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改性聚合物材料研究进展

介绍了多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)的特性及POSS的3种基本制备方法,综述了POSS改性聚合物的最新研究进展(包括POSS改性聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、环氧树脂等)及POSS改性聚合物作为阻燃材料、耐热材料、光电材料、膜材料等的应用,指出了POSS材料的研究与应用前景。

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。

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研究的最新进展

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)是目前研究相当活跃的一类有机—无机杂化结构的纳米粒子。通过官能化POSS直接聚合或利用化学反应将POSS结合到聚合物中以及作为纳米添加剂与其他材料共混,可制备多种多样的聚合物/POSS纳米复合材料。POSS的引入能有效降低材料的介电常数,改善材料的热性能、机械性能、耐火性、防水防油性、加工性能、牢固度和透明度等;因此,POSS被认为是一种优良的纳米构筑材料。本文对POSS研究的近况进行了简要概述。

多面体低聚倍半硅氧烷改性聚氨酯弹性体的研究

多面体低聚倍半硅氧烷（polyhedral oligomeric silsesquioxane，简称POSS）是以Si-O为无机骨架的笼状结构的大分子化合物，其分子直径一般在1～3nm，其分子结构中与Si原子相连接的基团不同，其性能也不相同。POSS主要应用在制备高性能的纳米杂化材料中，其中含有单、双官能团的POSS可以通过共聚、接枝以及作为封端剂引入到聚合物中，含多官能团的POSS在聚合物中形成高度交联的结构以实现集中交联增强。作为一种新型纳米杂化材料，POSS改性聚合物材料具有良好的力学和热性能、抗原子氧化性、耐烧蚀性、阻燃性等多种特殊性能，已经成功地用作生物医用材料和高性能阻燃材料。

七苯基倍半硅氧烷三硅醇改性双马来酰亚胺纳米复合材料

通过熔融共聚法制备了七苯基倍半硅氧烷三硅醇(POSS-triol)/双马来酰亚胺(BMI)/二烯丙基双酚A(BA)纳米复合材料。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、动态力学分析(DMA)及热重分析(TGA)对BMI复合材料的结构形态与热性能进行了研究。实验结果表明,POSS-triol粒子能均匀分散于树脂体系,POSS-triol的加入能明显地提高BMI复合材料的热性能,与纯BMI/BA树脂体系相比,含10%POSS-triol复合材料的玻璃化转变温度提高约12℃。随着POSS-triol的加入,复合材料的热分解温度也有了较大的提高。

POSS杂化聚硅氧烷复合材料的制备与热性能研究

以八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OVPOSS)和含氢硅氧烷为单体,通过硅氢加成反应制备了一种新型POSS交联剂V2-POSS。将V2-POSS加入到聚甲基硅氧烷中,制备了一系列不同POSS含量的聚甲基硅氧烷。采用热重分析(TGA)、热重-红外联用(TGA-IR)、裂解气相色谱-质谱(PyGC-MS)等手段对POSS杂化聚甲基硅氧烷的热性能、热分解动力学及动态热解性能进行研究,结果表明:V2-POSS在聚甲基硅氧烷中均匀分散,POSS纳米结构的引入可显著提高聚甲基硅氧烷的热性能;V2-POSS添加量(V2-POSS占聚甲基硅氧烷的质量分数)为10%时,氮气氛5%热失重温度从纯树脂的442.2℃提高至469.4℃;热失重率为15%时,热解表观活化能由纯树脂的87.53kJ/mol提高至杂化树脂的251.12kJ/mol。POSS杂化聚甲基硅氧烷的热解机理主要包括聚硅氧烷主链的断裂、高分子链回咬、含硅基团的重排、碳氢化合物的形成以及小分子的逸出。

七苯基倍半硅氧烷三硅醇的制备及表征

以苯基三氯硅烷为单体、苄基三甲基氢氧化铵为催化剂,通过水解、缩合制备出八苯基倍半硅氧烷(OPS)。在此基础上,进一步合成了七苯基倍半硅氧烷三硅醇。采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(NMR)以及X射线衍射(XRD)等检测手段对产物的结构进行了表征。结果表明,成功合成了七苯基倍半硅氧烷三硅醇。

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。

含钛倍半硅氧烷衍生物在催化剂领域的应用

阐述了含钛多面体齐聚倍半硅氧烷(POSS)配合物作为催化剂的机理,介绍了各种含钛的倍半硅氧烷衍生物及其在催化领域的应用和金属-POSS配合物的研究现状,并展望了其发展趋势。

耐高温POSS基香料前体的制备及释香动力学研究

为研究耐高温香料前体在涤纶的芳香改性上的应用,以不同的香料醛分子和八(γ-氯氨丙基)多面体低聚倍半硅氧烷(OCAP-POSS)为原料,利用Schiff反应成功合成3种POSS基香料前体(M_(1)、M_(2)、M_(3))。采用核磁共振氢谱、红外光谱及紫外-可见光谱表征香料前体的结构;用热失重法研究香料前体的热稳定性能;此外,探索香料前体在模拟人体酸性汗液、中性及碱性皂液环境中的释香动力学特征。结果表明:3种香料前体的热分解温度都超过285℃,即香料前体具有良好的热稳定性;香料前体的结构对其释放性能有显著影响,M_(1)在酸性汗液环境下达到平衡时的释放率为57.86%,M_(3)却只有33.32%,且缓释时间M_(1)(29 h)>M_(2)(16 h)>M_(3)(12 h);3种香料前体在皂液环境下均较为稳定,在酸性汗液中可实现缓慢释放,其释放规律满足一级反应动力学特征。

多面体齐聚倍半硅氧烷的合成及应用研究进展

多面体齐聚倍半硅氧烷(Polyhedral Oligomeric Silasesquioxane,POSS)本身作为一种分子水平上的纳米有机/无机杂化体,由于几乎能够改性所有传统材料而引起人们的极大关注。这种杂化体可以通过多种合成方法得到,为新型杂化材料的设计提供了便利。本文综述了近年来有关POSS的合成方法、POSS基聚合物的研究及其在电子材料、航空航天材料、多孔材料、发光材料等方面的应用研究进展并对其发展前景予以展望。

八氨苯基POSS交联改性聚氨酯弹性体的制备与性能

以八氨苯基多面体低聚倍半硅氧烷(OapPOSS)为交链剂,原位合成了含有POSS结构的聚氨酯弹性体纳米复合材料,分别采用FT-IR、光学显微镜,动态热机械(DMA)分析以及热重分析(TGA)等对所合成的复合材料进行了表征。结果表明:随着OapPOSS用量的增加,所制POSS/PUE复合材料的拉伸强度增加,扯断伸长率下降,储能模量增加,阻尼因子下降,玻璃化转变温度升高,热分解速率降低。

POSS/聚合物纳米复合材料的研究进展

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)由于其特殊的笼形结构,在制备聚合物基纳米复合材料方面受到了广泛关注.综述了POSS单体的概念、分类及制备,探讨了几种POSS/聚合物纳米复合材料的合成及研究进展,并对POSS/聚合物纳米复合材料的应用前景作了简要地分析,并提出了发展方向.

POSS-PU纳米纤维膜的制备

研究多面体倍半硅氧烷(POSS)改性聚氨酯纳米复合材料的制备方法,并采用静电纺丝技术制备POSS-PU纳米纤维膜.通过改变纺丝电压、纺丝液浓度、接收距离、挤出速率、POSS浓度,借助扫描电子显微镜分析了各参数对纤维形貌的影响.分析结果表明:DMF/THF混合溶剂质量比为1∶2、电压为20 k V、接收距离为20cm和挤出速率为0.8 m L/h时所制得的纳米纤维膜形貌最好.而且POSS的加入有助于纳米纤维的细化.

POSS化学改性聚氨酯的研究进展

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)独特的笼型结构可以在分子层面上影响聚氨酯材料体系的软硬链段微相分离程度、链段结晶化和氢键作用。将POSS通过化学方法引入聚不同的氨酯体系中可以提高该类材料的热稳定性、机械性能和耐水性等。从不同的聚氨酯体系出发,介绍了POSS化学改性非水性聚氨酯、水性聚氨酯(WPU)和水性超支化聚氨酯,分析总结了POSS引入到不同体系聚氨酯中对其热稳定性、机械性能和耐水性的影响,以及POSS对其复合材料性能的影响机理。

POSS改性BMI树脂固化动力学及固化工艺研究

以双马来酰亚胺(BMI)、二烯丙基双酚A(BA)和七苯基倍半硅氧烷三硅醇(POSS-triol)为原料,采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究了BMI/BA/POSS-triol体系的固化反应过程。运用Kissinger极值法、Crane法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)等转化率法和T-β(温度-升温速率)外推法确定了改性树脂体系的固化反应动力学参数和固化工艺参数。结果表明:改性树脂体系的固化反应活化能和反应级数(接近于1)均随POSS-triol用量增加而变化不大,说明POSS-triol的加入并没有明显改变BMI/BA体系的固化反应机理;改性树脂体系的凝胶温度为175.7℃,固化温度为226.9℃,后处理温度为271.7℃。

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。

耐高温有机硅树脂示温涂层的制备

近年来,我国的航空航天事业发展迅猛,由此对发动机涡轮机、燃烧室等高温部件的温度及分布测试提出了更高要求,其中示温漆受到广泛关注。为了解决我国航空发动机等高热部件温度测量问题,需要进一步提高示温漆的变色温度上限和显色性能。本文选用正硅酸乙酯(TEOS)、二苯基二甲氧基硅烷(DMDPS)、三甲基氧基苯基硅烷(TMPS)为原料制备TEOS杂化甲基苯基硅树脂(SR),通过调节TEOS与DMDPS比例提高树脂的柔韧性;采用七异丁基三硅羟基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)对所制备的增韧SR进行改性,制备出一种兼具韧性和耐高温性且可室温固化的杂化有机硅树脂,其在500℃残重达82%。选择新胭脂红、三氧化钨、三氧化二铬、氧化铁、硅酸铝等为颜料,锆英粉和三氧化硼为耐高温填料,无水乙醇为溶剂,与制备的耐高温有机硅树脂混合研磨制备耐高温示温漆,分别研究其在400、500、800、900、1000、1150及1300℃时的显色效果及显色机制。研究表明,所制备的示温漆工艺、耐高温、显色等性能较为优异,具有高温部件测温的潜能。