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.     

含磷低聚倍半硅氧烷及其阻燃应用的研究进展

高分子材料具有广泛的应用前景,但其阻燃性往往成为限制其使用的因素之一。聚倍半硅氧烷(POSS)具有独特的分子可设计性,近年来在聚合物阻燃领域受到广泛关注。本文针对聚倍半硅氧烷的研究现状,综述了其阻燃机理及一般合成方法。重点讨论了含磷低聚倍半硅氧烷(含磷POSS)的合成方法及其在聚合物中的应用效果。将常见的含磷POSS,按照结构形态分为五类:完整笼形、不完整笼形、笼-梯形、POSS基共聚物、POSS基官能化氧化石墨烯,并讨论了它们对不同聚合物带来的阻燃性能的影响。结果表明,不同的含磷POSS与一定的聚合物混合均能表现出优异的阻燃性能,具有广泛的应用前景。     

POSS的合成及其在环氧树脂改性中的应用进展

POSS是多面体低聚倍半硅氧烷的简称,是一种有机一无机杂化结构的分子,其内部为Si-O-Si键组成的无机框架,外部被有机基团所包围,分子结构可控可设计,应用十分广泛。本文综述了最近几年国内外POSS的研究进展,尤其是官能化POSS的合成及其在环氧树脂改性中的应用情况,并对其发展趋势作了展望。     

POSS/PS复合材料的制备及其热性能

单官能团3-氯丙基笼形倍半硅氧烷(POSS)与官能化的聚苯乙烯(PS)进行缩合反应,得到POSS/PS复合材料,其热性能得到明显改善。单官能团3-氯丙基POSS由顶端封角法制备;PS经过3步处理以引入醇钠基团：Friedel-Crafts酰基化反应将羰基引入到PS的苯基上,羰基被硼氢化钠还原为羟基,金属钠与羟基反应生成醇钠基团;单官能团3-氯丙基 POSS分子上的C—Cl与PS上的醇钠基团缩合从而制备POSS接枝的POSS/PS复合材料。利用1H NMR和FTIR技术表征中间产物和POSS/PS复合材料,结果表明POSS笼上的C—Cl与官能化后PS链上的醇钠官能团之间的缩合反应效率很高。XRD测试表明POSS具有良好的分散性。TGA、DSC分析结果表明,由于POSS的引入,POSS/PS复合材料比纯PS的初始分解温度提高69℃,玻璃化转变温度提高16℃。     

单官能POSS的合成及性质研究

以七异丁基三硅醇POSS和三氯硅烷或三乙氧基硅烷化合物为原料,用"顶角-盖帽法"得到了一系列单官能POSS化合物。利用FT-IR、1 H-NMR、29SiNMR、DSC、XRD、TGA等对它们进行了结构表征和性能研究,并将这些化合物的特征红外吸收峰、核磁化学位移值、结晶性能、熔点、热降解行为与八异丁基POSS进行了比较,发现不同取代基团对POSS的物性有显著地影响,特别是惰性气氛下的热分解行为存在显著差异。     

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。     

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.     

羧基官能化聚丁二烯:点击化学合成及对环氧树脂的固化机理

采用"巯基-乙烯"点击化学的方法合成了羧基官能化聚丁二烯,以此为固化剂成功得到了环氧热固性树脂。通过核磁共振氢谱(1 H NMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)对羧基官能化聚丁二烯进行了化学结构表征;此外,用傅里叶红外光谱(FTIR)追踪了固化反应过程并探讨了羧基官能化聚丁二烯固化环氧树脂的机理;采用差示扫描量热法(DSC)表征聚丁二烯和羧基官能化聚丁二烯的热性能。结果表明,成功合成的羧基官能化聚丁二烯较聚丁二烯有较高的玻璃化转变温度,其固化环氧树脂是通过羧基官能化聚丁二烯分子链上含有的多个羧基与环氧基开环加成生成酯基和羟基。在本实验固化条件下,固化剂与环氧树脂的质量比为3∶7便可使环氧树脂完全固化。     

负离子法合成POSS端基官能化聚丁二烯及其表征EI北大核心CSCD

以丁二烯(Bd)为单体,一氯丙基七异丁基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS-Cl)为封端剂,正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,环己烷为溶剂,采用负离子聚合技术合成了POSS端基官能化聚丁二烯(PB-POSS)。采用核磁共振(~1H-NMR、^(13)C-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对PB-POSS的结构和相对分子质量、相对分子质量分布进行了表征。NMR表明POSS与聚丁二烯锂(PBLi)发生封端反应生成了PB-POSS;GPC表明POSS封端PB过程中易发生副反应,生成二聚体副产物。为此,系统考察了结构调节剂种类和用量、添加剂LiCl、低温条件及在封端前加入1,1-二苯基乙烯(DPE)或苯乙烯(St)等方法对POSS封端PB反应的影响。结果表明,采用封端前加入DPE或St可以消除副反应,避免生成二聚体;此外还对封端反应机理进行了探讨。     

负离子法合成POSS端基官能化聚丁二烯及其表征

以丁二烯(Bd)为单体,一氯丙基七异丁基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS-Cl)为封端剂,正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,环己烷为溶剂,采用负离子聚合技术合成了POSS端基官能化聚丁二烯(PB-POSS)。采用核磁共振(~1H-NMR、~(13)C-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对PB-POSS的结构和相对分子质量、相对分子质量分布进行了表征。NMR表明POSS与聚丁二烯锂(PBLi)发生封端反应生成了PB-POSS;GPC表明POSS封端PB过程中易发生副反应,生成二聚体副产物。为此,系统考察了结构调节剂种类和用量、添加剂LiCl、低温条件及在封端前加入1,1-二苯基乙烯(DPE)或苯乙烯(St)等方法对POSS封端PB反应的影响。结果表明,采用封端前加入DPE或St可以消除副反应,避免生成二聚体;此外还对封端反应机理进行了探讨。     

新型哑铃型POSS的合成

以三乙二醇、异丁基三甲氧基硅烷为原料,首先合成关键中间体二联咪唑与单碘代笼型聚倍半硅氧烷(单碘代POSS)。二者通过季铵化反应,生成新型哑铃型POSS。利用核磁共振氢谱、硅谱及元素分析对其结构进行鉴定,并利用DSC及TGA对其热性能进行研究。结果表明,合成的哑铃型POSS熔点为199℃,热稳定性良好(Td5=294℃)。     

官能化噻咯合成研究进展Ⅱ.交联法、取代法、硼化法与硅烷化法

官能化噻咯(silole音译)是一种重要的噻咯衍生物,不仅在有机金属合成领域占重要地位,也是建构新型π共轭体系的重要组成部分。本文介绍了官能化噻咯的几种重要合成方法,并对各种方法的特点及适用范围作了分析和总结。     

可控活性自由基聚合制备端基官能化聚合物研究进展

端基官能化聚合物是指那些在聚合物末端或悬垂端含有活性官能团的聚合物。它们可发挥交联剂或扩链剂的作用,从而制备出不同结构特点的嵌段聚合物、接枝聚合物、星型、超支化或树状聚合物。文章主要对引发转移终止剂(Iniferter)法、原子转移自由基聚合(ATRP)、氮氧自由基调控聚合(NMRP)和可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)等可控活性自由基聚合方法在制备端基官能化聚合物中的应用进行了介绍。最后对可控活性自由基聚合在功能性聚合物制备中的应用前景进行了展望。     

官能化环氧改性超支化碱溶性聚酯

通过丙烯酸与多官能环氧树脂反应合成官能化环氧树脂,利用官能化环氧树脂对由环氧氯丙烷和1,2,4-偏苯三甲酸酐合成的超支化碱溶性聚酯进行改性,得到官能化环氧树脂改性超支化碱溶性聚酯;研究了树脂的组成对感光性和碱溶性的影响;树脂的E0达到4．80mJ／cm^2,反差r可达到2．54．结果表明,由于特殊的三堆球形结构,使得超支化聚合物在先致抗蚀剂中具有应用前景。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

苯并噁嗪/POSS纳米复合材料的合成与性能研究

以双酚A、多聚甲醛、11-氨基十一酸和环氧化POSS为原料合成了苯并噁嗪-POSS纳米复合材料。采用傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪和热重分析分别对其结构、热固化行为和热稳定性进行表征。结果表明:随着POSS含量的增加,其固化起始温度和终止温度呈下降趋势,苯并噁嗪树脂的热稳定性能随之提高,当POSS含量为5%时,双酚A-POSS苯并噁嗪树脂的残炭量达到最大为23.0%。