八乙烯基笼形倍半硅氧烷(OvPOSS)的合成、表征

本实验以乙烯基三氯硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷作为前驱体,利用直接水解法合成了八乙烯基笼形倍半硅氧烷(Ov POSS),并计算了产品的收率,表征了产品的结构。两种前驱体制备的目标产物的收率分别为26.90%和12.46%,通过29Si NMR、XRD和FT-IR表征均证实产物为Ov POSS。

八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷的合成与表征

采用水解缩合法,在浓HCl为催化剂的条件下,以乙烯基三甲氧基硅烷为原料合成了八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷,并对合成产物进行了表征;研究了反应温度、反应物的投料比对产物收率的影响。结果表明,在25℃,反应物水解缩合21 d,乙烯基三甲氧硅烷、HCl、CH3OH三者的体积比为9∶12∶200,乙烯基三甲氧基硅烷、HCl的体积分数分别为3.90%、5.43%时,产物的收率达到最高,为26.3%。

二步法合成乙烯基八聚笼型倍半硅氧烷

采用正硅酸乙酯和四甲基氢氧化铵为原材料,合成了八聚四甲基铵基笼型倍半硅氧烷;采用二甲基乙烯基氯硅烷对其进行乙烯基取代,得到含乙烯基的八聚笼型倍半硅氧烷。采用核磁共振硅谱29Si-NMR、红外光谱IR和凝胶渗透色谱GPC对其结构进行了分析。

乙烯基咔唑与八乙烯基倍半硅氧烷共聚研究

聚乙烯基咔唑在光电领域具有很好的应用前景,但溶解度差,实际应用发光效率低,耐热性较差,限制了其应用.本文将乙烯基咔唑与八乙烯基笼型倍半硅氧烷在AIBN引发下共聚合,考察了聚合反应时间、温度、OVPOSS用量等的影响.结果表明,OVPOSS用量为10%,在120℃下聚合12 h时产物分子量和收率都较高.将OVPOSS与PVK共聚后,聚合物热稳定性得到改善.

八乙烯基笼型倍半硅氧烷的合成

以乙烯基三甲氧基硅烷为原料、乙酸乙酯为溶剂、盐酸为催化剂,通过水解缩合反应合成了八乙烯基笼型倍半硅氧烷(八乙烯基POSS),产率为33.29%。通过红外、核磁、质谱等方法对产物的结构进行了表征;探讨了反应条件。结果表明,最佳实验条件为:20 mL乙烯基三甲氧基硅烷,200 mL乙酸乙酯,30 mL盐酸,70 mL去离子水,反应温度为20℃,反应时间为4天。

含八乙烯基聚倍半硅氧烷骨架的聚硅氧烷制备及其在LED封装材料中的应用

为克服聚倍半硅氧烷直接加入硅橡胶中补强时易从体系中析出这一缺点,以1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为封端剂、氢氧化钾碱胶为催化剂、N,N-二甲基乙酰胺为促进剂,通过八乙烯基笼形聚倍半硅氧烷(OVPOSS)和六甲基环三硅氧烷(D3)开环共聚聚合反应,制备了含OVPOSS骨架、流动性良好的乙烯基聚硅氧烷,系统研究了催化剂和促进剂种类及其用量、OVPOSS和封端剂用量、聚合时间等对共聚反应的影响.将所得乙烯基聚硅氧烷与二甲基含氢硅油、铂络合物按一定配比制备了加成型硅橡胶,并尝试用于发光二极管(LED)封装,结果表明,该硅橡胶与LED支架有较好的黏结力,封装的LED具有较高的光效.

八乙烯基倍半硅氧烷环氧化产物的表征

以过氧化氢和冰醋酸为原料对八乙烯基倍半硅氧烷(POSS)进行环氧化反应,制备了环氧乙烷基乙烯基POSS,考察了过氧化氢和冰醋酸的配比对参加反应的乙烯基数的影响。结果表明,当n(H2O2)/n(CH3COOH)为1/2时,POSS上参加反应的乙烯基平均数为1.5。环氧乙烷基乙烯基POSS相对于八乙烯基POSS具有更高的分解温度和成炭率,在质量损失率为5%时的温度为298℃,在333℃时分解基本完成,在650℃时的剩余质量分数为41%。

八乙烯基聚倍半硅氧烷增强的加成型模具硅橡胶的制备

以乙烯基三氯硅烷为原料,制备了笼型八乙烯基聚倍半硅氧烷(OVS);然后以OVS为改性剂、四甲基氢氧化铵碱胶为催化剂和乙烯基封端二甲基硅油为基体,采用调聚反应法制得了OVS改性乙烯基硅油;最后将OVS改性乙烯基硅油与二甲基含氢硅油、铂催化剂按比例混合均匀后,制得加成型模具硅橡胶。研究结果表明:当n(硅氢)∶n(硅乙烯基)=1.6∶1.0、真空脱泡30 min、w(OVS)=16%(相对于硅油质量而言)、100℃调聚反应6 h、80℃硫化2 h时,所得加成型模具硅橡胶的邵A硬度为25~35、拉伸强度为3.0~4.2 MPa和断裂伸长率为310%~400%,完全满足使用要求,并且克服了普通硅橡胶硬度低、强度低等缺点。

八乙烯基倍半硅氧烷的合成及表征

以乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为原料,盐酸为催化剂,经水解缩合反应合成了八乙烯基笼型倍半硅氧烷(OVS)。考察并讨论了反应温度和投料比对产物收率的影响。较佳的工艺条件为:V(VTES)∶V(HCl)∶V(CH3OH)=10∶12∶200,25℃反应18 d,收率可达31.5%。用FTIR、29SiNMR、MS和热分析对其结构和性质进行了表征。OVS失重5%对应的温度为270℃左右,说明热稳定性很高。

硫化剂DCP/助交联剂八乙烯基倍半硅氧烷硫化四丙氟橡胶的耐盐酸腐蚀性能研究

以硫化剂DCP/助交联剂八乙烯基倍半硅氧烷(OV-POSS)硫化四丙氟橡胶,研究助交联剂OV-POSS用量对四丙氟橡胶的硫化特性、物理性能和耐盐酸腐蚀性能的影响。结果表明,随着助交联剂OV-POSS用量的增大,四丙氟橡胶硫化胶的硬度和拉伸强度增大,拉断伸长率减小。当老化温度为140℃时,四丙氟橡胶硫化胶的腐蚀较为严重;盐酸浓度越大、老化时间越长,腐蚀越严重。当助交联剂OV-POSS用量为6份时,四丙氟橡胶硫化胶的耐盐酸腐蚀性能较好。

八乙烯基笼型倍半硅氧烷的合成及其对硅橡胶性能的影响

通过乙烯基三乙氧基硅烷在酸催化下的水解缩合合成了八乙烯基笼型倍半硅氧烷(OVPOSS),并将其与白炭黑(SiO_2)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行溶液共混,制得OVPOSS/SiO_2/PDMS复合材料,表征了OVPOSS及其在PDMS中的分散状况,研究了PDMS复合材料的拉伸性能和热稳定性。结果表明,制得的OVPOSS带有8个乙烯基,且其8个硅原子处于单一化学环境的稳定结构;OVPOSS在PDMS中分散良好,没有发生团聚现象;OVPOSS的加入提高了PDMS复合材料的拉伸应力、扯断伸长率、拉伸模量和热稳定性。

笼型八乙烯基倍半硅氧烷的合成及结晶行为研究

以乙烯基三乙氧基硅烷为原料,在酸催化下通过水解缩合反应,合成了八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OVPOSS)。采用红外、核磁和X射线衍射等分析手段对产物进行了表征,研究了OVPOSS在四氢呋喃(THF)溶剂中的结晶情况。结果表明,合成产物为笼型OVPOSS。OVPOSS的THF溶液放在30℃的开放体系中结晶时,晶体的形貌为树枝状;放在20℃的开放体系中结晶时,晶体的形貌为锥形;放在20℃的封闭体系中结晶时,晶体的形貌为方形。结晶过程中OVPOSS晶体的晶胞参数没有发生改变,晶体的初始分解温度(质量损失率为5%时)为270℃。

八乙烯基笼型倍半硅氧烷环氧化产物的合成与表征

以八乙烯基笼型倍半硅氧烷(OVPOSS)为原料,3-间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)为氧化剂,制得含环氧基团的乙烯基笼型倍半硅氧烷,利用红外光谱及核磁光谱对其结构进行了表征,并研究了八乙烯基笼型倍半硅氧烷环氧化产物在三氯甲烷中的紫外光谱行为。

八聚乙烯基倍半硅氧烷改性分散染料对芳纶纤维抗紫外染色

将分散红60和八乙烯基POSS通过Friedel-Crafts烷基化反应,制备出不同接枝比例的改性分散染料。将改性染料(1:1)用于PPTA纤维染色,不仅实现了PPTA纤维的着色,也显著提高了其抗紫外性能,得到理想改性条件为:染色温度140℃,染色时间180 min,染料用量3%。通过比较了纤维改性前后和紫外光照射前后的单纤强力、超分子结构、表面形态、阻燃性和水洗耐久性等性能,证实了改性染料在紫外光照射过程中能够有效保护纤维的基本结构,可以使纤维获得较为永久的紫外性能。

八甲基乙烯基多面低聚倍半硅氧烷的合成

纳米结构的多面低聚倍半硅氧烷可以较为轻易地通过共聚﹑接枝以及共混掺合到常见的塑料中,从而改变聚合物性质。包括Tg的增高﹑抗氧化性的提高﹑表面硬化度的增大等,也可提高聚合物机械性能和降低其可燃性。八甲基乙烯基多面低聚倍半硅氧烷可通过硅烷水解缩合制得到,本文研究了反应的优化条件,盐酸0.5mL,溶剂98mL,反应时间72h,反应温度60℃。

温度和掺杂含量对有机硅弹体/八乙烯基-笼型倍半硅氧烷纳米复合材料绝缘性能的影响

为了研究温度和掺杂含量对有机硅弹体/八乙烯基-笼型倍半硅氧烷(SE/OV-POSS)纳米复合材料绝缘和热学性能的影响,该文制备了纯有机硅弹体及不同掺杂含量的SE/OV-POSS纳米复合材料,对材料进行了SEM断面形貌表征、傅里叶红外光谱测量、热重分析、交联度实验、热刺激去极化电流测试、不同温度下介电谱和直流电导率测量,以及不同电场强度下的量子化学计算,分析了掺杂含量对SE/OV-POSS纳米复合材料交联网络的影响,以及温度对纳米复合材料电荷传输的作用机制。结果表明:掺杂质量分数为3%的OV-POSS可以与有机硅弹体基体形成密集的交联网状结构,有效抑制基体分子长链段发生介电弛豫运动,使纳米复合材料的热分解温度、交联度、α弛豫温度和陷阱能级显著增大;在20℃和120℃下,OV-POSS的未反应乙烯基和无机内核在纳米复合材料中分别起到深电子陷阱和深空穴陷阱作用,阻碍电极注入的载流子在材料内部传输,导致纳米复合材料的直流电导率小于纯有机硅弹体;然而在220℃下,纳米复合材料内部的大量热电子激发导致其绝缘特性的劣化。上述研究结果表明,适量掺杂的OV-POSS可以有效提升有机硅弹体在20℃和120℃下的绝缘性能。

笼形八乙烯基倍半硅氧烷改性氯化聚乙烯橡胶的性能研究

研究笼形八乙烯基倍半硅氧烷(OV-POSS)改性氯化聚乙烯橡胶(CM)的性能。结果表明:随着OV-POSS用量增大,CM胶料的硫化速度增大,硫化反应的表观活化能降低,OV-POSS改性CM胶料的硫化反应符合一级反应特征;CM胶料的拉伸强度逐步提高,拉断伸长率降低;CM胶料的储能模量、玻璃化温度和热稳定性提高。

笼形八乙烯基硅倍半氧烷/ABS复合材料的热性能和阻燃性

通过螺杆挤出成型法制备了笼形八乙烯基硅倍半氧烷(OVP)/ABS复合材料,采用TGA、氧指数仪和锥形量热仪研究OVP的加入对复合材料热性能和阻燃性能的影响。研究结果表明,在添加引发剂(DCP)的条件下,当乙烯基OVP含量为6.25%时,复合材料的初始分解温度由纯ABS的174℃上升到209℃;氧指数由纯ABS的17.8%上升到的21.4%;热释放速率峰值降为529 kW/m2,比纯ABS降低了近30%。采用SEM对燃烧过后的残炭进行了分析,并探讨了其阻燃机理。

二氧化硅/聚乙烯基倍半硅氧烷超疏水涂层的制备与表征

采用溶胶-凝胶法,以乙烯基三甲氧基硅烷(VTMOS)对亲水性醇溶胶进行疏水改性,并采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射对涂层表面形貌、结构进行分析。结果表明,VTMOS在对Si O2进行疏水改性的同时,也在氨水的催化作用下通过自身的水解缩聚反应生成了具有规整圆球状聚乙烯基倍半硅氧烷微粒(PVSQ),使较小的纳米级改性Si O2粒子分散于生成的较大的PVSQ微球状粒子表面,不仅改善了Si O2的团聚现象,而且形成了截留更多空气的Si O2-PVSQ复合界面,减少了液滴与固体表面的接触,与含单一疏水Si O2粒子的醇溶胶制备的涂层相比,使得涂层的水接触角(WCA)从143°提高到167°,并使滚动角(SA)从25°下降为3°,实现了真正意义上的超疏水。

笼型单乙烯基倍半硅氧烷的合成及表征

用环戊基三氯硅烷合成不完全缩合三羟基硅氧烷[(C5H9)7Si7O9(OH)3],再以乙烯基三氯硅烷和不完全缩合三羟基硅氧烷为原料,以四氢呋喃和三乙胺为混合溶剂,通过"顶角-戴帽"反应合成了笼型单乙烯基倍半硅氧烷,即1,3,5,7,9,11,13-七环戊基-15-乙烯基笼型倍半硅氧烷(VinylPOSS)。利用FTIR、1H NMR、29Si NMR、13C NMR、元素分析、WAXD和TGA表征了VinylPOSS的结构及热稳定性。研究结果表明Vinyl-POSS的产率随着反应时间的增加而提高,当反应时间为10 h时,产率高达90%;其在弱极性溶剂中具有较好的溶解性,5%失重温度为283℃,800℃残留率为56%,具有较高的热稳定性。研究了VinylPOSS和高含氢硅油(HHSF)的反应性,结果表明VinylPOSS能与含氢硅油发生α、β加成反应,且以β加成为主。