钛杂化笼型聚倍半硅氧烷吸附苯胺废水的动/热力学以及吸附机理研究

采用自行合成的一种新型钛硅固体材料——钛杂化笼型聚倍半硅氧烷,吸附处理质量浓度50 mg/L的苯胺废水。结果表明,当钛杂化笼型聚倍半硅氧烷用量2 g/L,pH值4.0,常温吸附20 min时,其吸附率达到64%。吸附符合Freundlich模型,属于优惠吸附等温线。通过计算获取ΔG0,ΔH0,ΔS0等吸附参数数据,证实了钛杂化笼型聚倍半硅氧烷吸附苯胺的趋势;同时依据参数值推测了苯胺分子在催化剂表面被吸附的机理。

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.

笼形氯化氨丙基聚倍半硅氧烷/聚乳酸杂化材料的冷结晶及熔融行为

采用溶液共混法制备了不同质量分数的笼形氯化氨丙基聚倍半硅氧烷/聚乳酸(OCAPS/PLLA)杂化材料。扫描电镜和能量色散X射线分析仪研究表明,OCAPS在PLLA基体中具有良好的相容性和分散性。利用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)对该体系的冷结晶及熔融行为进行了研究。结果表明,OCAPS不会改变PLLA基体结晶的α晶型,但具有异相成核作用,降低了PLLA基体的冷结晶温度;随着升温速率的降低,由于晶粒熔融重结晶导致PLLA基体熔融单峰分裂成为双峰,并且OCAPS促进了PLLA的熔融重结晶过程,使晶粒结构更加完善。

笼型倍半硅氧烷改性氰酸酯树脂杂化材料研究

采用甲基笼型倍半硅氧烷(POSS)改性双酚A二氰酸酯(BADCy),研究了不同含量的POSS对BADCy结构及性能的影响,利用傅立叶变换红外光谱仪考察了BADCy/POSS杂化材料的反应性,研究了BADCy/POSS杂化材料的介电性能、热稳定性和耐湿热性能。结果表明,BADCy/POSS杂化材料具有比BADCy低的介电常数,有望用作高性能印刷线路板基体材料。

笼形氯化氨丙基聚倍半硅氧烷/聚乳酸杂化材料的制备及性能

采用溶液共混法制备了笼形氯化氨丙基聚倍半硅氧烷/聚乳酸(OCAPS/PLLA)杂化材料,研究了OCAPS对PLLA热性能和力学性能的影响。结果表明,PLLA与OCAPS之间形成了氢键,OCAPS在PLLA基体中具有良好的分散性;随着OCAPS质量分数由0增至15%,OCAPS/PLLA杂化材料的玻璃化转变温度(Tg)由54.1℃升至54.5℃,熔融温度(Tm)由149.0℃降至147.6℃,OCAPS的加入没有改变PLLA的热分解温度,但使PLLA的储能模量由2206MPa降至1203MPa。

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-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。

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(T_g)和高温热分解性能。研究结果表明,POSS可以使EP的凝胶时间延长;当POSS质量分数在10%以内时,杂化材料的HDT和T_g随着POSS含量增加而显著提高;POSS的引入可显著提高EP的热稳定性,EP的起始热分解温度Ti为359℃,而杂化材料EP5、EP10和EP20的T_i分别为383.97℃、389.30℃和393.27℃。

甲基笼型倍半硅氧烷/CE杂化复合材料的力学性能

以甲基笼型倍半硅氧烷(POSS)作为氰酸酯树脂(CE)的改性剂,制备出一种POSS/CE杂化复合材料。研究了杂化复合材料中POSS用量对CE结构及力学性能的影响,同时采用红外光谱(FT-IR)法对不同POSS/CE体系的反应性进行了研究。结果表明:POSS的加入对CE的反应性影响不大,有利于POSS/CE杂化体系固化工艺的制定;当杂化体系中w(POSS)=5%时,材料的冲击强度(9.7 kJ/m2)相对最大(提高了49%),弯曲强度(90 MPa)也相对较高,说明适量的POSS对CE具有明显的增韧、增强作用。

八环氧基笼型倍半硅氧烷/EP杂化材料的制备及性能研究

以三乙烯四胺(TETA)为固化剂,采用共混法制备八环氧基笼型倍半硅氧烷(G-POSS)/环氧树脂(EP)杂化材料。研究了环氧基POSS含量对杂化材料的固化反应、介电性能、力学性能及热性能等影响,并对杂化材料的微观相态结构进行了表征和分析。结果表明,G-POSS的引入提高了EP的反应活性,制备的杂化材料透明性良好,力学性能、介电性等都有所提高;且当m(G-POSS)m∶(EP)=20 1∶00时,杂化材料的介电性能、力学强度和刚性提高较为明显,且其断面形貌呈韧性断裂。其拉伸强度为67.8 MPa、断裂伸长率为3.44%、弯曲强度为116.7 MPa,与纯EP相比,分别提高了83.20%、320.13%、49.17%。

负离子聚合法合成笼型聚倍半硅氧烷双端基官能化聚苯乙烯及其表征

采用氯丙基七异丁基多面体低聚倍半硅氧烷为封端剂,通过负离子聚合法合成了笼型聚倍半硅氧烷(POSS)双端基官能化聚苯乙烯(POSS-PS-POSS)。采用核磁共振波谱和液相凝胶渗透色谱对POSS-PS-POSS的结构和相对分子质量及其分布进行了表征,证明了POSS与聚苯环乙烯基锂发生了封端反应生成POSS-PS-POSS。同时考察了调节剂和封端剂的用量、封端温度和时间、聚苯乙烯的数均分子量对封端效率的影响。结果表明,当四氢呋喃与双丁基锂的摩尔比为5.0/1.0、封端剂与双丁基锂的摩尔比为1.1/1.0、反应温度为60℃、反应时间为50 min时,封端效率最高。

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。

烯丙基异丁基多面体低聚倍半硅氧烷/聚丁二烯遥爪型纳米杂化材料的制备及表征(英文)

采用负离子聚合法,以单官能团笼型烯丙基异丁基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)和丁二烯为单体、正丁基锂为引发剂、环己烷为溶剂及乙基四氢糠基醚为调节剂,制备了烯丙基异丁基POSS/聚丁二烯遥爪型纳米杂化材料,对其结构进行了表征。结果表明,POSS与丁二烯发生了共聚合,实现了活性负离子引发聚合制备POSS/聚丁二烯遥爪型纳米杂化材料的目的。随着POSS含量的增加,POSS在聚合物中逐渐出现聚集,形成晶区,聚合物的玻璃化转变温度略微降低。POSS的加入改变了聚合物的亲水性,接触角明显增大。

光固化聚甲基丙烯酰氧丙基笼型倍半硅氧烷热分解动力学

用热重及热-质联用测定紫外光固化后的甲基丙烯酰氧丙基笼型倍半硅氧烷(MPA-POSS)的热分解过程,采用Ozawa法、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Friedman法对其热降解动力学进行分析。样品的分解过程主要分为两个阶段,初期主要是羰基和C—O键的断裂,在347～677℃范围内产生CO和CO2,在445～655℃范围内产生CH3+。分解活化能在119.88～133.72kJ/mol之间,反应级数为n=0.852。

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.

笼型倍半硅氧烷的功能化改性及应用研究进展

有机/无机杂化材料的改性及应用是目前材料科学中最富有活力的研究领域之一。其中,笼型倍半硅氧烷(Polyhedral oligomeric silsesquioxane,POSS)在分子水平上实现了有机组分与无机组分的结合,其结构呈硅氧骨架连接的立体笼型,具有优异的反应活性、耐热性、阻燃性、多孔性和纳米尺寸效应等特点,通过化学改性可将其应用在多个领域。该文主要从官能团改性、聚合改性和配位改性3个方面阐述了POSS的改性方法,综述了POSS在耐热材料、阻燃材料、增强材料和多孔材料等领域的应用研究进展,对POSS今后的研究方向进行了展望并提出可从POSS的构效关系、改性方法以及安全性等方面进行更加深入和系统的研究。

笼型倍半硅氧烷-聚乳酸星型聚合物的制备及表征

以缩水甘油、氨丙基三乙氧基硅烷为原料合成了多羟基笼状倍半硅氧烷(POSS-AH),并在微波辐射条件下以POSS-AH上的羟基引发左旋丙交酯(L-LA)开环聚合,在无机POSS核表面引入有机左旋聚乳酸(PLLA)链段。利用正交试验确定最佳反应条件为微波反应功率45w,反应时间45min,反应温度120℃,催化剂含量1.5wt%。在该反应条件下,通过控制POSS-AH与丙交酯的投料比可以控制接枝聚乳酸链段的长度,采用核磁氢谱对接枝前后笼状倍半硅氧烷的组成进行了表征。在此基础上通过偏光显微镜对POSS-PLLA的结晶形态进行观察,结果表明该杂化材料与PLLA共混后,在140℃等温结晶能够形成环带球晶。

笼型倍半硅氧烷增韧环氧树脂的机理研究

为提高环氧树脂的韧性,采用氨基笼型倍半硅氧烷(POSS-NH2)改性环氧树脂。分别添加不同质量百分含量的POSS(5%、10%、20%和30%)到双酚A型环氧树脂中,经反应得到一系列杂化树脂;然后采用4,4’-二氨基二苯砜(DDS)作为固化剂固化得到含POSS的有机无机杂化材料。通过对杂化材料的冲击强度、弯曲强度进行研究,并采用SEM进行机理分析。结果表明:随着POSS含量的增加,冲击强度和弯曲强度呈先增大后下降的趋势,当POSS含量为10%时,冲击强度和弯曲强度达到最大值。SEM分析表明"裂纹钉锚"和"裂纹诱导"两种增韧机理同时存在。

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。

笼型倍半硅氧烷基聚合物的制备和结构性能以及应用

笼型聚倍半硅氧烷基聚合物是一种典型的多面体有机/无机分子复合物材料,因其具有优异的光、电、热、磁、声、力学和化学相容性等性能,所以近年来被极力的引入较为尖端的技术领域进行研究和应用。本文详尽归纳总结了笼型倍半硅氧烷基聚合物的现行制备方法,讨论了笼型倍半硅氧烷结构对材料性能的影响。最后,对笼型倍半硅氧烷基聚合物材料的应用领域和发展趋势进行了详细说明。