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。     

多面体低聚倍半硅氧烷及其在聚合物中的应用进展

介绍了多面体低聚倍半硅氧烷的结构和性能,重点介绍了多面体低聚倍半硅氧烷的几种合成方法;在聚合物体系中的应用及对聚合物性能的提高,并对今后多面体低聚倍半硅氧烷的发展做了相关的阐述.     

双功能基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)的合成与表征

以无水乙醇为溶剂,将乙烯基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷在酸性条件下进行共水解共缩聚反应合成二乙烯基六甲基八聚笼型倍半硅氧烷。讨论了影响反应的各种因素,得出了该反应的最佳条件,在单体浓度为0.35 mol/L,催化剂浓度为0.4 mol/L,水与单体物质的量比为6时,于50℃反应40 h得到的产物有最高的产率。利用红外、核磁共振(1H-NMR、29S-i NMR)和X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征,结果证明,产物形成了完整的笼型结构,产物的结构式为[Si8O12(CH=CH2)2(CH3)6],XRD测试也表明产物具有较好的结晶性。     

多面体低聚倍半硅氧烷晶粒诱导的聚乳酸结晶行为及性能

通过溶液及熔融两步共混方法,用带有环氧基的多面体低聚倍半硅氧烷(EVOS)对聚乳酸(PLA)进行改性,并对复合材料的力学性能、结晶性能和相态等方面进行了表征。实验结果表明,随着EVOS的加入,PLA冷结晶温度降低,结晶和熔融温度变化不大,结晶热和熔融热下降。1%的EVOS在PLA中实现了纳米尺度的分散,随着EVOS含量增加,球晶尺寸明显增加。当EVOS的添加量为5%时,材料的拉伸强度比纯PLA增加26.2%,达到最大值。     

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.     

环氧基倍半硅氧烷的合成与表征

以八乙烯基倍半硅氧烷(OvPOSS)为原料,过氧乙酸为氧化剂,采用官能团衍生法制备了环氧基倍半硅氧烷(epoxy-POSS)。讨论了过氧化氢浓度、反应时间、反应温度、酸体积比对OvPOSS环氧化程度的影响。结果表明,当酸体积比CH3COOH∶H2O2=0.5∶1,反应温度60℃,回流反应12h,OvPOSS上参加反应的乙烯基平均数为4,并用FT-IR、NMR对产物结构进行了表征。     

笼形倍半硅氧烷的结构及其应用

从笼型倍半硅氧烷的结构特点及主要性能方面出发,对笼型倍半硅氧烷的有机／无机杂化改性进行了综合性描述,评述了它们的发展趋势。     

杂化笼形聚倍半硅氧烷的结构性能与应用

笼形倍半硅氧烷是一类新型高性能的多面体有机／无机分子复合物。本文从笼型倍半硅氧烷的结构特点,合成方法及主要性能方面出发,对笼型倍半硅氧烷的有机／无机杂化改性进行了综合性描述,介绍了它们的发展趋势。     

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.     

笼形八聚(羧乙基羰氨基丙基)倍半硅氧烷的合成与表征

以笼形八聚(γ-氯化铵丙基)倍半硅氧烷(OCAPS)与丁二酸酐为原料进行了酰胺化反应,合成了笼形八聚(羧乙基羰氨基丙基)倍半硅氧烷(OCPS),产率约为60%,产物易溶于DMF(二甲基甲酰胺)和DMSO(二甲基亚砜)等强极性溶剂,微溶于水,不溶于THF(四氢呋喃)和氯仿等有机溶剂,经FT-IR、1 H-NMR和29Si-NMR验证了其化学结构。利用XRD和SEM研究了其聚集态结构,结果表明,OCPS为多晶结构,在本体状态下聚集为微米级的立方体块状颗粒;EDS能谱分析表明,OCPS的各组成元素比例与理论值接近;热重分析表明,OCPS在226℃和511℃有2次较大的失重,分别对应羧基的脱除和有机取代基的分解。     

POSS改性有机玻璃研究进展

目的 多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)/聚合物复合材料是近年来材料科学领域研究的热点.把具有特殊笼型结构的新型有机-无机纳米粒子POSS用于改性有机玻璃(PMMA),可以提高PMMA的热学、力学和阻燃等性能,从而提升PMMA的使用效能,拓宽其应用领域.方法 通过对文献进行分析,阐明POSS的合成方法、特性和应用,并全面综述POSS改性PMMA的应用研究进展.结论 分析了目前POSS改性PMMA相关研究的不足,并提出了POSS改性PMMA拓展代替钢化玻璃应用于高层建筑和传统透明材料应用包装领域拟解决的关键问题.     

多面齐聚倍半硅氧烷的合成及其改性复合材料的应用

由于独特的纳米尺寸、空间立体结构和易于化学改性的特性,多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)得到了极大关注。同时,具有有机和无机材料的特性使POSS复合材料得到了快速的发展,特别是在生物医学、催化剂、光学材料和介电材料等领域。主要总结了POSS单体的合成手段和在改性复合物材料中的应用,并指出POSS及其改性复合材料的发展趋势。     

立方硅氧烷多枝分子合成与双光子吸收性能研究

以自制立方硅氧烷(OPS)为"核",合成4种立方硅氧烷多枝分子实现了有机/无机分子杂化.在800nm Ti蓝宝石激光器泵浦下开孔z扫描技术测得多枝分子sample 3、4具有明显的双光子吸收,吸收系数分别为1.4×10-11和2.0×10-11 cm/W;CCD光谱仪记录到两样品的上转换荧光峰位在600nm左右.经过立方硅氧烷杂化的多枝分子热分解温度最高可达377℃.     

Effect of POSS content on the electrical,thermal, mechanical,and wetting properties of electrospun polyacrylonitrile (PAN)/POSS nanofibrous mats

Although polyacrylonitrile (PAN) has excellent properties as a precursor of carbon fibre, octa-amic polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) nanoparticles which are hybrid organic–inorganic materials can be incorporated into PAN to tune up the properties such as the mechanical strength, thermal conductivity, and electronic conductivity for a broad range of potential applications. In this work, PAN with POSS of 1, 3, and 5 wt % based on acrylonitrile weight was prepared by solution polymerisation. The synthesised product was dissolved in dimethyl sulphoxide, followed by electrospinning. After electrospinning, the nanofibrous mats were stabilised at 250 °C for 1 h. The diameter of resulting PAN/POSS nanofibrous mats were less than 1 μm, as confirmed by SEM analysis. The effect of POSS on PAN/POSS nanofibrous mats was studied by SEM, universal testing machine, contact angle measurement, Fourier transform infrared spectroscopy, wide angle X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, and thermogravimetric analysis. The usefulness of the PAN/POSS nanofibre composites was realised from the improved electrical, thermal, mechanical, and wetting properties compared to pure PAN.     

含笼形POSS的PNIPAM温敏性水凝胶的溶胀及药物缓释行为

以八乙烯基低聚倍半硅氧烷(OVPS)为交联剂,通过溶液共聚制备了聚N-异丙基丙烯酰胺有机/无机杂化水凝胶(P(OVPS-co-NIPAM)),研究了其溶胀、消溶胀和再溶胀及药物缓释行为。结果表明,所有P(OVPS-co-NIPAM)杂化水凝胶的平衡溶胀率SR均随温度升高而降低。20℃,5-P(OVPS-co-NIPAM)杂化水凝胶在去离子水中的SR与常规水凝胶P(MBA-co-NIPAM)相同,但在生理盐水中的SR,前者明显大于后者。随着OVPS含量的增加,杂化水凝胶的SR、再溶胀和消溶胀速率均逐渐下降。5-P(OVPS-co-NIPAM)杂化水凝胶的载药率和累积释药率均高于常规水凝胶P(MBA-co-NIPAM)。此外,P(OVPS-co-NIPAM)杂化水凝胶的药物释放速率均高于常规水凝胶,而且20℃时随OVPS含量增加,释药加快。     

MAP-POSS/不饱和环氧树脂混杂光固化膜制备与性能

由KH-570水解缩合制备甲基丙烯酰氧基丙基笼型倍半硅氧烷(MAP-POSS),并将其与不饱和环氧树脂组成自由基-阳离子混杂光固化体系。用红外光谱(FT-IR)表征固化过程特征吸收峰的变化;测试MAP-POSS含量对固化膜表面水接触角、硅元素分布以及涂膜力学性能、热性能的影响。结果表明:MAP-POSS的加入增加了体系的交联度,提高了涂膜的疏水性、热稳定性和玻璃化温度(Tg)。当MAP-POSS含量为12%(质量分数,下同)时,Tg增加了16.9℃。当MAP-POSS含量为15%时,涂膜对水的接触角由58.0°增大到94.2°。MAP-POSS的加入使涂膜的冲击强度先增加后减小。     

氟硅改性丙烯酸酯有机/无机杂化无皂乳液制备及性能表征

以正硅酸乙酯（TEOS）为水解前驱体制得二氧化硅（SiO2）,并通过硅烷偶联剂（KH570）表面改性后,与全氟烷基乙基丙烯酸酯（FM））等乙烯基单体聚合,通过无皂乳液聚合方法制备了氟硅改性丙烯酸酯有机/无机杂化无皂乳液。FT-IR分析表明,TEOS水解为SiO2,并与丙烯酸酯单体、氟单体参与了共聚反应;采用TEM及AFM对乳胶粒的形态结构进行表征,发现乳胶粒分布较为均一,平均粗糙度和致密程度较高;DLS分析表明乳液平均粒径为49.49nm;接触角测试表明氟单体、硅溶胶及KH570的加入显著提高了涂膜的防水性。     

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.     

耐热有机/无机杂化材料的研究进展

耐热有机/无机杂化材料是一类通过化学作用或者物理作用将有机相和无机相在纳米级别上结合起来的具有优良热性能的材料,其集成了有机相和无机相的优点,具有优良的力学性能、耐热性、加工性、电性能等,在许多领域都显示出巨大的应用前景.按照该类杂化材料的组成进行分类,并以此为依据逐类介绍了耐热有机/无机杂化材料的研究进展.现有耐热有机/无机杂化材料的制备仍以共混或添加型为主,含硅和(或)硼元素及其衍生物的杂化材料具有优良的耐热性.