四配位硅与丙烯酸甲酯共聚物的制备及其性能

以SiO_2为起始反应物,与乙二醇、氢氧化钾反应,生成高反应活性的五配位硅钾化合物,并以此为原料与等摩尔比的对苄氯苯乙烯反应制备出含双键单官能团的四配位硅单体;然后与丙烯酸甲酯在甲苯溶剂中进行溶液自由基聚合反应,得到支链含硅共聚物。对合成的四配位硅单体及其共聚物采用红外光谱、元素分析、能谱元素分析、热失重分析、差示扫描量热谱分析、凝胶渗透色谱等测试技术进行了结构表征与性能分析。结果表明．四配位硅单体在1 630 cm~(-1)附近的C=C伸缩振动吸收峰在共聚物中消失了,说明共聚反应完全;共聚物的热性能较好．在357℃开始失重;共聚物的玻璃化转变温度为23．4℃,刚好界于聚丙烯酸甲酯的T_g(8℃)和苯乙烯基四配位硅的均聚物的T_8(32．8℃)之间;共聚物的数均分子量为2．2×10~4,多分散系数为1．76。通过测定共聚物在潮湿空气中(相对湿度RH=90％)放置一年后的IR谱和分子量,结果表明与新合成物的数据基本一致,说明Si—O—C键接到支链上的共聚物结构很稳定。     

四配位硅单体及其共聚物的制备和结构表征

研究了直接从无定形二氧化硅出发, 与乙二醇、氢氧化钾反应, 生成高反应活性的五配位硅钾化合物, 并以此为原料与含活泼氯的3-氯丙烯反应制备出含双键官能团的四配位硅单体. 讨论了合成单体的条件如温度、反应时间、反应物浓度、溶液pH值及溶剂等因素的影响. 然后以该四配位硅单体与甲基丙烯酸甲酯(MMA)在偶氮二异丁腈(AIBN)作引发剂下进行自由基聚合得到支链含硅共聚物. 并借助于红外光谱(IR)、核磁共振(¹³C和¹H, ²⁹Si)、能谱元素分析对合成的单体进行了结构表征; 用红外光谱(IR)、热失重谱(TG)、差示扫描量热谱(DSC)、凝胶渗透色谱法(GPC)等现代测试手段对支链含硅共聚物进行了结构表征及热性能分析. IR表明四配位硅单体在1646 cm^－1处是C＝C的伸缩振动吸收峰, 在共聚物中此峰消失; TG表明共聚物在249.6 ℃才开始失重, 552 ℃有机部分失重完毕; GPC分析表明共聚物的数均分子量为8.7万.     

直接由SiO_2低温合成含硅聚氨酯及其结构表征

有机硅材料是一类应用非常广泛的材料,但这些产品所用基本原料几乎都来源于石英沙(SiO2)的高温碳热还原[1],这个方法已大规模的工业化,但它的高能耗、高腐蚀成为人们越来越关注的问题.1991年美国Laine[2]直接以SiO2为原料成功地制备了五配位、六配位有机硅化合物,并进一步合成了导电材料和高性能陶瓷[3～7].我们实验室自1995年以来,在Laine的基础上,发现如果以沙子为原料,则产率非常低,即使在超声波作用下,反应一周合成的五配位硅化合物其产率不足10%,这可能是由于沙子的晶型非常完美,在200℃下很难打破Si-O键生成配位硅,如果以无定型SiO2为原料(如白碳黑,稻壳灰等),合成的五配位硅其产率几乎为100%,而且反应时间缩短为4h.然后以高活性的五配位硅为原料制备了一系列的含硅有机物,如与环氯丙烷反应[8],不仅消除了五配位硅化合物的水解可逆性反应,中和了它的强碱性,而且把环氧基团接到了配位硅化合物上,生成了一种非常类似于液态环氧树脂的淡黄色的粘稠状液体.我们按Laine的路线,向含硅聚合物方向发展[9].本文合成的双羟基四配位硅单体是五配位硅钾化合物向含硅聚合物转化的关键,由于其结构带有两个活泼羟基,可以和二元酰氯、二元羧酸、二异氰酸酯、导氰酸酯基封端的聚醚或异氰酸酯基封端的聚酯进行缩聚反应,合成主连含硅的聚合物.     

聚醚型非离子表面活性剂分子量测定方法的研究(Ⅰ)

关于聚醚型非离子表面活性剂分子量的测定方法主要有用对甲苯磺酸及4-N,N二甲氨基吡啶或N-甲基咪唑为乙酰化催化剂测定聚醚多元醇的羟基数(即羟值法),用蒸气压渗透(VPO)法测定数均分子量,以及用凝胶渗透色谱(GPC)法进行分子量分级测定等。70年代以来,已开始将红外光谱、核磁共振谱、高效液相色谱及质谱等方法用于非离子表面活性剂的平均分子量测定。由于羟值法简便、快速和仪器简单,在工业生产中一直沿用为聚醚分子量测定的常规分析方法。但由于羟值法与VPO法的理论基础不同,两法所测分子量往往有一定差别。为此我们用羟值法对不同分子量的聚乙二醇(PEG)标样及本实验室合成的各种聚环氧乙烷无规聚醚进行分子量测定,并与VPO法对照,考察两方法的差别及羟值法的适用范围。     

四配位硅与甲基丙烯酸β-羟乙酯共聚物的制备及其结构表征

以二氧化硅为起始原料,与乙二醇、氢氧化钾反应,生成高活性的五配位硅钾化合物.以此为原料,与对苄氯苯乙烯反应,制得含双键官能团的四配位硅单体.然后与甲基丙烯酸β-羟乙酯进行自由基共聚合,得到含硅支链的共聚物.最后用IR、EA、EDS、TG、DSC、GPC等对四配位硅单体及其共聚物作了结构表征.IR表明,四配位硅单体在1630 cm-1附近的C=C伸缩振动吸收峰在共聚物中消失.TG表明,共聚物在343℃开始分解.分子链间通过羟基可以交联成体型结构,具有不溶不熔的特性.用DSC测得共聚物的玻璃化温度为48.1℃.     

含四配位硅的烯类单体改性苯丙乳液的研究

近年来用有机硅改性苯丙乳液的研究已做了大量的工作[1-6]。但这些有机硅的来源仍然是从石英砂的高温碳热还原法制备的,这种方法高能耗、污染大,所以寻找低温制备有机硅单体一直以来受到科学家们的关注[7]。本文直接从二氧化硅出发,制备出新型含双键的乙烯基四配位硅单体[8],用于苯丙乳液的改性。1实验部分1.1试剂与仪器烷基乙烯基磺酸钠(DNS86,工业品)乙烯基四配位硅单体(自制)[8],结构式为:其余试剂均为分析纯。NETZSCH TG 209热重分析仪,空气下以20℃/m in的升温速度测试样品的热失重;美国PEDSC-2C差示扫描量热仪测样品的玻璃化…     

可紫外光交联氟代聚芳醚的合成及性能研究

以丙酮酸、苯甲醚为原料合成了1,1-双(4-甲氧基苯基)(BMPE)乙烯单体,并通过去甲基反应得到了含可交联基团的二酚单体1,1-双(4-羟基苯基)乙烯(BHPE),并且用核磁共振、飞行质谱及元素分析表征了单体的结构,DSC测试了单体的熔点.并将BHPE与全氟联苯(DFBP)在氟化钾和氢化钙的催化作用低温下进行缩聚反应,得到了一种可紫外辐照交联的氟代聚芳醚.通过核磁共振证明了所合成的单体以及聚合物的结构,凝胶渗透色谱(GPC)测定了聚合物的分子量.傅立叶变换红外光谱分析了聚合物紫外辐照下的交联反应.所合成的氟代聚芳醚在室温下可溶于氯仿、四氢呋喃等有机溶剂,紫外交联后不溶于任何有机溶剂.且合成的聚合物具有良好的热稳定性能(玻璃化转变温度为160℃,交联后的5%热失重为465℃).     

多官能团单体对超支化聚酰胺酯光固动力学及其固化膜热性能的影响

以1,1,1-三羟甲基丙烷为核,4-N,N-（2-羟乙基）-4-酮丁酸为单体,按照 一定比例,合成理论上第二代羟端基超支化聚酰胺酯,再与丙烯酰氯反应获得丙烯 酸化超支化聚酰胺酯预聚物（HAPAE-2-A）,它在光引发剂存在下经紫外光辐照可 以快速固化成膜。根据~1H NMR 谱测定所得产物的反应程度为85%。采用凝胶渗透 色谱和气相渗透法测定所得产物的分子量分布和数均分子量分别为2.16和1620 g/mol,与其理论分子量相比,其反应程度为89%,从而估算产物实际端基丙烯酸 酯双键数为10左右。采用光-差热分析仪研究HAPAE-2-A的反应动力学,发现当体系 中加入多官能团单体,如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯和乙氧基一 缩二乙二醇丙烯酸酯时,多官能团单体的官能度及含量会对体系的最大光聚合反应 速率和不饱和双键的反应程度产生较大的影响。通过动态力学热性能测试发现 HAPAE-2-A光固化膜的玻璃态转化温度随多官能团单体的加入而提高。     

双羟基四配位硅单体的合成

以无定型二氧化硅为起始原料，与乙二醇、氢氧化钾反应，生成高反应活性的 五配位硅钾化合物，并以此为原料与2－氯乙醇反应制备了双羟基四配位硅化合物 。探讨了不同反应条件（如温度、不同反应物摩尔比、催化剂等）对该反应的影响 ，并对合成的化合物做了红外光谱、核磁共振（^1H,^13C)、元素分析、能谱元素 分析等结构表征。     

AB_2型β-环糊精功能单体及其水溶性超支化聚合物的合成与表征

为了得到结构确定的β-环糊精大单体并用于超支化聚合,通过对β-环糊精上6位伯羟基和2位仲羟基的多步功能化改性得到了同时含有Si—H和—CH CH2基团的AB2型β-环糊精大单体,并利用硅氢加成反应一步法合成了一种新型的水溶性超支化聚合物,其具有β-环糊精空腔和超支化空穴两种疏水单元,从而可构建出一种新颖的超分子体系.采用1H-NMR、13C-NMR、飞行时间质谱和元素分析对AB2单体及其聚合物的结构进行了表征.结果表明,单体和聚合物的结构与所设计的分子结构相符合.凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用仪测得该聚合物的数均分子量、分子量分布及特性黏数分别为36690、1.887和15.8mL/g.     

直接由SiO2合成双羟基四配位硅化物及其结构表征

化合物;直接由SiO2合成双羟基四配位硅化物及其结构表征     

直接由SiO_2低温合成含硅环氧化合物及其结构表征

研究了直接由SiO2 (沉淀白炭黑 )、乙二醇、KOH为原料低温合成高活性的五配位有机硅络合物 [KSi (OCH2 CH2 O) 2 OCH2 CH2 OH],然后与环氧氯丙烷反应 ,生成含硅环氧化合物 ,并借助于红外、核磁共振、热分析、能谱元素分析等现代测试手段 ,对合成的产物进行了结构表征     

Optically active zwitterionic lambda(5)Si,lambda(5)Si'-disilicates: syntheses, crystal structures, and behavior in aqueous solution

The zwitterionic lambda(5)Si,lambda(5)Si'-disilicates 1-8 were synthesized and characterized by solid-state and solution NMR spectroscopy. In addition, compounds 26 H(2)O, 32 CH(3)CN, 45/2 CH(3)CN, 6CH(3)OH, 7, and 8CH(3)OHCH(3)CN were studied by single-crystal X-ray diffraction. The optically active (Delta,Delta,R,R,R,R)-configured compounds 1-8 contain two pentacoordinate (formally negatively charged) silicon atoms and two tetracoordinate (formally positively charged) nitrogen atoms. One (ammonio)alkyl group is bound to each of the two silicon centers, and two tetradentate (R,R)-tartrato(4-) ligands bridge the silicon atoms. Although these lambda(5)Si,lambda(5)Si'-disilicates contain SiO(4)C skeletons, some of them display a remarkable stability in aqueous solution as shown by NMR spectroscopy and ESI mass spectrometry.     

直接由SiO2低温合成含硅环氧化合物及其结构表征

研究了直接由SiO2(沉淀白炭黑)、乙二醇、KOH为原料低温合成高活性的五配位有机硅络合物[KSi-(OCH2CH2O)2OCH2CH2OH]然后与环氧氯丙烷反应,生成含硅环氧化合物,并借助于红外、核磁共振、热分析、能谱元素分析等现代测试手段,对合成的产物进行了结构表征。     

聚甲氧基硅氧烷及其功能化产物研究Ⅱ.分子结构表征

通过正硅酸甲酯(TMOS)的水解缩合反应制备了聚甲氧基硅氧烷(PMOS)，其分子式可表示为：[SiOa(OH)b(OCH3)c]n。用丙烯酸-2-羟乙酯(HEA)进行酯交换后，制的功能化产物聚丙烯酰氧基甲基硅氧：烷(PAMOS)，其分子式可表示为：[SiOd(OH)c(OCH3)f(OCH2CH2OCOCH=CH2)g]k。通过二氧化硅分析、红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)等方法确定了分子式中a、b、c、n及d、e、f、g、k的值，是一种比较方便、快捷且准确的方法。     

Ni2(OCH3)2/SiO2催化剂上CO2和CH3 OH的吸附和反应性能

采用表面改性和离子交换相结合的方法制备了Ni2(OCH3)2/SiO2负载型双核金属甲氧基配合物催化剂,利用红外光谱(IR)、程序升温脱附(TPD)、程序升温表面反应(TPSR)和微反技术考察了催化剂的表面结构以及CO2和CH3OH的化学吸附和反应性能.结果表明:Ni2(OCH3)2/SiO2中Ni2+与载体SiO2表面O2-以双齿配位形式键合,甲氧基以桥基形式联结双金属离子形成双核物种Ni2(OCH3)2;CO2在催化剂表面存在甲氧碳酸酯基物种和桥式两种吸附态,CH3OH则只有一种分子吸附态;在100～200℃条件下,CO2和CH3OH在催化剂上的反应产物主要是DMC和H2O;根据反应结果,讨论了催化反应机理.     

Analysis of HO2 and OH formation mechanisms using FM and UV spectroscopy in dimethyl ether oxidation

Product formation pathways in the photolytically initiated oxidation of CH3OCH3 have been investigated as a function of temperature (298-600 K) and pressure (20-90 Torr) through the detection of HO2 and OH using Near-infrared frequency modulation spectroscopy, as well as the detection of CH3OCH2O2 using UV absorption spectroscopy. The reaction was initiated by pulsed photolysis with a mixture of Cl2, O2, and CH3OCH3. The HO2 and OH yield is obtained by comparison with an established reference mixture, including CH3OH. The CH3OCH2O2 yield is also obtained through the procedure of estimating the CH3OCH2O2/HO2 ratio from their UV absorption. A notable finding is that the OH yield is 1 order of magnitude larger than those known in C2 and C3 alkanes, increasing from 10% to 40% with increasing temperature. The HO2 yield increases gradually until 500 K and sharply up to 40% over 500 K. The CH3OCH2O2 profile has a prompt rise, followed by a gradual decay whose time constant is consistent with slow HO2 formation. To predict species profiles and yields, simple chlorine-initiated oxidation model of DME under low-pressure condition was constructed based on the existing model and the new reaction pathways, which were derived from this study. To model rapid OH formation, OH direct formation from CH3OCH2 + O2 was required. We have also proposed that a new HCO formation pathway via QOOH isomerization to HOQO species and OH + CH3OCH2O2 --> HO2 + CH3OCH2O are to be considered, to account for the fast and slow HO2 formations, as well as the total yield. The constructed model including these new pathways has successfully predicted experimental results throughout the entire temperature and pressure ranges investigated. It was revealed that the HO2 formation mechanism changes at 500 K, i.e., HCO + O2 via HCHO + OH and the above proposed direct HCO formation dominates over 500 K, while a series of reactions following CH3OCH2O2 self-reaction and OH + CH3OCH2O2 reaction mainly contribute below 500 K. The pressure dependent rate constant of the CH3OCH2 thermal decomposition reaction has been separately measured since it has large negative sensitivity for HO2 formation and is essential to eliminate the ambiguity in the CH3OCH2 + O2 mechanism at higher temperature.     

键长和电子效应共同调控的β-二酮Dy(Ⅲ)配合物的合成、结构与磁性

以N-乙基-3-吲哚三氟甲基β-二酮(EIFD)为主配体,分别以乙二醇单甲醚(EM)、乙二醇二甲醚(EDM)、二缩三乙二醇(TEG)为辅助配体,与DyCl3·6H2O反应合成了一系列Dy(Ⅲ)配合物[Dy(EIFD)3(EM)]·CH2Cl2(1)、[Dy(EIFD)3(EDM)]·CH2Cl2(2)和[Dy(EIFD)3(TEG)](3)。X射线单晶衍射分析表明,3个配合物都是八配位的单核结构,配位构型分别为双帽三棱柱、正十二面体和双帽三棱柱,分别具有C2v、D2d和C2v对称性。磁学性质显示了配合物1~3具有慢弛豫现象,能垒分别为95.1 K (1)、40.5 K (2)、53.8和13.4 K (3),且配合物1和3有明显的蝴蝶状磁滞回线。进一步讨论了配合物中Dy-O键长和含氧辅助配体的电子效应对配合物有效翻转能垒的影响。