紫外光辐射对有机硅氧烷水解缩合过程的影响研究.pdf

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1、第36卷第4期陕西师范大学学报(自然科学版)2008年7月JournalofShaan】【iNormalUniversity(NaturalScienceEdition)V01．36No．4Jul．2008文章编号：1672—4291(2008)04一0051—05紫外光辐射对有机硅氧烷水解缩合过程的影响研究赵晓辉，沈淑坤，左冬梅，胡道道‘(陕西师范大学化学与材料科学学院，陕西西安710062)摘要：报道了一种在酸性条件下，利用紫外光辐照甲基丙烯酸丙酯三甲氧基硅烷(MAPTMS)水解缩合体系制备具有透明性杂化材料的新方法．同时，利用红外光谱和核磁共振氢谱在线跟

2、踪监测MAPTMS的水解缩合过程．该研究结果表明，在杂化材料制备过程中，在不加入光敏剂条件下，通过光照使引入体系中的MAPTMS作为偶联剂其交联作用并非有机端烯键聚合发挥作用，而是通过无机端硅氧烷共缩合发挥偶联作用．关键词：紫外光辐射；水解一缩合；甲基丙烯酸丙酯三甲氧基硅烷中图分类号：0621．3+7文献标识码：Aneeffectofphot俨irradiati蛐册hydrolysis—condensati彻ofMAPTMSZHA0Xiao—hui，SHENShu_kun，ZUODong～mei，HUDao—dao。(C01legeofChemistryand

3、MaterialsScience，ShaanxiNormalUniversity，Xi’an710062，Shaan)【i，China)Abst船ct：Amethod，emplo)ringultravioletlighttoimdiatearni妣ureof3一methcryloxypropylt—methoxysilanesilane(MAPTMS)andHClforpreparationoftransparencehybridmaterial，wasreported．Additionally，‘theprocessesofthehydrolysisandc

4、ondensationofMAPTMSundernon—irradiationandirradiationwerefollowedbyusing1HNMRandFT—IR．Theresultsindicatetha、tphoto—irradiationcouldaffectratesofhydr01ysisandcondensationofMAPTMS，whichpromotesformationofcondensationproductwithanetworkm01ecularstructure．Thenetworkmolecularstructureisr

5、elatedtopolycondensationofsilanolratherthanpolymerizationofmethacrylgroupsinMAPTMS．Keywords：ultraviolet1ight；hydrolysisandcondensation；3一methacryloxypropyltri-methoxysi+lanesilane(MAPTMS)利用烷氧基硅烷作为前驱体进行溶胶一凝胶(s01．gel)反应制备无机氧化物和有机一无机杂化材料一直是个研究热点．这与其广泛地应用于光学器件、电子元件、化学传感、信息存储、功能涂层和薄膜等领域有

6、关⋯．通过传统的溶胶一凝胶反应制备的材料在反应后期的干燥和热处理过程会对得到的材料产生不良影响心．。】，光处理则可以克服这种缺陷．SachikoOkuzaki等[钉研究比较了利用溶胶一凝胶法在热处理和光照两种不同条件下制备SiOz的光致发光行为，发现通过热处理制得的产品有缺陷从而影响其光学行为，而同等条件下用光照法制得的产品则没有上述缺陷．同时他们在研究光辐射对硅氧烷水解缩合过程影响的工作中发现光照能加速硅氧烷的水解和缩合速度，在体系中产生大量稳定的收稿日期：2007—10一08基金项目：国家自然科学基金资助项目(20773084)作者简介：赵晓辉，女，硕士研

7、究生，主要从事溶胶凝胶化学机理方面的研究．*通讯作者：胡道道，男，教授，博士研究生导师．52陕西师范大学学报(自然科学版)第36卷Si一0一Si键，从而使制得的膜层比热处理得到的要致密和坚硬[5】．可见，光照和溶胶凝胶法的联用在杂化材料制备和后处理方面有潜在的应用价值．在有机硅氧烷前驱体中，甲基丙烯酸丙酯三甲氧基硅烷(MAPTMS)由于分子存在形成C—C链的可聚合烯键和形成Si—O—Si键的硅氧烷而使有关该前驱体的研究被广泛关注[6_8]．其中以该前驱体为主要成分通过水解和光引发聚合制备有机一无机杂化膜材料是非常重要的研究课题【9-11]，这些研究集中在光敏剂

8、存在下的光引发有机端烯键聚合．而光辐照