POSS及其改性聚合物的研究进展

Ｏ 前 言
多 面 体 倍 半 硅 氧 烷 （ ＯＳ 是 化 学 式 为 Ｐ Ｓ）
可使 其 与 基 体 间 形 成 共 价 键 。。就 目前 来 看 ， 。 ］ Ｐ Ｓ Ｏ Ｓ的 合 成 方 式 分 为 两 种 ： 种 为 水 解 缩 合 法 ， 一 生 成 新 的 Ｓ— Ｏ Ｓ 键 ； 一 种 以 Ｐ Ｓ的 笼 形 结 ｉ — ｉ 另 ＯＳ
本文将近 ３ 国内 Ｐ Ｓ 年 Ｏ Ｓ改 性 聚 合 物 的 优 异 性 能 进 行 总 结 ， Ｐ Ｓ 的 合 成 方 法 进 行 归 纳 ， 期 对 对 ＯＳ 以 科研之路有所裨 益 。
水解缩合 法生成新 的 ｓ—Ｏ ｓ 笼形 结构 ， ｉ — ｉ 可
以 把 原 始 反 应 物 抽 象 为 Ｒ ＳＸ ， Ｒ Ｓｘ 合 成 — Ｉ。由 — ．。
Ｐ Ｓ及 其 改 性 聚 合 物 的 研 究 进展 ＯＳ
《 海 塑料 》２ １ 上 ０ ０年 第 ３期 （ 第 １ １ ） 总 ５期
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专论与综述 ・
Ｐ Ｓ及 其 改 性 聚 合 物 的 研 究 进 展 ＯＳ
何 小 芳 ， 玉 飞 ， 刘 代 鑫 胡 蕾 阳 樊斌 斌 胡 平 ， ， ，
（ ．河南 理工大学 材料科学 与工程学 院 ， １ 河南 焦作 ，５ ０ ０ ４４０ ； ２ ．东南大学 材料科学 与工程学 院 ， 江苏 南京 ２ １８ ） １ １ ９
摘 要 介 绍 了 多 面 体 倍 半 硅 氧 烷 （ Ｐ０ｓ ） 合 成 方 法 ， 述 了 Ｐ Ｓ 改 性 聚 合 物 的 一 些 优 异 性 能 ， 结 了近 ３年 国 内 的 研 究 成 ｓ的 综 ＯＳ 总
作 者 简 介 ： 小 芳 （ ９０ ）女 ， 士 ， 师 ， 要 从 事 无 机 纳 米 粉 何 １８ 一 ， 硕 讲 主 体 改性 聚合 物 材 料 的研 究 。
合成 的思路 。虽然反 应条件 的要求 也很苛 刻 ， 但合
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Ｐ Ｓ及 其 改性 聚合 物 的研 究进 展 ＯＳ
反应物 的投料 比对产物 收率的影 响。结果表 明 ： 在
２ ５℃ ， 应 物 水 解 缩 合 ２ ｄ 乙 烯 基 三 甲 氧 硅 烷 、 反 １， ＨＣ 、 Ｈ。 １Ｃ ＯＨ 三 者 的 体 积 比 为 ９：１ ： ０ ， ２ ２ ０ 乙烯 基 三 甲氧 基 硅 烷 、 Ｉ 体 积 分 数 分 别 为 ３ ９ 、 ＨＣ 的 ．０ ５ ４ ％时 ， 物 的 收 率 达 到 最 高 ， ２． ％ 。 ．３ 产 为 ６３ １ ２ Ｐ Ｓ 结 构 为 基 础 的 功 能 化 法 ． ＯＳ 本方法是一 种间接 的合 成方 法 ， 展 了 Ｐ Ｓ 拓 Ｏ Ｓ
果 ， 望 了 Ｐ Ｓ改 性 聚 合 物 的 研 究 前 景 。 展 ＯＳ
关 键 词 多 面 体 倍 半 硅 氧 烷 ；合 成 ；改 性 聚 合 物 ；优 异 性 能
中图 分 类 号 ： Ｑ ２ ． １ Ｔ ３ ０ ６
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ｉ０ ９５ ９ （０ ０ ０ —０ １０ １０ —９ ３ ２ １ ）３０ ０— ５
Ｐ Ｓ的反 应 式 可 以ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 示 为 ］ ＯＳ ：
Ｒ — Ｓｉ ＋ １ ５ Ｘ３ ． ｎＨ ２ 一 Ｏ （ Ｓ Ｏｌ５ ＋ ３ Ｒ ｉ ） ｎＨ Ｘ
１ Ｐ Ｓ的合 成 ＯＳ
式中： Ｒ代 表惰性基 ， 如氢基 、 烷基 、 苯基 等 ， Ｘ代表
活 性 基 团 ， 烷 氧 基 等 。这 种 合 成 方 法 的 产 率 很 如 余 洋 等 采 用 水 解 缩 合 法 ， 浓 ＨＣ 为 催 化 在 １ 剂 的条 件 下 ， 乙 烯 基 三 甲 氧 基 硅 烷 为 原 料 ， 成 以 合 八 乙烯 基 多 面 体 低 聚 倍 半 硅 氧 烷 ； 究 反 应 温 度 、 研
［ ＳＯ ］ Ｒ ｉ 的总称 。其 中 ， Ｒ可 以是 氢基 、 氧基 、 构 为基体 ， Ｒ基进 一步 改进 ， 环 对 一般 称之 为 ： 端一 顶 苯基 、 烯烃基等 。 可 以为 ６ ８ １ ，２等 ， 中 ， ， ，０ １ 其 以 戴 帽 法 、 Ｏ Ｓ的 结 构 选 择 性 断 裂 法 、 点 一 开 法 Ｐ Ｓ 顶 打
６ ８最 为 常 见 。 被 Ｐ Ｓ改 性 的 聚 合 物 相 对 于 未 ， ｏＳ 被改性 的聚合 物而 言 ， 多性 能得 到进 一 步优 化 ， 许 如耐蚀性 、 热性 、 燃性 、 璃 化 转变 温度 （ 、 耐 阻 玻 Ｔ ） 热分解 速 率 、 伸 强 度 、 晶 热 、 融 热 等 ， 以 拉 结 熔 所
等， 其实 它们的本质都 是 以 Ｐ Ｓ Ｏ Ｓ结构 为基础 的功 能化法 。有些人提 出二 步法合 成 Ｐ Ｓ 其实 质就 ＯＳ ， 是综合 了以上两种方 法 ］ 。
１ １ 水 解 缩 合 法 ．
Ｐ Ｓ ０ Ｓ聚合 物 材料 被 誉 为 新 一代 高性 能材 料 ［ ］ １ 。
Ｐ Ｓ Ｏ Ｓ属于纳米 尺度 的二 氧化 硅／ 硅氧 烷 杂化 低 ， 反应 时间长 ， 对合 成条件 的要 求很 高口 。
物 。 内 部 由硅 氧 无 机 核 心 组 成 ， 围 被 反 应 性 或 非 外
反 应 性有 机 基 团 包 围 ， 子 多 为 笼 形 结 构 。硅 氧 无 分 机 核 心 赋 予 其 优 异 的耐 热 性 ， 围非 反 应 性 有 机 基 外 团可 增 加 其 与 有 机 基 体 之 间 的 相 容 性 ， 应 性 基 团 反
收稿 日期 ： ０ ００ — ７ ２ １ —８ ０
项 目 来 源 ： 南 理 工 大 学 实 验 室 开 放 基 金 （Ｓ Ｊ ９ ０ ， 河 Ｋ Ａ０ ０ ３
Ｓ Ｂ ９ １ ， ＫＪ ０ ０ １ ； 南 理 工 大 学 Ｓ Ｐ 项 目 ＫＪ ０ ０ ０ Ｓ Ｂ ９ １ ） 河 ＲＴ
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