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.     

笼形氯化氨丙基聚倍半硅氧烷/聚乳酸杂化材料的制备及性能

采用溶液共混法制备了笼形氯化氨丙基聚倍半硅氧烷/聚乳酸(OCAPS/PLLA)杂化材料,研究了OCAPS对PLLA热性能和力学性能的影响.结果表明,PLLA与OCAPS之间形成了氢键,OCAPS在PLLA基体中具有良好的分散性;随着OCAPS质量分数由0增至15%,OCAPS/PLLA杂化材料的玻璃化转变温度(Tg)由54.1℃升至54.5℃,熔融温度(Tm)由149.0℃降至147.6℃,OCAPS的加入没有改变PLLA的热分解温度,但使PLLA的储能模量由2206MPa降至1203MPa.     

笼型倍半硅氧烷(POSS)合成的研究进展

笼型倍半硅氧烷(POSS)是一类引人注目的新型纳米材料。POSS独特的有机无机杂化结构赋予其许多优异的性能,如高的耐热性、力学性能、良好的介电性能及光学性能等,展示出广泛的应用前景。文中首先介绍了POSS的结构和性能特点,然后详细综述了笼型倍半硅氧烷(POSS)合成方面的研究进展,将笼型倍半硅氧烷的合成方法分成三官能团硅烷的水解缩聚反应法、顶端-带帽法、硅氢化反应法、侧基转化法和POSS的结构重排法等5种合成方法。     

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。     

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。     

笼型倍半硅氧烷(POSS)的合成及应用进展

综述了POSS的合成和研究进展,介绍了POSS改性聚合物材料的基本特点、机理和最新应用进展,并对POSS在低介电常数材料中的应用进行了回顾。     

环氧树脂/笼型倍半硅氧烷纳米复合材料的阻燃性能与热解机理

探讨了环氧树脂(EP)/笼型倍半硅氧烷(POSS)纳米复合材料的阻燃性能与热降解机理。利用锥形量热计研究了EP以及EP/POSS的燃烧行为,发现POSS可有效降低EP的热释放速率峰值以及总热释放。热失重-红外联用测试结果表明,虽然EP与EP/POSS热裂解产物种类相似,但EP/POSS气相产物均出现在较高温度下,这是由于POSS的存在延迟了EP热解产物的释放,并且在高温下形成了稳定性良好的含硅杂化炭层。此炭层可有效阻止热量与氧传递,从而在燃烧的过程中阻止下部材料进一步燃烧。     

光固化聚甲基丙烯酰氧丙基笼型倍半硅氧烷热分解动力学

用热重及热-质联用测定紫外光固化后的甲基丙烯酰氧丙基笼型倍半硅氧烷(MPA-POSS)的热分解过程,采用Ozawa法、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Friedman法对其热降解动力学进行分析。样品的分解过程主要分为两个阶段,初期主要是羰基和C—O键的断裂,在347～677℃范围内产生CO和CO2,在445～655℃范围内产生CH3+。分解活化能在119.88～133.72kJ/mol之间,反应级数为n=0.852。     

多面体倍半硅氧烷(POSS)/聚苯乙烯复合材料热性能

通过自由基本体聚合制备了4-(2-二茂铁基乙烯基)-苯基-七环戊基多面体倍半硅氧烷（POSS1）/聚苯乙烯、 丙烯酰基异丁基POSS（POSS2）/聚苯乙烯以及胺丙基环戊基POSS（POSS3）/聚苯乙烯复合材料。采用XRD和TEM研究了POSS在聚苯乙烯基体中的分散性。结果表明, 部分POSS1以纳米线形态存在于聚苯乙烯基体中, POSS2与苯乙烯共聚以分子级分散于聚苯乙烯基体中, 而POSS3以聚集态晶体存在于聚苯乙烯基体中。热失重分析表明, 3种POSS/聚苯乙烯复合材料的热稳定性均增加, 其中POSS1/聚苯乙烯复合材料的热稳定性最好。与纯聚苯乙烯比较, POSS1/聚苯乙烯和POSS2/聚苯乙烯复合材料的玻璃化转变温度分别提高了约10℃和8℃。      

聚苯乙烯/多面体倍半硅氧烷纳米复合材料的性能

通过自由基本体聚合制备了新型聚苯乙烯/4-(2-二茂铁基乙烯基)-苯基-七异丁基多面体倍半硅氧烷(POSS1)纳米复合材料。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结果表明,POSS1在质量分数为1%(文中出现的百分数均为质量分数)和3%POSS1的纳米材料中以分子级分散,而在5%POSS1的聚苯乙烯复合材料中,部分POSS1以晶体形式分散于聚苯乙烯基体中。热失重分析表明聚苯乙烯/POSS1纳米材料的热稳定性增加。与纯聚苯乙烯比较,聚苯乙烯/POSS1纳米材料的玻璃化转变温度得到明显提高,同时表现了较好的综合力学性能。     

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。     

接枝法制备聚苯乙烯/笼型倍半硅氧烷复合材料

以工业级的3-氯丙基三氯硅烷和七聚(苯基)倍半硅氧烷三硅醇钠为原料,通过顶端封角法合成了含有一个3-氯丙基、七个苯基的单官能团POSS(3-氯丙基POSS),并以其作为聚苯乙烯的添加剂,采用化学接枝的方法制备POSS/PS复合材料.利用傅立叶转变红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR、29Si-NMR)和X-射...     

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。     

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。     

PC/POSS复合材料的制备及热性能

合成及表征了八苯基倍半硅氧烷（PH-POSS）、γ-甲基丙烯酰氧丙基倍半硅氧烷（MA-POSS）,并利用差示扫描量热（DSC）和热重分析（TGA）分别研究其在聚碳酸酯（PC）体系中对体系热性能的影响。研究结果表明,复合材料Tg随着PH-POSS含量的增加而降低;而随着MA-POSS含量的增加基本不受影响。在氮气中,复合...     

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。