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.     

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.     

多面体低聚倍半硅氧烷杂化丙烯酸树脂的制备及性能

采用二次聚合工艺将七异丁基甲基丙烯酰氧丙基POSS(T₈^MA/7i-POSS)、八甲基丙烯酰氧丙基POSS(T₈^MA-POSS)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行自由基聚合反应,制备得到POSS/PMMA杂化材料。通过红外光谱、核磁共振氢谱、X射线衍射等手段对聚合物的结构进行了表征,结果表明多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)分子成功被引入聚合物链段中;通过原子力显微镜、扫描电镜对杂化材料形貌进行分析,结果表明POSS的引入增加了杂化材料表面粗糙度,出现明显凹凸结构;通过热重分析、差示扫描量热分析对杂化材料热性能进行分析,结果表明当T₈^MA/7i-POSS添加量为20%、T₈^MA-POSS添加量为5%时,PMMA的玻璃化转变温度从91.73℃提高到129.58℃,表现出良好的热性能。     

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/氰酸酯杂化树脂固化动力学与固化工艺研究

采用非等温差示扫描量热法测试了不同升温速率下氰酸酯及氰酸酯/多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)复合材料的固化过程,分析了不同升温速率下,POSS对树脂体系固化行为的影响.运用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法对杂化树脂固化反应活化能进行了计算.结果表明,POSS对氰酸酯树脂固化具有催化作用,能显著降低树脂固化温度,含10%POSS的杂化体系固化温度可降至212℃;两种不同模型计算的活化能分别为83.30kJ/mol和85.68kJ/mol,与纯氰酸酯相比,杂化树脂的固化活化能和反应级数均有所增大.     

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。     

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。     

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。     

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...     

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...     

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。     

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。     

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。     

利用笼形聚倍半硅氧烷增强多壁碳纳米管在水溶液中的分散性

以笼形聚倍半硅氧烷(POSS)为物理分散剂,利用POSS与多壁碳纳米管(MWNTs)间较强的相互作用,在水溶液中对MWNTs进行分散。借助紫外吸光度对POSS分散的MWNTs浓度和稳定性进行了表征,测定了分散液的Zeta电位和离心后上清液中固体物质的质量分数,并用透射电镜观察了POSS与MWNTs间的结合情况。结果表明,POSS可以显著提高MWNTs在水溶液中的分散性,且提高程度与其有机官能团R的结构有关。在所采用的五种POSS中,八异丁基笼形聚倍半硅氧烷(POSSC)的分散效果最好。在此基础上,优化得到POSSC分散MWNTs的最佳条件,即MWNTs浓度为30mg/L,POSSC和MWNTs的质量比为1。此时,POSSC可较好地吸附在MWNTs表面对其进行分散,得到具有良好稳定性的MWNTs水分散液。该分散方法简单高效且不破坏MWNTs的完整结构,所得分散液可用于复合材料的制备。     

聚苯并咪唑基/八氨基笼状倍半硅氧烷复合电解质膜的制备与性能

采用原位合成的方法制备了聚2,5-苯并咪唑(ABPBI)/八氨基笼状倍半硅氧烷(AM-POSS)复合膜材料,并对其化学结构、表面形貌、热稳定性、力学性能、磷酸吸收性能及质子传导性能进行了表征和测试。结果分析认为,与纯ABPBI膜比较,ABPBI/AM-POSS复合膜基体因独特的"八爪鱼"结构而提高了复合膜的热稳定性能和力学强度;AM-POSS粒子的添加还显著提高复合膜的磷酸吸收能力,进而提高了复合膜的质子传导率;ABPBI/3%AM-POSS复合膜在磷酸掺杂水平达到252%时在80~140℃较宽温度范围内质子传导率超过0.1 S/cm;表明AM-POSS改性的ABPBI复合膜具备应用于宽温域质子交换膜燃料电池前景。     

Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane-Based Nanoparticles for Efficient Chemotherapy of Glioblastoma

Glioblastoma (GBM) is the most common lethal brain tumor with dismal treatment outcomes and poor response to chemotherapy. As the regulatory center of cytogenetics and metabolism, most tumor chemotherapeutic molecules exert therapeutic effects in the nucleus. Nanodrugs showing the nuclear aggregation effect are expected to eliminate and fundamentally suppress tumor cells. In this study, a nanodrug delivery system based on polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) is introduced to deliver drugs into the nuclei of GBM cells, effectively enhancing the therapeutic efficacy of chemotherapy. The nanoparticles are modified with folic acid and iRGD peptides molecules to improve their tumor cell targeting and uptake via receptor-mediated endocytosis. Nuclear aggregation allows for the direct delivery of chemotherapeutic drug temozolomide (TMZ) to the tumor cell nuclei, resulting in more significant DNA damage and inhibition of tumor cell proliferation. Herein, TMZ-loaded POSS nanoparticles can significantly improve the survival of GBM-bearing mice. Therefore, the modified POSS nanoparticles may serve as a promising drug-loaded delivery platform to improve chemotherapy outcomes in GBM patients.