籠型低聚倍半硅氧烷/硅橡膠復(fù)合材料的制備及性能進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-04-11 15:36
利用籠型低聚倍半硅氧烷(POSS)對(duì)聚合物進(jìn)行改性,已經(jīng)成為近年來高分子材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。其中,將POSS作為功能填料引入硅橡膠,制備POSS/硅橡膠復(fù)合材料,是有機(jī)硅材料改性的重點(diǎn)方向。與其他填料相比,POSS具有獨(dú)特的有機(jī)-無機(jī)雜化結(jié)構(gòu),同時(shí)具備納米級(jí)尺寸且粒徑均一,可以在聚合物基體中達(dá)到分子水平的分散。POSS的這些優(yōu)點(diǎn)使硅橡膠材料的性能進(jìn)一步優(yōu)化,可大大拓寬其應(yīng)用范圍。POSS所具有的類似SiO2的籠型內(nèi)核,賦予其較高的耐熱性和優(yōu)良的力學(xué)性能。因此,POSS的引入對(duì)硅橡膠材料的熱穩(wěn)定性能和力學(xué)性能的影響尤其顯著。近幾年,隨著具有特殊官能團(tuán)的新型POSS單體的出現(xiàn),POSS/硅橡膠復(fù)合材料的性能得到進(jìn)一步提升,在一些特殊領(lǐng)域獲得一定應(yīng)用。POSS作為阻燃填料,已經(jīng)在硅橡膠絕熱材料領(lǐng)域取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果;將某些含氟的POSS單體引入硅橡膠中,能夠明顯降低硅橡膠材料的介電常數(shù),可將其作為性能優(yōu)良的低介電材料使用;用POSS作為填充粒子制備的POSS/硅橡膠混合基質(zhì)膜,兼具有機(jī)膜與無機(jī)膜的優(yōu)勢(shì),同時(shí)具有較高的熱穩(wěn)定性,已經(jīng)在氣體分離、生物醇回收等領(lǐng)域展現(xiàn)出較好...
【文章來源】:材料導(dǎo)報(bào). 2020,34(21)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【圖文】:
POSS的分子結(jié)構(gòu)
POSS的合成方法:(a)水解縮合法;(b)頂角-蓋帽法;(c)官能團(tuán)轉(zhuǎn)化法
頂角-蓋帽法是制備單官能化POSS的主要方法,首先通過硅烷水解制備缺角的POSS前驅(qū)體,然后再利用特定硅烷單體通過閉環(huán)反應(yīng)進(jìn)行“補(bǔ)角”,反應(yīng)過程如圖2b所示。該方法副產(chǎn)物少,后處理簡(jiǎn)單,產(chǎn)率高。Blanco等[13]首先合成了不完全縮合的三硅醇異丁基POSS、三硅醇環(huán)戊基POSS、三硅醇苯基POSS,然后在乙醇、四氫呋喃等混合溶劑中,與正己基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷和正癸基三乙氧基硅烷分別進(jìn)行頂角-蓋帽反應(yīng),得到一系列單官能化POSS單體。張韜毅等[14]以七異丁基三硅醇POSS和三氯硅烷或三乙氧基硅烷化合物為原料,用頂角-蓋帽法得到了硅氫基、乙烯基、烯丙基、氨丙基、巰丙基5種單官能七異丁基POSS。Liu等[15]以三硅醇苯基POSS與氯甲基苯基三氯硅烷為原料,四氫呋喃作溶劑,三乙胺作催化劑,經(jīng)頂角-蓋帽反應(yīng)得到氯甲基苯基單取代的POSS化合物。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]耐高溫硅橡膠的研究進(jìn)展[J]. 孫希路,劉春霞,許鑫江,馬鳳國(guó). 有機(jī)硅材料. 2018(01)
[2]苯基硅橡膠性能的研究進(jìn)展[J]. 孫全吉,黃艷華,吳娜,范召東,劉嘉. 有機(jī)硅材料. 2018(01)
[3]八乙烯基籠型倍半硅氧烷的合成及其對(duì)硅橡膠性能的影響[J]. 凌方唯,張典,李澤華,黃光速. 合成橡膠工業(yè). 2016(06)
[4]含有不同取代基的POSS在硅橡膠中的自組裝及其對(duì)硅橡膠熱穩(wěn)定性的影響[J]. 劉玉峰,朱志勇,黃安民. 塑料工業(yè). 2016(06)
[5]含POSS側(cè)基甲基含氫硅油的制備及應(yīng)用性能[J]. 陳凡,王瑞,李言,林欣,程玨,張軍營(yíng). 粘接. 2015(10)
[6]Vi-POSS衍生物在液體硅橡膠的應(yīng)用研究[J]. 盧秀嫻,李堅(jiān),張保坦. 化工新型材料. 2014(06)
[7]多面低聚倍半硅氧烷的合成及其對(duì)硅橡膠改性的研究進(jìn)展[J]. 劉濤,馬鳳國(guó). 合成橡膠工業(yè). 2014(03)
[8]多乙氧基POSS的合成及在RTV硅橡膠中的應(yīng)用[J]. 薛亮忠,林曉丹,馬文石,羅鐘瑜. 有機(jī)硅材料. 2013(06)
[9]籠形倍半硅氧烷/硅橡膠復(fù)合材料的性能研究[J]. 范敬輝,張凱,吳菊英. 橡膠工業(yè). 2013(04)
[10]單官能POSS的合成及性質(zhì)研究[J]. 張韜毅,張倩,李滔,徐日煒. 化工新型材料. 2013(03)
碩士論文
[1]新型POSS阻燃劑的制備及其應(yīng)用性能研究[D]. 袁章林.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[2]硅基絕熱材料配方及POSS的應(yīng)用探索研究[D]. 姜本正.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
本文編號(hào):3131520
【文章來源】:材料導(dǎo)報(bào). 2020,34(21)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【圖文】:
POSS的分子結(jié)構(gòu)
POSS的合成方法:(a)水解縮合法;(b)頂角-蓋帽法;(c)官能團(tuán)轉(zhuǎn)化法
頂角-蓋帽法是制備單官能化POSS的主要方法,首先通過硅烷水解制備缺角的POSS前驅(qū)體,然后再利用特定硅烷單體通過閉環(huán)反應(yīng)進(jìn)行“補(bǔ)角”,反應(yīng)過程如圖2b所示。該方法副產(chǎn)物少,后處理簡(jiǎn)單,產(chǎn)率高。Blanco等[13]首先合成了不完全縮合的三硅醇異丁基POSS、三硅醇環(huán)戊基POSS、三硅醇苯基POSS,然后在乙醇、四氫呋喃等混合溶劑中,與正己基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷和正癸基三乙氧基硅烷分別進(jìn)行頂角-蓋帽反應(yīng),得到一系列單官能化POSS單體。張韜毅等[14]以七異丁基三硅醇POSS和三氯硅烷或三乙氧基硅烷化合物為原料,用頂角-蓋帽法得到了硅氫基、乙烯基、烯丙基、氨丙基、巰丙基5種單官能七異丁基POSS。Liu等[15]以三硅醇苯基POSS與氯甲基苯基三氯硅烷為原料,四氫呋喃作溶劑,三乙胺作催化劑,經(jīng)頂角-蓋帽反應(yīng)得到氯甲基苯基單取代的POSS化合物。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]耐高溫硅橡膠的研究進(jìn)展[J]. 孫希路,劉春霞,許鑫江,馬鳳國(guó). 有機(jī)硅材料. 2018(01)
[2]苯基硅橡膠性能的研究進(jìn)展[J]. 孫全吉,黃艷華,吳娜,范召東,劉嘉. 有機(jī)硅材料. 2018(01)
[3]八乙烯基籠型倍半硅氧烷的合成及其對(duì)硅橡膠性能的影響[J]. 凌方唯,張典,李澤華,黃光速. 合成橡膠工業(yè). 2016(06)
[4]含有不同取代基的POSS在硅橡膠中的自組裝及其對(duì)硅橡膠熱穩(wěn)定性的影響[J]. 劉玉峰,朱志勇,黃安民. 塑料工業(yè). 2016(06)
[5]含POSS側(cè)基甲基含氫硅油的制備及應(yīng)用性能[J]. 陳凡,王瑞,李言,林欣,程玨,張軍營(yíng). 粘接. 2015(10)
[6]Vi-POSS衍生物在液體硅橡膠的應(yīng)用研究[J]. 盧秀嫻,李堅(jiān),張保坦. 化工新型材料. 2014(06)
[7]多面低聚倍半硅氧烷的合成及其對(duì)硅橡膠改性的研究進(jìn)展[J]. 劉濤,馬鳳國(guó). 合成橡膠工業(yè). 2014(03)
[8]多乙氧基POSS的合成及在RTV硅橡膠中的應(yīng)用[J]. 薛亮忠,林曉丹,馬文石,羅鐘瑜. 有機(jī)硅材料. 2013(06)
[9]籠形倍半硅氧烷/硅橡膠復(fù)合材料的性能研究[J]. 范敬輝,張凱,吳菊英. 橡膠工業(yè). 2013(04)
[10]單官能POSS的合成及性質(zhì)研究[J]. 張韜毅,張倩,李滔,徐日煒. 化工新型材料. 2013(03)
碩士論文
[1]新型POSS阻燃劑的制備及其應(yīng)用性能研究[D]. 袁章林.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[2]硅基絕熱材料配方及POSS的應(yīng)用探索研究[D]. 姜本正.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
本文編號(hào):3131520
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