星型POSS/PMMA复合材料的ATRP合成及其热性能研究

以γ-氯丙基三乙氧基硅烷为原料合成八官能团γ-氯丙基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS),以该POSS为引发剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成具有星型结构的POSS/PMMA复合材料.通过傅立叶红外(FTIR)、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和X-射线衍射(XRD)等手段对POSS和POSS/PMMA的化学组成和结构进行了表征,结果表明已经合成八官能团γ-氯丙基POSS,POSS/PMMA复合材料具有分子设计的预定结构,且复合材料的分子结构得到了较好的控制.通过ATRP法实现了POSS在聚合物中的单分散.此外,TGA的研究表明,POSS的引入提高了聚合物的热稳定性.     

不同拓扑结构的POSS/聚合物的合成及热稳定性的研究

以单官能团笼状倍半硅氧烷(POSS)、八官能团笼状倍半硅氧烷(POSS)分别为引发剂,CuCl/2,2联吡啶为催化剂,采用原子转移自由基聚合方法制备了"蝌蚪"形、星形POSS/PMMA和POSS/PMMA-b-PS复合材料。研究结果表明:通过ATRP法,能成功制备具有特定结构的POSS/PMMA和POSS/PMMA-b-PS复合材料。相比于纯的聚合物基体,星形POSS/PMMA复合材料的热稳定性降低,"蝌蚪"形POSS/PMMA复合材料的热稳定性提高。"蝌蚪"形POSS/PMMA-b-PS比星形POSS/PMMA-b-PS的热稳定性好。     

接枝聚合制备具有超低介电常数聚酰亚胺纳米复合物材料

通过热引发甲基丙烯酸环戊基-立方低聚倍半硅氧烷(R7R′Si8O12,POSS)(MA-POSS)与臭氧预处理的含氟聚酰亚胺(FPI)自由基接枝共聚制得了含多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)的FPI纳米复合物.用核磁共振(NMR)、X-射线衍射(XRD)及场发射扫描电镜(FESEM)等手段对POSS/FPI纳米复合物的化学组成及其形貌结构进行了表征.POSS/FPI纳米复合物薄膜与原始FPI薄膜相比具有更低的、可调的介电常数,它的介电常数(κ)在2.5~2.1之间.     

POSS基树枝状大分子的合成与应用

树枝状大分子(dendrimer)是一种高度支化、纳米尺度的人工合成大分子,具有独特的物理化学性能和重要的应用前景。利用具有8个可官能化顶点的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)作为树枝状大分子的核心,可在一定程度上简化树枝状大分子繁琐的合成与分离过程,在低代数时就可获得较大的表面官能团密度,并使树枝状分子呈现球形对称结构。POSS基树枝状大分子结合了POSS和树枝状分子结构与性能的优势,是一类极具潜力的有机-无机纳米杂化材料。本文综述了近年来POSS基树枝状大分子的最新研究成果,介绍了具有代表性的POSS基树枝状大分子的合成方法以及它们在催化剂、生物材料、液晶材料和发光材料等领域的应用研究进展,并对该新型材料的发展趋势做了展望。     

笼型倍半硅氧烷及其在阻燃聚合物中的应用

笼型倍半硅氧烷(POSS)是一种新型的有机-无机杂化材料,是基于化学键作用形成的分子内杂化结构。由于其独特的分子结构,与聚合物复配后形成的杂化材料不但能够明显改善聚合物基体的力学性能、加工性能和光电性能,同时能够显著提高聚合物的耐热性能和燃烧性能。本文简要综述了POSS单体的结构特点及几种在阻燃聚合物中常用到的带有特种结构官能团POSS的合成方法,分析了POSS的加入对聚合物阻燃机理的影响,重点介绍了近年来POSS在阻燃聚合物中的应用研究进展,并展望了今后的研究方向和重点。     

带功能基的笼形倍半硅氧烷合成进展

笼形倍半硅氧烷(POSS)是基于化学键合作用而形成的分子内杂化体系,这种有着规整立体结构同时具有单纳米尺度的有机无机杂化分子引起了研究人员的广泛关注,独特的纳米笼形结构也为分子水平上改进高分子的科学研究提供了可能性.本文综述了多面体倍半硅氧烷(POSS)的结构、性能与合成方法,重点介绍了巯基POSS、金属杂化POSS、...     

聚苯乙烯/多面体倍半硅氧烷(POSS)纳米复合材料

本研究通过Wittig反应合成了同时含有金属和双键的新型磁性多面体齐聚倍半硅氧烷POSS1(Fc-CH=CH-C6H6-(C4H9)7Si8O12,Fc:Ferrocene),并通过FTIR1、H-NMR1、3C-NMR2、9Si-NMR对其化学结构进行了表征。将其加入苯乙烯中通过自由基本体聚合制备了聚苯乙烯/POSS1纳米复合材料。XRD和TEM结果表明,POSS1在纳米材料中含量为1%(wt)和3%(wt)时可达分子级分散,而含量为5%(wt)时部分POSS1以晶体形式存在。热失重分析表明PS/POSS1纳米材料较纯PS热稳定性增加,含5%(wt)POSS1的纳米复合材料起始分解温度比纯PS的约提高了19℃。PS/POSS1纳米材料的玻璃化转变温度较纯PS明显提高。     

功能性POSS聚合物及其应用

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)是一类具有纳米分子尺寸和有机-无机杂化结构的化合物。这种以无机Si—O—Si键组成的框架为核,外围被有机取代基所包围的特殊结构,具有独特的物理性质和化学反应性。采用物理或共聚的方法使其与其他聚合物复合,得到具有特殊功能的有机/无机纳米复合高分子材料,可用于诸多领域,近年来备受关注。本文在介绍POSS分子结构特点的基础上,详细阐述POSS聚合物的合成方法、特点和功能性,着重讨论了POSS在超疏水表面与抗结冰涂层、两亲聚合物、形状记忆材料中的应用及研究现状,并展望了功能性POSS聚合物的发展前景。     

反应性杂化纳米粒子的合成及其对不相容共混物的增容研究

采用八环氧多面体低聚倍半硅氧烷(POSS(epoxy)8)和端羧基聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-COOH)的开环反应,运用Graft-onto的方法合成了一种反应性杂化纳米粒子:四环氧多面体低聚倍半硅氧烷-接枝-四聚甲基丙烯酸甲酯(POSS(epoxy)4-g-PMMA4).通过傅里叶红外光谱仪(FTIR),示差扫描量热仪(DSC),热失重分析仪(TGA),核磁共振波谱仪(1H-NMR)等对反应性杂化纳米粒子的结构进行了表征,结果表明成功合成了POSS(epoxy)4-g-PMMA4.并将上述合成的反应性杂化纳米粒子应用于聚偏氟乙烯/聚乳酸(PVDF/PLLA)不相容体系的增容,运用万能材料试验机、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其增容原理和效果进行研究,结果表明POSS(epoxy)4-g-PMMA4可以作为PVDF/PLLA不相容体系的反应性增容剂.     

活性负离子聚合制备八臂星形嵌段共聚物及其氢化反应研究

首先使用活性负离子聚合法合成(聚苯乙烯-b-聚异戊二烯)锂(PS-PI-Li)活性链,再利用其与八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OVPOSS)发生偶联反应,通过分级沉淀去除少量低偶联产物,即可得到纯的八臂星形嵌段共聚物(PS-PI)_8POSS;最后,采用对甲苯磺酰肼(TSH)对(PS-PI)_8POSS中的PI链段进行氢化加成反应,制得另一种含有饱和烃链段的新型八臂星形嵌段共聚物(PS-HPI)_8POSS,并初步探究TSH投料量和反应时间对氢化加成反应的影响.采用凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振氢谱(~1H-NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)详细表征了聚合物的化学结构、分子量和分子量分布,并利用热失重分析(TGA)测试了(PS-PI)_8POSS在氢化加成反应前后的热稳定性.     

低聚倍半硅氧烷/聚酰亚胺复合薄膜的力学性能和疏水性能（英文）

具有优良的力学和疏水性能的复合薄膜在惯性约束物理实验中具有重要作用.在本文中,我们使用简单的溶液混合的方法合成了低聚倍半硅氧烷/聚酰亚胺(POSS/PI)复合薄膜.结果表明由于POSS的引入,力学性能和疏水性能显著增强.力学测试结果显示,当POSS质量分数为10%时,弹性模量和硬度分别达到29.29 GPa和29.29 MPa,相比纯的PI薄膜为14.9 GPa和0.64 MPa.同时,当POSS质量分数为20%,复合薄膜的接触角为83.59°,明显高于纯的PI薄膜(66°).因此,POSS/PI复合膜比纯PI薄膜显示了强大的生命力和极其广阔的应用前景在惯性约束聚变(ICF)物理实验中.     

八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷-N-异丙基丙烯酰胺共聚物有机-无机杂化水凝胶的合成与表征

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和八乙烯基笼形低聚倍半硅氧烷(OVPOSS)为单体,通过溶液自由基共聚合成了一系列P(OVPOSS-co-NIPAM)有机-无机杂化水凝胶.采用傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、示差扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和动态粘弹谱仪(DMA)对其结构与性能进行了研究.结果表明可以通过控制投料比来调节P(OVPOSS-co-NIPAM)杂化水凝胶中POSS的实际含量;P(OVPOSS-co-NIPAM)杂化水凝胶的微观形貌为孔洞结构,随POSS含量的增加,孔径逐渐减小;所合成的P(OVPOSS-co-NIPAM)杂化水凝胶均具有温敏性,随着POSS含量的增加,其最低临界溶解温度(LCST)由33.0℃降低至30.0℃,均低于常规水凝胶(33.7℃);POSS的引入使PNIPAM水凝胶的玻璃化转变温度(Tg)由142℃升至148℃,并改善了其热稳定性和力学强度.     

多面体齐聚倍半硅氧烷的合成及应用研究进展

多面体齐聚倍半硅氧烷(Polyhedral Oligomeric Silasesquioxane,POSS)本身作为一种分子水平上的纳米有机/无机杂化体,由于几乎能够改性所有传统材料而引起人们的极大关注。这种杂化体可以通过多种合成方法得到,为新型杂化材料的设计提供了便利。本文综述了近年来有关POSS的合成方法、POSS基聚合物的研究及其在电子材料、航空航天材料、多孔材料、发光材料等方面的应用研究进展并对其发展前景予以展望。     

多面齐聚倍半硅氧烷——高分子材料的多功能性新组分

综述了多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)的结构、性能及其类型,分析和讨论了以反应型POSS制得的均聚物和共聚物及以非反应型POSS制得的聚合物/POSS纳米复合材料的特点及其应用,简要介绍了目前国外POSS及其相关物的生产及市场。     

用于聚合物纳米复合材料的化学改性POSS

综述了多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)与聚合物的相容性、用于使POSS化学改性的有机反应以及改性POSS作为聚合物纳米复合材料的添加型及反应型纳米填料的实例.     

接枝改性多面体齐聚倍半硅氧烷对左旋聚乳酸结晶行为的影响

以二氯甲烷为溶剂,利用溶液共混法将三种多面体齐聚倍半硅氧烷(POSS)分别与左旋聚乳酸(PLLA)进行共混,制备了不同POSS含量的单氨基POSS[(POSS-NH2)/PLLA]、POSS接枝聚乙二醇[(POSSPEG)/PLLA]和POSS接枝聚乳酸[(POSS-g-PLLA)/PLLA]复合材料。利用差示扫描量热仪和偏光显微镜(POM)分别对复合材料的本体结晶行为、结晶形貌和生长速率进行了观察。结果表明,当加入不同质量分数的POSS-PEG时,PLLA的结晶能力均得到改善,而POSS-NH2和POSS-g-PLLA仅在质量分数较低(1(wt)%)时提高了PLLA的结晶能力,具有较高质量分数时会阻碍PLLA分子链段的运动,从而限制其结晶。利用POM观察球晶生长过程发现,POSS-PEG的加入提高了PLLA的球晶生长速率。     

苯基聚倍半硅氧烷改性大豆油基聚氨酯的合成及其性能研究

以环氧大豆油为起始原料经开环反应合成出大豆油多元醇,并与聚乙二醇(PEG-600)互混作为多元醇原料制备出植物油基聚氨酯.在预聚体合成过程中,加入不同含量的七苯基三环庚硅氧烷三硅醇,通过醇羟基与异氰酸酯基的反应,将聚倍半硅氧烷(POSS)引入到植物油聚氨酯基体中,制备出聚氨酯(PU/POSS)纳米复合材料,并探讨纳米粒子—聚倍半硅氧烷对聚氨酯材料热稳定性,表面疏水性及力学性能的影响.热重分析(TGA)结果表明,在O2条件下,复合材料的初始降解温度Td5和最终稳定温度Tf都会提高,特别是当POSS含量达到9.27 wt%后,聚氨酯在450~500℃之间较强的失重现象消失;DSC结果表明玻璃化温度Tg随粒子含量的增加呈现先增大后减小的趋势;静态接触角测试结果表明随POSS含量的增加,材料表面的疏水、疏油性随之增大.拉伸测试结果表明POSS的引入能在一定程度上提高材料的拉伸强度.     

7-(苯并噻唑-2-偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸对镍的光度分析

含有肟类官能团的试剂和具有 官能团的试剂是光度法测定镍的有效试剂,但灵敏度不是很高或者很多显色反应要在碱性介质中进行。本法以8-羟基喹啉-5-磺酸作母体,在α位上进行偶联,合成了7-(苯并噻唑-2-偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸(BTHQSA),并研究了试剂与镍在pH 4.9HOAC-NaOAc中的显色反应及光度性能,在不经     

稀土富过渡族金属化合物的形成条件、晶体结构和磁性能(Ⅰ)

稀土(R)富过渡族金属(T)化合物是探索新型稀土永磁材料的主要研究对象,其磁性能与晶体结构密切相关。本文系统综述了我们近年来针对二元化合物不存在的情况下,通过第三组元M的稳定作用,合成和稳定具有CaCu5型衍生结构的化合物Rm-nT5m+2n(包括R(T,M)7,R2(T,M)17,R3(T,M)29和R(T,M)12),具有NaZn13型结构的化合物R(T,M)13,以及m层RT5和n层RT3B2组合的化合物Rm+nT5m+3nB2n等方面的主要研究结果。重点讨论了这些化合物的晶体结构、形成条件和磁性能,阐述了加入M对化合物的稳定作用机制,及M的晶体学占位对磁性能的影响。研究结果表明:M的加入不仅能够起到稳定化合物的作用,往往还可以显著改善化合物的磁性能。     

稀土富过渡族金属化合物的形成条件、晶体结构和磁性能(Ⅱ)

稀土(R)富过渡族金属(T)化合物是探索新型稀土永磁材料的主要研究对象,其磁性能与晶体结构密切相关。本文系统综述了我们近年来针对二元化合物不存在的情况下,通过第三组元M的稳定作用,合成和稳定具有CaCu5型衍生结构的化合物Rm-nT5m+2n(包括R(T,M)7,R2(T,M)17,R3(T,M)29和R(T,M)12),具有NaZn13型结构的化合物R(T,M)13,以及m层RT5和n层RT3B2组合的化合物Rm+nT5m+3nB2n等方面的主要研究结果。重点讨论了这些化合物的晶体结构、形成条件和磁性能,阐述了加入M对化合物的稳定作用机制,及M的晶体学占位对磁性能的影响。研究结果表明:M的加入不仅能够起到稳定化合物的作用,往往还可以显著改善化合物的磁性能。