乙烯基倍半硅氧烷杂化膜的制备及其光学性能

利用溶胶-凝胶法制备了乙烯基倍半硅氧烷(VS)和TEOS改性的乙烯基倍半硅氧烷(VST),以VS和VST为中间体,制备了杂化膜材料m-VS和m-VST,用红外光谱、扫描探针电镜对杂化材料进行了表征,并通过紫外-可见-近红外分光光度计研究了VS和VST膜材料的光学性能.结果表明:m-VS在波长200～300nm的紫外吸收最大,在400～700nm涂膜玻璃片的透光率可提高到90%以上,TEOS质量分数为20%时,杂化膜的增透作用最大,可用于日光温室的透光材料.     

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。     

甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷-醋酸乙烯酯共聚物/二氧化硅杂化材料的制备和性能研究

通过溶胶凝胶法制备了甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷醋酸乙烯酯/二氧化硅杂化聚合物材料;用紫外光谱(UV),傅立叶红外光谱(FT-IR)对聚合物进行了结构表征;溶胶抽提结果表明杂化材料体系中凝胶的含量很高;SEM观察了杂化材料的形貌;示差扫描量热法(DSC)、热重法(TG)测试分析了材料的热稳定性。     

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。     

用正硅酸乙酯改性的倍半硅氧烷膜压痕特性的研究

用压痕测实验研究了正硅酸乙酯(TEOS)改性剂的含量,对可涂于包装材料的倍半硅氧烷(SSO)膜的硬度和弹性模量的影响.SSO是由3-(2.3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPMS)水解缩合反应制备的.膜的硬度和弹性膜量是由纳米压痕(IIT)设备的连续硬度测试(CSM)技术测定的.对膜体系改性后各种指标进行了分析.结果表明:摩擦学行为可以通过在涂层系统中添加不同含量的TEOS来影响,在含有20%TEOS的膜中,有最小的摩擦系数和较好的抗压痕性.     

γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷改性聚氨酯的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚四氢呋喃二醇（PTMG）、γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷（MEMO）为基本原料,制备了硅烷改性聚氨酯乳液,并外加氮丙啶进一步提高了胶膜的性能。衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FT-IR）对产物的结构进行了表征,考察了MEMO含量对乳液粒径、胶膜耐水性、力学性能及热性能的影响,同时对胶膜的结晶性及接触角进行了测试。结果表明ATR-FT-IR证实了MEMO成功地反应到了聚氨酯分子链上;在m（MEMO）=5.67%,m（AZ）=2%时,胶膜的耐水性最低为14.84%,胶膜的最大拉伸强度为17.334MPa,断裂伸长率为232.56%,改性后聚氨酯的热稳定性提高,结晶性及表面能均降低。     

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。     

氨丙基倍半硅氧烷/有机硅杂化涂层抗原子氧侵蚀

为了提高航天器用有机硅涂层的抗原子氧侵蚀性能, 用氨丙基倍半硅氧烷交联固化环氧有机硅树脂, 在聚酰亚胺基材上制备出杂化涂层, 并对杂化涂层进行了地面原子氧暴露试验, 分析了试验前后杂化涂层表面形貌、 化学成分和化学结构的变化。结果表明, 氨丙基倍半硅氧烷阻止了有机硅涂层中微裂纹的产生, 避免了“淘蚀”现象, 材料质量损失明显下降。在原子氧暴露过程中, APOSS分子中的O和Si从低的结合能态慢慢向高的结合能态(氧化态)转变, 在表面生成了SiO₂保护层, 阻止了原子氧对底层材料的进一步侵蚀。      

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。     

甲基丙烯酸甲酯-γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷细乳液共聚合研究

将甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体与反应性单体γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)进行细乳液共聚合,获得了MMA-CO-(A-174)共聚物乳液。研究了聚合温度、助稳定剂用量、A-174用量及水相中pH调节剂用量对聚合过程动力学的影响。利用红外光谱和透射电镜对共聚产物组成和乳胶粒子形态进行了表征。用气相色谱法(GC)测定了共聚物乳液中微量甲醇含量．结果表明,细乳液聚合工艺可以避免活性硅烷A-174的反应性官能团在聚合过程中被水解损耗。     

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.     

TEOS溶胶-凝胶法制备SiO_2-有机杂化材料研究进展

无机-有机杂化材料是指将无机和有机材料以一定的方法键合在一起而得到的一种新型复合材料。随着溶胶-凝胶法的发展,Si O2及其Si O2-有机杂化材料的合成过程越来越多样化,产物形态更为复杂,产物结构表现出一定的可控性。本文分别对溶胶-凝胶法制备Si O2-有机杂化材料诸方面最新研究进展进行总结与评述。     

PDMS/SiO2杂化材料的合成与性能研究

采用草酸作为催化剂,通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)反应制得了透明的块状聚二甲基硅氧烷/SiO2有机-无机杂化材料,并采用FTIR、TG等方法对所制备的杂化材料进行了分析表征,考核了杂化材料的硬度.结果表明:所制备的杂化材料中的硬度随PDMS用量、分子量以及H2O/TEOS的摩尔比的增加而降低,其热重损失率随PDMS用量的增加而下降.     

自交联型γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性丙烯酸酯细乳液的合成与性能

用细乳液聚合方法合成了γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)改性丙烯酸酯细乳液,乳化剂采用SDS和T riton X-405复配,助稳定剂采用甲基丙烯酸十八酯;并对细乳液涂料进行了表征(红外,TEM,动态光散射)。研究了温度、乳化剂浓度和硅烷偶联剂的含量对有机硅改性丙烯酸酯细乳液聚合反应动力学的影响,结果表明,当温度为80℃,乳化剂质量分数为2%,MPTS的质量分数为10%时能得到粒径较小,性能优良的细乳液。     

γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液的研究

采用单体后滴加的方法，用γ－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液进行改性，通过乳液共聚合成了丙烯酸酯－有机硅共聚物，对合成工艺进行了初步探索，通过红外光谱，DSC分析对产物进行了表征，研究了不同有机硅含量对共聚产物力学性能，吸水率的影响，证实了丙烯酸酯－有机硅共聚物比纯丙烯酸酯具有更优良的力学性能和耐水性。     

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。     

桥联聚倍半硅氧烷(BPS)的研究进展

介绍了一种新型的杂化材料---桥联聚倍半硅氧烷(Bridged polysilsesquioxanes,BPS),该材料由于结构上的特殊性而表现出许多优异的性能。阐述了桥联聚倍半硅氧烷的研究现状及结构特性,重点综述了该材料的制备方法及其在光电、催化、吸附等材料领域内的应用,在此基础上展望了今后的发展趋势。     

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.     

聚二甲基硅氧烷杂化材料的制备与性能研究

采用草酸作为干燥控制化学添加剂（DCCA），通过溶胶-凝胶（Sol-Gel）法制得了两相间以共价键结合的透明块状PDMS／TiO2及PDMS／SiO2有机无机杂化材料。通过FTIR、TG、DSC、UV—VIS等方法对材料进行了分析和测试。结果表明，此杂化材料中没有相分离，且具有良好的透光性和热稳定性。     

ATRP法合成(丙烯酸乙酯-co-3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷)共聚物及其性能研究

以单质铜(Cu0)为还原剂,采用电子转移生成催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)合成了丙烯酸乙酯-co-3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷(DMMSPMA)共聚物[P(EA-co-DMMSPMA)]及其湿固化膜,研究了P(EA-co-DMMSPMA)分子量增加以及DMMSPMA含量对P(EA-co-DMMSPMA)湿固化膜性能的影响。研究结果表明:随着P(EA-co-DMMSPMA)分子量增大,湿固化膜的拉伸强度增加,断裂伸长率略有上升,玻璃化转变温度升高。在P(EA-co-DMMSPMA)分子量为10000,DMMSPMA含量为25%(wt,质量分数)条件下,其拉伸强度为2.09MPa,断裂伸长率为33%,玻璃化转变温度为4.18℃。