聚有机硅倍半氧烷的合成及其在涂层材料中的应用

聚有机硅倍半氧烷由于具有优异的力学、电学、光学性能,近年来被广泛应用作涂层材料以提高其热稳定性、耐腐蚀性、耐磨性、耐刮伤性、绝缘性等。介绍了聚有机硅倍半氧烷的合成方法及其在涂层材料中的应用。     

聚有机硅倍半氧烷热解研究进展

国防航空工业的发展需求高性能陶瓷,尤其是纳米陶瓷。聚有机硅倍半氧烷可作为前驱体,通过热解制备陶瓷。该方法操作简便,易于控制。本文综述了国外有关聚有机硅倍半氧烷热解理论与应用研究近况,并对这一领域的发展进行了展望。     

硅倍半氧烷改性聚酰亚胺(PI/Si)复合膜性能

通过在聚酰亚胺(PI)中分别添加笼型八氨基苯基硅倍半氧烷(OAPS)、 笼型八苯基硅倍半氧烷(OPS)、 梯形聚苯基硅倍半氧烷(PPSQ)和无机纳米SiO₂, 制备了4种含硅聚酰亚胺(PI/Si)复合膜. 对PI/Si复合膜的相容性、 力学性能、 热性能和阻燃性能进行了研究. 结果表明, OAPS与PI间展现出较好的相容性, PPSQ次之, 而OPS, SiO₂与PI的相容性较差; 但相容性与复合膜的力学和热性能无明显的对应关系. SiO₂可提高PI的力学性能; PI/OAPS复合膜的T_g最高; OAPS, PPSQ或SiO₂的加入使PI复合膜的热稳定性稍有提高, 而少量OPS的加入大大降低PI膜的热稳定性. 这类PI/Si复合膜的显著特点是能够大幅提高PI膜的极限氧指数, 含硅化合物能够增加PI燃烧后残炭量, 使残炭的形貌得到显著改善. PI/Si复合膜在燃烧过程中在表面形成一层白色含硅包裹层, 起到隔热隔氧及保护内层有机物不被燃烧的作用. 硅倍半氧烷对炭层形貌的改善显著, 展现出比SiO₂更好的阻燃性能.     

多面体低聚八(二苯砜基)硅倍半氧烷合成优化及磺酰化机理研究

以笼型低聚八苯基硅倍半氧烷(OPS)为原料,AlCl3为催化剂,苯磺酰氯为磺酰化试剂,在二氯甲烷溶液中反应72h,合成了笼型八(二苯砜基)硅倍半氧烷(ODPSS).该方法合成过程简单稳定,产率高.通过FTIR、MALDI-TOF MS、1H NMR、13C NMR、29Si NMR和元素分析对产物进行了表征,证明OPS已完全转化为ODPSS.通过改变溶剂、催化剂、反应时间和各反应物物质的量之比,优化了反应条件,分析了反应机理,建立了该体系下OPS的磺酰化反应机理模型.     

多面体低聚八氨基苯基硅倍半氧烷合成方法改进及其表征

以八硝基苯基硅倍半氧烷(ONPS)为原料, 5% Pd/C 和FeCl₃ 为催化剂, 水合肼为还原剂, 在四氢呋喃溶液中反应 1 h 合成了八氨基苯基硅倍半氧烷(OAPS). 相比文献中已有的其它合成方法, 该方法合成过程简单且稳定, 催化效率高、产率高、周期短. 通过FTIR, ¹H NMR, GPC 对产物进行了表征, 证明了硝基已完全转化. 通过催化剂的控制, 分离出ONPS 向OAPS 转化过程中的一种含有羟胺和二羟胺基团的中间体. 分析了OAPS 合成机理, 提出了ONPS 和水合肼的反应历程. 认为ONPS 中的硝基先经过2 电子转移转化为二羟胺化合物, 然后经过脱水加氢生成羟胺化合物, 最后再经过脱水加氢生成OAPS; 在有ONPS 存在的情况下, 水合肼主要转化为氮气和氢气, 待ONPS 完全转化为OAPS 后, 水合肼转化为氮气和氨气.     

聚有机硅氧烷—聚丙烯酸酯IPN涂料的合成

研究聚有机硅氧烷－聚丙烯酸酯互穿聚合物网络（ＩＰＮ）涂料的合成，并用ＩＲ、ＴＧ、ＳＥＭ、ＧＰＣ及性能测试等方法进行分析．结果表明，该涂料可用作摩岩石刻防风化材料，具有无色透明、硬度高、附着力强、耐酸沉降、耐热老化性好及有优良的透水气性，可避免使用单一有机硅涂料或丙烯酸系涂料造成的“保护性”破坏     

有机硅参与的聚电解质的合成及性能研究

以带磺酸根离子单体，丙烯酸酯单体，丙烯酸与甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（MAPS）进行紫外光引发溶液聚合，研制出一种可粘在聚二甲基硅氧烷橡胶上的聚电解质。并就各个单体用量对聚合物粘接性能，离子交换当量，柔韧性等的影响进行了探讨。结果表明：采用4－乙烯基苯磺酸钠，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸和甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷在紫外光引发下聚合1h，常温固化可得到满足要求的聚电解质。     

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 .     

有机硅氧烷预聚体的合成及其在化学固沙中的应用

以甲基三乙氧基硅烷为反应物,在盐酸催化下水解缩合,合成无色透明粘稠的液体有机硅氧烷预聚体,IR和1H NMR表征证实其为目的产物;当有机硅氧烷预聚体与工业乙醇的体积比为1∶1,以质量分数0.60%的NaOH-CH3OH溶液为固化剂,加入该溶液0.05 mL,在30 ℃,预聚体交联固化时间为9 min;在50 ℃,预聚体交联固化时间为4 min;首次将有机硅氧烷预聚体,或它与聚乙烯醇（PVA20-88）的混合物用作化学固沙剂,形成的固结层具有较好的耐水性和较高的抗剪强度;当PVA20-88与有机硅氧烷预聚体的质量比为1∶4时,粘聚力达到483.7 kPa,内摩擦角为68.39°,在160 h的紫外光照射下,具有很好的耐老化性。     

硅倍半氧烷改性聚酰亚胺(PI/Si)复合膜性能简

通过在聚酰亚胺(PI)中分别添加笼型八氨基苯基硅倍半氧烷(OAPS)、笼型八苯基硅倍半氧烷(OPS)、梯形聚苯基硅倍半氧烷(PPSQ)和无机纳米SiO2,制备了4种含硅聚酰亚胺(PI/Si)复合膜. 对PI/Si复合膜的相容性、力学性能、热性能和阻燃性能进行了研究. 结果表明,OAPS与PI间展现出较好的相容性,PPSQ次之,而OPS,SiO2与PI的相容性较差;但相容性与复合膜的力学和热性能无明显的对应关系. SiO2可提高PI的力学性能;PI/OAPS复合膜的Tg最高;OAPS,PPSQ或SiO2的加入使PI复合膜的热稳定性稍有提高,而少量OPS的加入大大降低PI膜的热稳定性. 这类PI/Si复合膜的显著特点是能够大幅提高PI膜的极限氧指数,含硅化合物能够增加PI燃烧后残炭量,使残炭的形貌得到显著改善. PI/Si复合膜在燃烧过程中在表面形成一层白色含硅包裹层,起到隔热隔氧及保护内层有机物不被燃烧的作用. 硅倍半氧烷对炭层形貌的改善显著,展现出比SiO2更好的阻燃性能.     

The microstructure and anticorrosion performance of phytic acid-catalyzed polysilsesquioxane coatings

In this paper, the polysilsesquioxanes were prepared via the hydrolysis and condensation of methyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and tetraethoxysilane under the catalysis of phytic acid for the first time. Their microstructure and corrosion resistant performance were investigated by ¹³C NMR, ²⁹Si NMR, GPC, SEM, electrochemical techniques and salt spray test, respectively. It was found that phytic acid could catalyze the sol–gel reaction more efficiently than hydrochloric acid, causing more T³ structures, and the phytic acid-catalyzed polysilsesquioxane coatings had excellent corrosion resistance performance.     

Polarographic Determination of Inorganic Phosphorus in Phytic Acid

Abstract

A method for the determination of inorganic phosphorus in phytic acid by polarography was developed. The mechanism of Mo/Sb/P polarographic behaviour has been studied. It is one of the most sensitive analytical methods of phosphorus at present. The limit of detection is 8x10^?9 g/ml. This method has been used in the determination of inorganic phosphorus in phytic acid and result is found satisfactory.     

Preparation and Optical Properties of New Metal/Macromolecule Architectures

Polymer nanocomposite films with unusual and anisotropic optical properties were obtained by the controlled in-situ generation of noble metal nanoparticles (NPs). Poly(vinyl alcohol) (PVA) and poly(ethylene-co-vinylalcohol) (EVAl) nanocomposites containing gold and silver NPs were efficiently produced by a photo-reduction or thermal process both operating directly in the solid state and resulted efficiently stabilized by the presence of polymer hydroxyl groups, which prevent particles agglomeration. Uniaxial drawing of the NPs/polymer composites promoted anisotropic packing of the embedded particles along the stretching direction of the film, resulting in a shift of the surface plasmon resonance well above 40 nm and thus producing a well-defined polarization-dependent colour change. Such nanostructured materials when are obtained in the form of thin films can be applied to several fields, from sensor to photonics (i.e., macromolecular strain sensor, linear absorbing polarizer).     

光度检测离子色谱法测定大豆中的植酸

本文介绍了用光度检测离子色谱法分离分析植酸的适宜条件。以NaNO_3和HNO_3为淋洗液,用磺基水杨酸和三氯化铁为柱后衍生试剂,使用国产YSA型阴离子分离柱分离和测定了大豆中的植酸,得到满意的结果。     

植酸在络合滴定铜时作为掩蔽剂的研究

研究了植酸在络合滴定铜时的掩蔽性能。发现在ｐＨ５．５或ｐＨ４．５以５－Ｂｒ－ＰＡＤＡＴ为指示剂,用ＥＤＴＡ滴定Ｃｕ＾２＋时,可以用植酸掩蔽Ｆｅ＾３＋、Ａｌ＾３＋,Ｓｎ＾４＋、Ｔｉ＾４＋、Ｔｈ＾４＋、Ｌａ＾３＋和Ｃｅ＾３＋。本法已用于测定锡青铜,磷青铜和铝青铜中的铜。     

基于聚集诱导发光的荧光探针法检测植酸和植酸酶

以4-甲氧基二苯甲酮为原料,合成了四苯乙烯季铵盐化合物4,将其作为荧光探针分子用于植酸和植酸酶的检测。植酸中含有6个带负电荷的磷酸根离子,在静电引力的作用下,诱导带正电荷的四苯乙烯季铵盐发生聚集,导致荧光增强;向该体系中加入植酸酶后,在植酸酶的催化作用下,植酸被水解,聚集体解聚,荧光明显减弱。从而建立了水相中植酸和植酸酶检测的新方法,实现了对植酸和植酸酶的灵敏检测。     

Determination of Phytic Acid in Urine by ICP Atomic Emission Spectrometry.

Abstract

A method to determine phytic acid within urine in the range 0.15–2 mg/l is reported. The method is based on the ICP atomic emission spectrometric determination of phosphorus, after previous separation and concentration of phytic acid using the anionic resin AG1-X8. The method has been applied successfully to determine phytic acid in synthetic urine and human urine.     

Electrochemistry and Electrocatalysis of Myoglobin Loaded into Multilayer Films Assembled with Phytic Acid and Chitosan

Natural polymer polysaccharides chitosan (CS) was successfully assembled with phytic acid (PA) into {PA/CS}_n layer-by-layer films. Myoglobin (Mb) could be gradually “absorbed” or loaded into {PA/CS}_n films when the films were immersed into Mb solutions, forming {PA/CS}_n-Mb films. The {PA/CS}_n-Mb films demonstrated well-defined and quasi-reversible cyclic voltammetry (CV) responses for Mb Fe^III/Fe^II redox couple and were used to catalyze electrochemical reduction of oxygen and hydrogen peroxide. The interaction between Mb and {PA/CS}_n films was explored and discussed, which suggested that the electrostatic attraction might play a major role in loading Mb into the films. This new kind of film incorporated with redox proteins could be used to fabricate the new type of biosensors or bioreactors without using mediators.     

基于植酸改性的羽毛吸附材料的制备及其性能

以含环氧基的羽毛接枝共聚物(Feather-g-PGMA)为原料、植酸(PA)为改性剂,利用环氧基的开环反应,将PA中的磷酸根基团引入到Feather-g-PGMA表面,制得含有高密度磷酸根的羽毛吸附材料。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)和X衍射图谱(XRD)对改性前后的羽毛进行表征。重点研究了羽毛吸附材料的制备过程及其吸附量的主要影响因素。结果表明:PA成功改性了Feather-g-PGMA。当PA体积分数为25%、温度为70℃、时间为4h时,改性条件最佳。制备的羽毛吸附材料与Pb~(2+)之间可产生配位作用,对Pb~(2+)有强吸附力,吸附容量可达54.4mg/g。与羽毛相比,热稳定性下降;与Feather-g-PGMA相比,热稳定性增强。     

不同超稳Y沸石的酸性质及其催化性能

用NH_3-TPD、FTIR和脉冲微反技术,以正庚烷.正十六烷和α-甲基萘三种探针反应研究了不同超稳化方法对Y沸石酸性质和催化性能的影响,并与各超稳Y沸石的骨架铝(N_(Al))_F和非骨架铝(N_(Al))_(EF)相关联,发现,B酸和L酸量均与(N_(Al))_F有关,而与(N_(Al))_(EF)无关;除SSY外,三探针反应在USY,US-SSY和DAY上的裂解活性与(N_(Al))_F,B酸量有关,但并非线性关系,SSY的B酸量最多,酸性最强.但其活性最小.值得注意的是三探针反应的裂解活性与(N_(Al))_(EF)呈很好的线性关系,但DAY例外,它的非骨架铝含量最高,但其活性最低.对SSY和DAY的例外结果亦进行了讨论.