POSS/聚合物杂化材料应用的研究进展

笼型倍半硅氧烷(POSS)/聚合物有机无机杂化材料是近年来材料科学领域的一个研究热点。POSS/聚合物杂化材料在很多领域都呈现出了巨大的应用前景,如高温绝缘材料、低介电常数材料、传感器、光学元件材料、催化剂载体等。文中综述了其在航空航天、耐热阻燃、高性能介电材料、多孔功能材料、催化剂、陶瓷前驱体、纳米复合材料和生物齿科材料等方面应用的研究进展。最后,笔者指出目前制约POSS/聚合物杂化材料深入研究和广泛应用的关键原因是POSS化合物的合成。     

笼型多面体低聚倍半硅氧烷研究进展

笼形多面体低聚倍半硅氧烷是近年来新兴的一类真正分子水平上的有机/无机杂化纳米材料.介绍了POSS的有机无机杂化的笼形结构和相应性能,总结了通过三官能的有机硅单体水解缩聚合成POSS及其衍生物的路线及存在的低产率、高成本问题,并概述了POSS基聚合物的性能、杂化结构和制备方法,指出了POSS在各领域的应用前景,并对POSS基材料的发展趋势和有待于进一步解决的问题进行了探讨.     

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)杂化材料

POSS作为一种特殊的有机-无机杂化材料,在结构上具有很强的可设计性,为新材料的研究提供了极大的便利,在近几年的研究中备受人们关注.介绍了POSS合成的研究进展,重点综述了近几年POSS杂化材料在光电材料、聚合物阻燃和材料表面改性等领域的应用.指出基于POSS的杂化材料发展前景广阔,在未来材料科学发展中将发挥重要作用.     

笼型倍半硅氧烷(POSS)/环氧树脂有机无机杂化材料的热性能

为了提高环氧树脂(EP)的性能,采用具有氨基官能团的笼型倍半硅氧烷(POSS)改性.首先通过POSS与EP发生化学反应,形成有机无机杂化树脂;然后固化杂化树脂,得到POSS/EP有机无机杂化材料.文中研究了杂化树脂的凝胶特性和杂化材料的热性能,包括热变性温度(HDT)、玻璃化转变温度(Tg)和高温热分解性能.研究结果表...     

笼型倍半硅氧烷纳米杂化材料的研究进展

介绍了笼型倍半硅氧烷(POSS)作为一种新型的有机一无机杂化材料,在近10年的研究中引起了极大关注.阐述了POSS单体的结构特点及官能化POSS的合成,并指出了POSS聚合物在催化剂、发光材料、介电材料等领域内的应用前景.     

功能性POSS制备的研究进展

作为一种特殊结构的有机/无机杂化纳米材料,笼形多面低聚倍半硅氧烷(polyhedral oligomeric silsesquioxanes, POSS)具有优异的理化性能。本文对POSS的发展历程、分子结构特性进行总结,并重点对聚合物改性中常用的六面体功能性POSS的合成方法展开综述,包括硅烷水解法、官能团转化衍生法及"顶角-戴帽"法。所涉及的功能性POSS种类有:甲基丙烯酰氧丙基POSS、乙烯基POSS、氨基POSS、环氧基POSS、羟基POSS及部分单官能化POSS。最后归纳出合成方法的影响因素,并将国内对功能性POSS的研究进行展望:未来的研究工作可注重对合成机理的进一步明确以及对现有工艺稳定性的改善,从而在提高产率的基础上降低成本,为工业化生产提供技术支持;同时可精确设计功能性基团的引入,合成更多新官能化POSS。     

分子内杂化纳米结构体多面体低聚倍半硅氧烷研究进展

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)是基于化学键合作用形成的分子内杂化体系,其改性后的材料是一类具有广泛潜在应用价值的新型有机-无机杂化材料。文中介绍了多面体低聚倍半硅氧烷单体的结构、性能、单体及其衍生物的合成,以及其改性聚合物材料在航空、航天、卫生、电子等高科技领域内的应用前景。针对国内的研究现状,指出低聚倍半硅氧烷-聚合物杂化体系研究所存在的问题。     

含POSS聚合物的制备与性能研究进展

多面体齐聚倍半硅氧烷(POSS)具有特殊的笼状结构,可从纳米尺度上起到对聚合物的改性作用。通过不同的方法将POSS分子引入到聚合物体系中去,以改善聚合物性能是聚合物改性的重要手段之一。文中从聚合方式上对含POSS聚合物的制备进行介绍,包括传统自由基聚合、活性聚合、缩聚聚合和开环聚合,并对合成的含POSS有机/无机聚合物的性能进行相关介绍。     

POSS/EPDM无机-有机杂化材料

以自行合成的笼形八乙烯基硅倍半氧烷(OVP)与三元乙丙橡胶(EPDM)及硫化剂等通过双辊混炼机制备笼形低聚硅倍半氧烷(POSS)/EPDM纳米杂化材料。测定了POSS/EPDM杂化材料的力学性能和阻燃性能, 并利用热重分析仪及锥形量热仪考察了材料的热稳定性及热释放速率。结果表明: 含OVP的POSS/EPDM纳米杂化材料与纯EPDM相比, 氧指数(LOI)和热稳定性明显提高, 热释放速率显著降低。仅加入0.88%的OVP即可将LOI提高11.8%, 起始热分解温度提高51℃, 残炭量为纯EPDM的1.58倍, 热释放速率降低25.8%, 可见OVP在提高EPDM综合性能方面有较高应用价值。      

锡氟磷酸盐玻璃/聚合物杂化材料结晶性能研究进展

综述了近年来锡氟磷酸盐玻璃/聚合物杂化材料的结晶性研究进展,分别介绍了锡氟磷酸盐玻璃对极性、非极性聚合物结晶性能的影响,并对锡氟磷酸盐玻璃/聚合物杂化材料的应用前景进行了总结与展望。     

ATRP法制备POSS/PMMA复合材料及表征

以单功能基POSSCl做引发剂,氯化亚铜/2,2-联吡啶做催化剂,在110℃引发单体甲基丙烯酸甲酯聚合,合成了单分散的POSS/PMMA有机-无机杂化材料。利用1H-NMR、FT-IR、XPS技术表征POSS/PMMA复合材料,并采用DSC和TG研究了复合材料的热性能。结果发现,含Si-Cl键的物质也可以作为ATRP方法的引发剂,通过ATRP法成功实现了POSS在材料中的单分散。     

POSS/聚合物纳米复合材料的研究进展

多面体低聚物倍半硅氧烷(POSS)由于其特殊的笼型结构、纳米尺寸,在制备POSS/聚合物纳米复合材料方面受到了广泛关注。介绍了POSS/聚合物纳米复合材料的主要制备方法(原子转移自由基聚合法、自由基聚合法、共混法、乳液聚合法等),还介绍了POSS-聚合物的分子结构,POSS/聚合物纳米材料的形貌、结晶及其影响因素。指出了POSS/聚合物纳米复合材料研究的问题,展望了POSS/聚合物未来的发展趋势。     

POSS/聚合物纳米复合材料的制备及其在光电材料中的应用

多面体低聚硅倍半氧烷(POSS)是一种新型有机-无机纳米材料。由于其具有优异的光学、电学、力学和热稳定性能,利用具有笼状结构的POSS带有的一个或多个具有反应活性的官能团进行聚合、接枝、表面改性等将POSS引入聚合物分子链段,制备有机/无机纳米复合材料,可以明显改善聚合物的光、电、热等性能。综述了POSS/聚合物纳米复合材料的制备及其在光电材料中的研究进展。     

地质聚合物在有机-无机杂化材料中的应用研究进展

有机-无机杂化材料实现了有机材料和无机材料纳米或分子级的复合,且兼备有机物和无机物各自的优点。地质聚合物是一种新型的高性能环保无机聚合物材料,因其特殊的网状结构,使其具有优良的力学性能,但其韧性差,使其应用受限。综述了地质聚合物在有机-无机杂化材料中应用的研究现状,并指出其在杂化材料领域中应用存在的问题及发展方向。     

POSS/聚丙烯腈星型纳米复合物的制备及热性能

通过自由基聚合的方法,将八乙烯基多面笼形低聚倍半硅氧烷(POSS)与丙烯腈(AN)共聚合得到不同POSS含量的AN与POSS的共聚物(PAN-POSS)。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)、硅核磁共振(~(29)Si-NMR)、X射线衍射(XRD)、热失重分析(TGA)和差示扫描量热(DSC)对PAN-POSS共聚物结构和性能进行了表征。研究结果表明,POSS笼形结构以化学键合的方式分子水平上均匀地分散在杂化聚合物中,形成了星型结构POSS/聚丙烯腈纳米复合物,复合物中POSS的含量随着反应单体中POSS配比的增加而增加,复合物的热性能随POSS含量增加明显提高。     

新型POSS基有机/无机纳米杂化材料的制备及光限幅性能研究

以二苯乙烯衍生物4-乙炔基-4′-硝基二苯乙烯(ENS)和POSS(T8H)为原料,通过钯催化硅氢化反应制备了POSS基有机/无机纳米杂化复合材料(POSS-ENS),并用IR、1H NMR、29Si NMR、UV-vis对其结构进行了表征.同时,对材料的光限幅性能和热性能进行了测试,结果表明,纳米杂化复合材料不仅对532nm、4ns脉宽的激光具有良好的光限幅效应,而且具有很好的光学稳定性和热稳定性能.     

多面体低聚倍半硅氧烷纳米杂化材料制备方法研究进展

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)作为一种新型的有机-无机纳米杂化材料,在现代材料科学中显示出潜在的使用价值。不同取代基的POSS具有不同的反应活性,因此制备POSS基纳米复合材料的方法层出不穷。综述了以物理共混法和化学合成法制备POSS基纳米复合材料的研究进展,并展望了今后POSS基纳米杂化材料的发展前景。     

新型苯并环丁烯官能化POSS及其衍生聚合物的制备与表征

基于笼型倍半硅氧烷(POSS)的有机-无机杂化纳米复合低介电材料由于具有良好的综合性能,在微电子封装中存在潜在应用。然而目前基于POSS的可聚合单元通常含有髙极性基团,对材料低介电性能造成了不利影响。基于苯并环丁烯(BCB)基团在高性能低介电材料中的独特优势,利用POSS的Heck反应,在POSS上引入BCB官能团,进而制备形成衍生聚合物。核磁氢谱表明成功实现了POSS的BCB官能化,取代率达到约50%。差示热量测试表明BCBPOSS通过[~(2+)4]环加成实现了交联聚合。热重测试表明BCB-POSS交联树脂具有优异的热稳定性能。扫描探针显微镜结果表明BCB-POSS交联树脂薄膜表面光洁性较好,满足微电子应用的基本要求。     

环氧树脂/二氧化硅杂化材料的制备与性能表征

溶胶-凝胶法制备环氧树脂/SiO2杂化材料,利用FTIR、SEM和综合热分析仪对杂化材料的结构、显微形态及热性能进行了表征.结果表明,杂化材料中SiO2与环氧树脂两相间存在氢键作用;SiO2质量分数＜7%时SiO2与环氧树脂之间无明显相界面,可获得有机聚合物链段与无机网络互穿的有机/无机杂化材料;SiO2质量分数为11%时材料具有最佳耐热性能.     

无机—有机纳米杂化材料的分子设计与构筑的研究

着重介绍用分子设计制备无机—有机纳米杂化材料的新方法及其结构、性能演变规律和功能化的工作。特别介绍关于纳米晶—聚合物杂化材料、纳米二氧化硅—聚合物纳米复合材料及其有机—无机聚合物表面结构与性能关系规律。如通过对纳米无机材料功能化修饰,使其含有与聚合物共聚的官能团,实现了与聚氨酯、硅橡胶、环氧树脂的分子组装,形成了无机—有机的互穿网络式嵌断共聚物,大大提高了聚氨酯、硅橡胶和环氧树脂的力学性能和热稳定性能。该聚氨酯杂化材料的拉伸强度和伸长率比未改性前均提高了2倍以上。通过原位聚合、聚合物刷、从表面接枝技术制备出高性能材料。探讨用催化链转移聚合等聚合方法实现新颖有机—无机纳米杂化材料的制备及其表面构筑。通过无机材料的表面设计和表面处理控制无机/聚合物复合材料的界面结构和行为,得到了多种性能优良的多元多尺度复合材料。提高纳米杂化复合高分子材料的加工性能,探索其特异的光电等特异性能。