮肤恒温干躁箱皮肤干躁24 h,实现灰黑色固态垃圾。
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生物供应多种POSS产品
机缩水甘油基化笼形倍半硅氧烷 | (50 wt. % EP0409 Solution in PGMEA) |
纳米二氧化硅分散环氧笼形倍半硅氧烷 | OctaGlycidyl dimethylsilyl POSS |
三氟丙基化笼形倍半硅氧烷 | Trifluoropropyl POSS Cage Mixture |
三氟丙基异丁基化笼形倍半硅氧烷 | TrifluoropropylIsobutyl POSS |
氯苄基异丁基化笼形倍半硅氧烷 | Chlorobenzyl Isobutyl POSS |
氯苄基乙基异丁基化笼形倍半硅氧烷 | Chlorobenzylethyl Isobutyl POSS |
氯丙基异丁基化笼形倍半硅氧烷 | Chloropropyl Isobutyl POSS |
甲基丙烯酸异丁酯化笼形倍半硅氧烷 | MethacryloIsobutyl POSS |
甲基丙烯酸异丁酯化笼形倍半硅氧烷 | Methacrylate Isobutyl POSS |
甲基丙烯酸乙酯化笼形倍半硅氧烷 | Methacrylate Ethyl POSS |
甲基丙烯酸乙酯化笼形倍半硅氧烷 | MethacrylEthyl POSS |
甲基丙烯酸异辛酯化笼形倍半硅氧烷 | Methacrylate Isooctyl POSS |
甲基丙烯酸异辛酯化笼形倍半硅氧烷 | MethacrylIsooctyl POSS |
甲基丙烯酸化笼形倍半硅氧烷 | Methacryl POSS Cage Mixture |
甲基丙烯酸纳米二氧化硅分散体 | Nanosilica Dispersion Methacrylate POSS |
十二苯基化笼形倍半硅氧烷 | DodecaPhenyl POSS |
异辛基化笼形倍半硅氧烷 | Isooctyl POSS Cage Mixture |
苯基异丁基化笼形倍半硅氧烷 | PhenylIsobutyl POSS |
苯基异辛基化笼形倍半硅氧烷 | PhenylIsooctyl POSS |
八异丁基化笼形倍半硅氧烷 | OctaIsobutyl POSS |
八甲基化笼形倍半硅氧烷 | OctaMethyl POSS |
八苯基化笼形倍半硅氧烷 | OctaPhenyl POSS |
八角形笼形倍半硅氧烷 | OctaTMA POSS |
八甲基硅氧基形倍半硅氧烷 | OctaTrimethylsiloxy POSS |
1,3-双(降冰片烯乙基)-1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷 | 1,3-Bis(Norbornenylethyl) -1,1,3,3,-tetramethyldisiloxane |
降冰片烯乙基二甲基氯硅烷 | Norbornenylethyl dimethylchlorosilane |
降冰片烯乙基二硅醇异丁基化笼形倍半硅氧烷 | Norbornenylethyl DiSilanolIsobutyl POSS |
三降冰片烯基异丁基化笼形倍半硅氧烷 | TrisnorbornenylIsobutyl POSS |