双功能基聚倍半硅氧烷的合成及其对Hg^(2+)和Ag^(+)的吸附性能研究

本文采用溶胶凝胶法,通过酸催化水解、碱催化缩合合成了含氮、硫双功能基的聚倍半硅氧烷(ASPSS),研究了其对Hg^(2+)和Ag^(+)的吸附性能;并探究了溶液pH值、时间、温度、金属离子初始浓度等因素对吸附性能的影响。结果表明:ASPSS对Hg^(2+)和Ag^(+)均表现出良好的吸附性能,在pH值为6时吸附性能最佳;对Hg^(2+)和Ag^(+)的吸附分别在360 min和270 min达到平衡,动力学吸附过程符合拟二级动力学模型且液膜扩散为控速步骤;等温吸附数据表明,ASPSS对两种金属离子的吸附量随温度和金属离子浓度的增大而增大,吸附过程符合Langmuir模型,为单分子层吸附;热力学参数表明,ASPSS对两种金属离子的吸附过程均为自发进行的、吸热、熵增的过程。本研究为水体中Hg^(2+)和Ag^(+)的高效脱除提供了一种高效吸附剂,在滨海生态环境保护领域具有潜在应用价值。

八苯基笼型聚倍半硅氧烷在硝胺发射药中的缓蚀特性

为研究新型有机硅材料八苯基笼型聚倍半硅氧烷(OPS)在发射药中的缓蚀特性及作用机理,制备了OPS含量分别为2%、5%、8%的硝胺发射药以及不含OPS的硝胺发射药对照样。通过差示扫描热量热仪(DSC)研究了OPS与硝胺发射药组分的相容性,采用氧弹量热仪、密闭爆发器、半密闭爆发器分别研究了发射药的能量性能、燃烧性能以及烧蚀特性,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)表征烧蚀管内壁表面的微观结构、元素分布和产物组成。结果表明,OPS与硝胺发射药组分相容;OPS会降低发烧药的爆热、最大压力和火药力;随着OPS含量的增加,硝胺发射药降烧蚀率逐渐增大,缓蚀效果逐渐增强,当OPS含量为5%和8%时,降烧蚀率分别为23.9%、36.0%。对烧蚀管内壁表面裂纹、产物及其分布情况的分析表明,OPS在高温条件下生成的SiO2均匀分布在管壁内层,形成了具有优异热阻特性的保护层,降低了高温燃气、固体颗粒对管壁的侵蚀与冲刷作用,实现高效缓蚀。

双(环戊二烯基)二氯化锆催化合成乙烯-笼型倍半硅氧烷杂化共聚物及其结构表征

通过双(环戊二烯基)二氯化锆(Cp2ZrCl2)催化剂和改良的甲基铝氧烷(MMAO)助催化剂,合成了无机-有机杂化共聚物.研究了2种具有不同单乙烯基反应基团的笼型倍半硅氧烷(POSS)与乙烯的聚合.对共聚产物的结构、热力学性质、分子量及其分布等进行了研究.共聚单体(POSS)的插入率在0.01%～0.30%之间,随着共聚单体在共聚物中摩尔分数的增大,聚合物的熔点和熔解热降低.共聚物的热重分析结果显示,乙烯-POSS共聚物拥有更高的热分解温度以及较高的热分解残留量.随着POSS的加入,聚合物的分子量明显提高,聚合物的分子量分布变宽.

巯基功能化聚倍半硅氧烷微球对银离子的吸附性能

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)为前驱体、氨水为催化剂,通过共聚合法制备了单分散性良好的巯基功能化聚倍半硅氧烷(PSQ-SH)微球。利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)对PSQ-SH微球进行了表征,并系统地研究了其对银离子的吸附性能。结果表明:25℃下、银离子初始浓度为0.025mol/L时,PSQ-SH微球对银离子的最大吸附容量为750.21mg/g。PSQ-SH微球对银离子的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学更适合准二级动力学吸附模型。热力学参数表明该吸附过程为吸热反应,并且是自发进行的。

聚氨丙基/甲基倍半硅氧烷纳米球的合成与表征

以甲基三乙氧基硅烷（MTES）为前驱体,γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）为改性剂,氢氧化钠（Na OH）为催化剂,十二烷基磺酸钠/脂肪醇聚氧乙烯醚（SDS/AEO-9）为复合乳化剂,在水体系中通过乳液聚合制得了不同粒径、单分散的聚氨丙基/甲基倍半硅氧烷（PAMSQ）纳米球。用FTIR、XPS、TGA、DLS、FESEM及AFM等对PAMSQ纳米球的结构、耐热稳定性、粒径分布和微观形貌进行表征。结果表明,PAMSQ具有预期结构;TGA证实PAMSQ具有良好的耐热稳定性;单分散、规则球形的PAMSQ纳米粒子的粒径随Na OH浓度的增加而增加,当Na OH浓度为4.5~20.0 mmol/L时,PAMSQ的平均粒径在30~150 nm之间。

含八氢基笼形倍半硅氧烷的双马来酰亚胺树脂

利用硅氢加成反应和烯加成反应,以八氢基笼形倍半硅氧烷(T8H8)、二烯丙基双酚A(DABPA)和双马来酰亚胺(BMI)为单体合成了改性BMI树脂,采用FT-IR、DSC、TGA分别表征了树脂的结构、固化行为及热性能。研究结果表明,T8H8-DABPA-BMI固化树脂的玻璃化转变温度达到323℃,热分解温度(5%失重,T5d)为422、800℃热分解残重率为50.7%。

笼形氨丙基聚倍半硅氧烷/聚乳酸杂化材料的制备与性能

用溶液共混的方法,制备了不同质量分数的笼形氨丙基聚倍半硅氧烷(OAPS)与聚乳酸(PLLA)杂化材料。用傅立叶红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、动态热机械分析(DMA)、热失重分析(TGA)等手段对该体系进行了考察。结果表明,OAPS质量分数为5时,PLLA的羰基伸缩振动峰由1758cm-1红移至1748cm-1,OAPS氨基伸缩振动峰由3362cm-1红移至3296cm-1,说明PLLA羰基与OAPS氨基之间形成了氢键;随着OAPS质量分数由0增至5,OAPS/PLLA杂化材料的玻璃化转变温度(Tg)由47℃升高至56℃,熔融温度(Tm)由141℃升高至146℃,储能模量由1100MPa增至1250MPa;OAPS的加入没有改变PLLA的热分解温度。

八叠氮基聚倍半硅氧烷的合成及表征

以对羟基苯甲酸、八(二甲基硅氧基)聚倍半硅氧烷、叠氮化钠为原料,经酯化、醚化、水解、硅氢加成等反应制备了八叠氮基的六面体聚倍半硅氧烷[POSS-(N3)8],通过1H NMR、13C NMR、FT-IR对其进行了表征;并探讨了叠氮化反应温度对POSS-(N3)8产率的影响。结果表明,随着叠氮化反应温度的降低,POSS-(N3)8的产率逐渐增加;当叠氮化反应温度为70℃时,POSS-(N3)8的产率达到60%。

含活性氢基的八聚笼型倍半硅氧烷的合成与表征

笼形倍半硅氧烷具有较低的介电常数。采用正硅酸乙酯和季铵碱为原材料,合成了八聚四甲基铵基笼型倍半硅氧烷,并采用二甲基氯硅烷对其进行烷基取代,得到了含活性氢基的八聚笼型倍半硅氧烷。采用核磁共振29Si、13C、1H谱和凝胶渗透色谱GPC对其结构进行了表征和确认。

巯基-苯基聚倍半硅氧烷对甲基乙烯基硅橡胶阻尼性能的影响

为改善甲基乙烯基硅橡胶的阻尼性能,采用共混的方式引入阻尼剂巯基-苯基聚倍半硅氧烷,研究了阻尼剂的用量对甲基乙烯基硅橡胶力学性能和阻尼性能的影响。结果表明,当巯基-苯基聚倍半硅氧烷添加量为4phr时效果最佳,硅橡胶能兼顾力学性能与阻尼性能,所得改性硅橡胶的拉伸强度为5.1MPa、撕裂强度为19.7N/mm、损耗角为17.2°。

聚醚硅氧烷/聚半硅氧烷双重改性蓖麻油基水性聚氨酯

以蓖麻油与端羟基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷（PEPSO）互混作为多元醇原料，制备出植物油基水性聚氨酯，将不同用量的四羟基八苯基双层笼型倍半硅氧烷（DDSQ-40H）引入到其中，制备出系列PEPSO／DDSQ-40H复合改性聚氨酯纳米复合材料（WPU-15、WPU-15-2、WPU-15-4、WPU-15-6、WPU-15-8）。利用FTIR、1HNMR、TGA、SEM、TEM和粒径分析仪对DDSQ-40H及PEPSO／DDSQ-40H进行了结构表征与性能测试，并探讨了DDSQ-40H对聚氨酯材料热稳定性、表面疏水性及力学性能的影响。TGA结果表明，与不含DDSQ-40H的聚氨酯材料相比，当DDSQ-40H6用量为8％（以扩链剂乙二胺物质的量为基准，下同）时，复合材料的初始降解温度（乃％）提高了22．5℃静态接触角、扫描电镜测试结果表明，随DDSQ-40H用量的增加，粒子问出现团聚现象，但仍能均匀分散于水性聚氨酯基体中，材料表面的疏水性增大，样品WPU-15-6的静态接触角达到90．4°；拉伸测试结果表明，DDSQ-40H的引入能在一定程度上提高材料的拉伸强度，由WPU-15的9．7MPa增至WPU-15-6的16．0MPa。

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.

超支化高分子桥联聚倍半硅氧烷复合物的NMR研究

以三羟甲基丙烷(TMP)为内核,二羟甲基丙酸(DMP)为支化单元用准一步法合成了重均分子量为12 100的第四代端羟基脂肪族超支化聚酯(HBPE-G4),用3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷(TPIC)对它进行了端基改性,并以其为桥联剂,与聚倍半硅氧烷(PMSQ)复合制备出超支化高分子桥联聚倍半硅氧烷复合物.利用固体核磁共振(NMR),傅立叶红外(FT-IR),分子纳米粒度分析等方法表征了改性超支化高分子和复合物的结构和反应程度,并通过测量13CT1,1HT2,1HT1ρ研究了体系中各组分的运动性能,以及超支化高分子与聚倍半硅氧烷之间的相容性.

一种纳米巯基聚倍半硅氧烷对位芳纶复合吸附剂的制备方法

本发明针对现有聚倍半硅氧烷吸附重金属后难以回收利用的问题和废弃芳纶的再利用问题，提供一种纳米巯基聚倍半硅氧烷对位芳纶复合吸附剂的制备方法。本发明的有益效果是：与块状的聚倍半硅氧烷相比，极大地避免了聚倍半硅氧烷硅氧键的内部交联，制备得到的巯基聚倍半硅氧烷对位芳纶复合吸附剂能提高吸附剂吸附功能基的利用率，增加吸附剂与含重金属离子溶液接触的比表面积，从而提高吸附量。

疏水性聚倍半硅氧烷纳米杂化材料的合成及性能

以甲基三乙氧基硅烷（MTES）和十二烷基三甲氧基硅烷（DTMS）为前驱体,以Na OH为催化剂,在乙醇-水体系中进行水解-缩合反应,制得了一种疏水性聚十二烷基/甲基倍半硅氧烷纳米杂化材料（PDMSQ NPs）。通过FTIR和XPS对PDMSQ NPs的化学结构进行了表征;用DLS、FE-SEM及TGA对PDMSQ NPs的平均粒径、微观形貌和热稳定性进行了考察,对其合成工艺条件进行了优化。结果表明,PDMSQ NPs表面C元素质量分数高达41.73%,电子结合能103.04 eV处归属为聚倍半硅氧烷中Si 2p的特征峰,PDMSQ NPs为表面含十二烷基和甲基,且以Si—O为骨架的纳米球结构。PDMSQ NPs失重5%时的温度为351℃,表明PDMSQ NPs热稳定性优良。FE-SEM分析可知,当反应温度为60℃,n（MTES）∶n（DTMS）=10.0∶1.0-10.0∶1.4时,制得的PDMSQ NPs表面光滑、呈单分散性规整球形,水静态接触角最高达168°。提出了PDMSQ NPs的形成机理。

多面体低聚倍半硅氧烷的研究进展

介绍了多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)的基本特性以及常用的5种制备方法。指出了POSS在多孔材料、高性能高分子材料、光固化树脂、电子材料以及航空与空间等领域的应用情况。对POSS在发展过程中存在的一些问题进行了分析并展望了其今后的发展趋势。

一类同时含三氟甲基和低聚倍半硅氧烷结构杂化聚酰亚胺及其制备方法

常州大学开发出一类同时含三氟甲基和低聚倍半硅氧烷结构杂化聚酰亚胺。它首先由4,4’二苯醚四酸二酐和含三氟甲基结构芳香二胺单体缩聚制备端基含酸酐结构的聚酰亚胺聚合物,再加入含单胺基结构的低聚倍半硅氧烷单官能团单体,进一步缩聚得到同时含三氟甲基和低聚倍半硅氧烷结构杂化聚酰亚胺。

多面体低聚倍半硅氧烷在涂料领域的研究进展

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)作为一种有机无机杂化纳米材料,由于其独特的结构特性及改善涂料综合性能的优势而备受关注。本文介绍了POSS的结构和特性,综述了POSS的合成方法,根据官能团数量的不同将合成方法分为3种;分析了POSS改性聚合物的方式以及其改性聚合物在涂料领域的研究进展,通过POSS的改性可以提高涂料的热稳定性、力学性能、阻燃性能等,并展望了其发展趋势。

丙烯酰胺多面体低聚倍半硅氧烷在超临界CO_2中的RAFT聚合

以超临界CO2为聚合介质,硫代苯甲酰基特丁基硫酯(TTBT)为链转移剂,通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合制备了聚丙烯酰胺多面体低聚倍半硅氧烷(PAMPOSS)均聚物及其与甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的嵌段共聚物(PAMPOSS-b-PMMA).对产物结构组成和分子量及其分布进行表征.结果表明,在TTBT的控制下,POSS的均聚物和嵌段共聚物具有高分子量及窄分子量分布.含POSS单体在超临界CO2中为均相聚合,POSS聚合物的结晶性在一定程度上影响其在超临界CO2中溶解性.

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。