基于Diels-Alder反应与原子转移自由基聚合制备核壳型碳纳米管-笼型倍半硅氧烷杂化材料

通过糠醇与溴代异丁酰溴的酯化反应制备了溴代异丁酸呋喃甲酯,其与多壁碳纳米管(MWNT)发生Diels-Alder环加成反应得到了原子转移自由基聚合(ATRP)的引发剂(MWNT-Br),MWNT-Br通过ATRP反应引发了八丙烯酸酯基笼型倍半硅氧烷(POSS)的聚合,从而实现了POSS对多壁碳纳米管的包覆,通过对MWNT-Br中溴代异丁酸呋喃甲酯接枝量的控制,包覆POSS层的厚度可以从5 nm、10 nm到15 nm精确调节.     

八苯基笼型倍半硅氧烷的官能化及其在高分子纳米复合材料中的应用

笼型倍半硅氧烷（POSS）是具有独特分子结构的有机硅化合物,无机硅氧骨架核心为其提供良好的硬度和热稳定性,外围有机基团可增强与聚合物基体间的相容性,以它为前驱体可以制备分子级分散的有机／无机纳米高分子杂化材料。近年来,全芳香结构的八苯基笼型倍半硅氧烷因其高的耐热性和官能化方法的多样性尤其得到关注。本文重点综述了八苯基笼...     

八乙烯基笼型倍半硅氧烷环氧化产物的合成与表征

以八乙烯基笼型倍半硅氧烷(OVPOSS)为原料,3-间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)为氧化剂,制得含环氧基团的乙烯基笼型倍半硅氧烷,利用红外光谱及核磁光谱对其结构进行了表征,并研究了八乙烯基笼型倍半硅氧烷环氧化产物在三氯甲烷中的紫外光谱行为。     

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、...     

二茂铁取代的笼型八聚(二甲基硅氧基)倍半硅氧烷的合成与表征

在Karstedt催化剂的催化作用下,通过把合成的笼型八聚(二甲基硅氧基)倍半硅氧烷与乙烯基二茂铁进行氧化硅烷化反应,合成了二茂铁取代的笼型八聚(二甲基硅氧基)倍半硅氧烷,产物经红外光谱、核磁共振氢谱与硅谱等进行了表征.     

六聚笼型倍半硅氧烷的合成及解离研究

采用环己基三氯硅烷为反应物,乙腈为溶剂,通过水解反应合成出纯净的环己基六聚笼型倍半硅氧烷T6(化合物1),通过FT-IR、29SiNMR、XRD、MS对其结构、分子量、晶型等进行了全面的表征。并成功将其解离为四硅醇物质(化合物2),为合成封闭双官能化的八聚笼型倍半硅氧烷奠定了基础。     

含金属笼型倍半硅氧烷的研究进展

倍半硅氧烷作为催化剂载体硅胶表面结构与性能研究的模型,可以通过表征其表面反应性质来直观认识硅胶负载型催化剂的作用机制。过去几十年来,倍半硅氧烷的研究呈现飞跃式的发展态势,开发出许多新化合物和新合成方法,并在一些催化过程中得到应用。将倍半硅氧烷作为金属化合物的配体,极大地丰富了元素化学的内容。本文重点介绍了合成含金属笼型倍半硅氧烷的相关进展,同时介绍了含金属笼型倍半硅氧烷在聚合物材料应用中的研究。     

笼型倍半硅氧烷形态分析及对杂化材料相容性和机械性能的影响

采用水解缩合方法制备了八乙烯基笼型倍半硅氧烷(OVPOSS), 并将其引入到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)自凝树脂中, 得到有机-无机杂化材料. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、塑料球压痕硬度计、高温高速摩擦磨损测试仪和悬臂梁冲击实验等对其形貌和性能进行了研究. 结果表明, OVPOSS以晶体状态存在于PMMA树脂中. 通过DSC热性能曲线、FOX方程和Gordon-Talyor方程曲线发现, 当POSS含量较高时, PMMA-POSS杂化体系能够发生相分离, 对杂化材料的机械性能有一定的影响.     

笼型八聚(γ-氯丙基)倍半硅氧烷的合成及表征

以甲醇为溶剂 ,浓盐酸为催化剂 ,γ-氯丙基三乙氧基硅烷在室温下经水解缩合高产率地制备了笼形八聚( γ-氯丙基 )倍半硅氧烷。合成的化合物分别用元素分析 ,1 H,1 3C,2 9Si NMR,FT- IR和 GPC进行了表征。     

双环笼状取代倍半硅氧烷的合成与表征

以双环笼状含磷四配位硅为前驱体, 四甲基氢氧化铵为催化剂反应得到具有高度对称结构的双环笼状磷酸酯取代倍半硅氧烷, 通过红外光谱, ²⁹Si固体核磁共振谱, 质谱和X衍射光谱等手段确定了产物的结构和晶型. 热分析结果表明, 添加5%集磷硅为一体的倍半硅氧烷, 能使环氧树脂的分解温度提高45 ℃, 700 ℃时成炭量达到12.2%.     

生物降解高分子/笼型倍半硅氧烷纳米复合材料的制备、结晶行为与性能研究进展

由于相对较高的价格、较慢的结晶速率、较弱的力学性能、较差的热稳定性、较窄的加工窗口和较慢的生物降解速率等自身的弱点,生物降解高分子材料并未如通用高分子材料一样得到广泛应用,制备以生物降解高分子为基体的纳米复合材料是有效的改性方法之一。本文结合作者近年来在生物降解高分子改性领域中的工作,对以笼型倍半硅氧烷(POSS)作为纳米填料改性左旋聚乳酸(PLLA)和聚ε-己内酯(PCL)的研究进行简单综述,POSS可有效提高PLLA和PCL基体的结晶速率和力学性能,并促进了聚合物基体的水解过程。     

倍半硅氧烷改性环氧树脂的研究进展

倍半硅氧烷是近年发展起来的一种分子水平的有机无机杂化材料。文章介绍了倍半硅氧烷的结构、合成以及笼型倍半硅氧烷（POSS）基高分子复合材料的结构及合成方法。倍半硅氧烷改性聚合物可以提高聚合物的热性能、阻燃性能和物理机械性能等。文章综述了倍半硅氧烷改性环氧树脂的研究进展。     

环氧基笼型倍半硅氧烷/4，4′-二氨基二苯砜体系的等温固化动力学

笼型倍半硅氧烷环氧树脂;二氨基二苯砜;固化反应动力学;差示扫描量热法     

基于倍半硅氧烷的有机-无机杂化材料研究

有机-无机杂化材料兼具有机材料和无机材料的优点,是继单组份材料、复合材料和梯度材料之后的新一代功能材料。基于可以通过分子设计与剪裁的倍半硅氧烷(笼型倍半硅氧烷和无规倍半硅氧烷)无机前驱体,利用多种方法如反应性共混法、溶胶-凝胶法、光固化、原子转移自由基聚合、自组装技术等制备一系列高性能聚合物/倍半硅氧烷有机-无机纳米杂化材料。     

反应性梯形聚氢基倍半硅氧烷合成方法的改进

对反应性梯形聚氢基倍半硅氧烷 (H T)的合成方法进行了改进 .首先利用硅羟基与硅氯基之间的脱氯化氢缩聚来代替以前采用的硅羟基间脱水缩聚反应 ,进一步提高了作为梯撑的对苯二胺之间氢键在聚合反应中的模板作用 .另外利用三甲基氯硅烷与对苯二胺梯撑的聚硅氧烷中间体的末端硅羟基进行封端反应 ,从而保证在脱除对苯二胺梯撑模板分子过程中避免进一步的无规缩合导致支化或交联 ,得到的反应性梯形聚氢基倍半硅氧烷 (H T)的规整性有所改善 .热分析结果表明与单链聚二甲基硅氧烷的Tg(- 12 3℃ )相比 ,其Tg 高达 117 0℃ ,证明这种梯形高分子具有刚性链结构 .尤其是2 9Si NMR谱中代表梯形主链上硅原子 (SiO3 2 )峰的基线宽度Δ =5 ,而采用硅羟基间脱水缩合方法得到聚合物的Δ =8～ 10 .表明该反应性梯形聚氢基倍半硅氧烷H T的规整性得到了明显的提高 .而且 ,该聚合物又是第一个可溶性、反应性、纯梯形主链无机高分子 ,它可以进一步通过硅 氢侧基接枝反应制备不同类型的梯形无机主链功能高分子 .     

多面体笼型倍半硅氧烷纳米杂化低介电材料的研究

多面体笼型倍半硅氧烷( POSS)是由O-Si-O链接的纳米大小的笼型无机芯[(SiO1.5)n]和外围有机取代基团（活性或惰性）组成,这种独特的结构为杂化功能材料的制备提供了重要的平台与基础。本文从低介电材料结构对性能的影响,以及低介电性能的形成机理,综述了当前低介电材料制备方法,尤其是多面体笼型倍半硅氧烷( POSS)在低介电材料控制制备的研究进展,为该领域新材料设计提供借鉴。     

苯基笼状倍半硅氧烷(TSP-POSS)改性聚氨酯的分子模拟和热性能研究

采用分子力学及分子动力学方法,构建了质量百分比分别为0 wt%、3.06 wt%、6.56 wt%、10.13wt%、12.11 wt%、15.36 wt%和19.87 wt%共7种TSP-POSS杂化聚氨酯的分子结构模型,通过对均方位移、径向分布函数、XRD衍射图谱的分析,在分子水平上研究了半笼型TSP-POSS的引入对聚氨酯分子链结构及热性能的影响.结果表明,当TSP-POSS含量低于12.11 wt%时,随着TSP-POSS质量分数的增加,分子链之间的平均距离增大,分子间相互作用减小,聚合物分子链的运动性增强;当TSP-POSS含量高于12.11 wt%时,TSP-POSS自身会团聚成晶簇,降低了聚合物分子链的运动能力并由无定形聚集状态转变为层状半结晶结构.通过对7种体系的体积-温度函数分析,证明TSP-POSS的引入在一定程度上能显著提高聚氨酯杂化材料的玻璃化转变温度,在一定程度上增强其热稳定性.     

多面体低聚倍半硅氧烷的合成研究进展

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)由于具有规整的立体结构、纳米尺寸、优良的相容性和修饰性,使其成为分子结构设计和材料改性的最佳选择之一。因此,POSS的合成引起了人们广泛的关注,深入研究它的合成方法与反应机理具有十分重要的学术意义和应用价值。本论文综述了POSS的合成研究进展(包括水解缩合法、官能团衍生法、缺角闭环法等),重点介绍了全同取代(T8R8)、单官能团(T8R7R′)、多官能团(T8RnR′8-n)及半缩合POSS(T7)的制备方法与途径,并总结了POSS的合成经验及发展方向。     

笼形低聚倍半硅氧烷/聚酰亚胺杂化薄膜的合成、热性能及低温力学性能研究（英文）

通过掺杂不同质量分数的八缩水甘油醚基笼形低聚倍半硅氧烷(G-POSS),以溶胶凝胶法制备得到一种新型聚酰亚胺(PI)杂化薄膜.通过红外反射光谱(DRIFT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)表征了其结构与薄膜断面形貌,以热重(TG)和机械性能分析研究了薄膜的耐热性与常温和低温(77K)下的力学性能.结果表明,在掺杂量低于5%时,该杂化薄膜耐热性保持稳定,同时在常温和低温下都表现出优于纯PI膜的拉伸强度,其中在G-POSS掺杂量为3%时,杂化薄膜的拉伸强度为239.38MPa(77K),比纯PI膜提升了17%.这是由于在低温条件下,聚合物分子链被冻结,G-POSS粒子与PI基底间的排列更加紧密,同时界面作用力更大.     

环氧基笼型倍半硅氧烷/4,4'-二氨基二苯砜体系的等温固化动力学

应用等温差示扫描量热法研究了4,4'-二氨基二苯砜(DDS)固化笼型倍半硅氧烷环氧树脂(POSSER)体系的反应动力学,测定了固化反应热,得出了不同温度下固化反应程度与反应时间、固化反应速率与反应时间的关系曲线,通过非线性拟合得到固化反应速率与反应程度的关系曲线.结果表明,固化反应在体系的玻璃化转变温度以上进行,等温固化反应遵从自催化反应机理,用Kamal方程可很好地描述不同温度下固化反应的自催化过程,拟合得到其反应动力学参数k1、k2、m、n,k1和k2对应的固化反应的表观活化能分别为79.67和59.84 kJ/mol.