POSS及其改性聚合物的研究进展.pdf

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1、POSS及其改性聚合物的研究进展《上海塑料》2010年第3期(总第151期)·专论与综述·POSS及其改性聚合物的研究进展何小芳，刘玉飞，代鑫，胡蕾阳，樊斌斌，胡平(1．河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作，454000；2．东南大学材料科学与工程学院，江苏南京211189)摘要介绍了多面体倍半硅氧烷(P0ss)的合成方法，综述了POSS改性聚合物的一些优异性能，总结了近3年国内的研究成果，展望了POSS改性聚合物的研究前景。关键词多面体倍半硅氧烷；合成；改性聚合物；优异性能中图分类号：TQ

2、320．61文献标识码：A文章编号i1009—5993(2010)03—0001—05可使其与基体间形成共价键。。]。就目前来看，O前言POSS的合成方式分为两种：一种为水解缩合法，多面体倍半硅氧烷(POSS)是化学式为生成新的Si—O—Si键；另一种以POSS的笼形结[RSiO]的总称。其中，R可以是氢基、环氧基、构为基体，对R基进一步改进，一般称之为：顶端一苯基、烯烃基等。可以为6，8，10，12等，其中，以戴帽法、POSS的结构选择性断裂法、顶点一打开法6，8最为常见。被PoSS改性的聚合

3、物相对于未等，其实它们的本质都是以POSS结构为基础的功被改性的聚合物而言，许多性能得到进一步优化，能化法。有些人提出二步法合成POSS，其实质就如耐蚀性、耐热性、阻燃性、玻璃化转变温度(T)、是综合了以上两种方法]。热分解速率、拉伸强度、结晶热、熔融热等，所以1．1水解缩合法P0SS聚合物材料被誉为新一代高性能材料[1]。水解缩合法生成新的si—O—si笼形结构，可本文将近3年国内POSS改性聚合物的优异性能以把原始反应物抽象为R—SIX。，由R—S．x。合成进行总结，对POSS的合成方法进行

4、归纳，以期对POSS的反应式可以表示为]：科研之路有所裨益。R—SiX3+1．5nH2O一(RSiOl5)+3nHX式中：R代表惰性基，如氢基、烷基、苯基等，X代表1POSS的合成活性基团，如烷氧基等。这种合成方法的产率很POSS属于纳米尺度的二氧化硅／硅氧烷杂化低，反应时间长，对合成条件的要求很高口。物。内部由硅氧无机核心组成，外围被反应性或非余洋等采用水解缩合法，在浓HC1为催化反应性有机基团包围，分子多为笼形结构。硅氧无剂的条件下，以乙烯基三甲氧基硅烷为原料，合成机核心赋予其优异的耐热性，

5、外围非反应性有机基八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷；研究反应温度、团可增加其与有机基体之间的相容性，反应性基团反应物的投料比对产物收率的影响。结果表明：在25℃，反应物水解缩合21d，乙烯基三甲氧硅烷、HC1、CH。OH三者的体积比为9：12：200，乙烯收稿日期：2010—08—07项目来源：河南理工大学实验室开放基金(SKJA09003，基三甲氧基硅烷、HCI的体积分数分别为3．90、SKJB09010，SKJB09011)；河南理工大学SRTP项目5．43％时，产物的收率达到最高，为26．3％

6、。(09-3—031)1．2POSS结构为基础的功能化法作者简介：何小芳(1980一)，女，硕士，讲师，主要从事无机纳米粉本方法是一种间接的合成方法，拓展了POSS体改性聚合物材料的研究。合成的思路。虽然反应条件的要求也很苛刻，但合——1——POSS及其改性聚合物的研究进展《上海塑料》2010年第3期(总第151期)成的产率提高了许多，从而为POSS在纳米杂化材胶，并对其性能进行了相关测试。结果表明：此厌料领域的应用奠定了基础。氧胶剪切强度最高达20MPa，在200℃剪切强度张文红等以苯为溶剂，

7、40％的苄基三甲基氢保持率为75左右，耐高温性能良好。氧化铵的甲醇溶液为催化剂，苯基三氯硅烷水解缩2．2POSS改性聚苯乙烯合制得笼状八苯基多面低聚倍半硅氧烷；进一步在聚苯乙烯是目前应用较广的树脂，但存在性四乙基氢氧化铵(35的水溶液)的作用下，以四氢脆、光热稳定性差等缺点。克服这些缺点一直是人呋喃为溶剂合成不完全缩合的多面体低聚倍半硅们改性聚苯乙烯所要解决的重要课题之一_1。氧烷。结果表明：与以往的合成方法相比，该法明张媛媛等以丙烯酸和丙烯酸丁酯的低聚物显缩短了反应时间，并提高了产率。为乳化剂

8、，甲基丙烯酰氧丙基笼型倍半硅氧烷为改孟二辉等口0_以八苯基多面低聚倍半硅氧烷性剂，制备丙烯酸酯／苯乙烯共聚乳胶涂料。研究(OPS)为底物，无水三氯化铝为催化剂，通过傅一克结果表明：该乳液稳定性得到了进一步改善，耐水酰基化反应合成笼形八(乙酰苯基)倍半硅氧烷；研性、耐热性、耐化学性等综合性能得到一定的提高。究并讨论溶剂和投料比对反应收率的影响。较佳赵春宝等口通过熔融共混法制备了聚苯乙烯的合成条件为：二氯甲烷140mL，，z(aeetylchlo—(PS)／八苯基多面体低聚倍半硅氧烷(OPS)复合r