基于聚倍半硅氧烷的有機(jī)硅高分子的合成與性能.pdf

1、聚倍半硅氧烷是指由硅、氧兩種元素構(gòu)成的無(wú)機(jī)骨架和包圍在其外圍的有機(jī)基團(tuán)組成的分子內(nèi)有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化的化合物，其尺寸介于1-3 nm之間，平均尺寸為1.5 nm左右，與多數(shù)其他聚合物的鏈段、無(wú)規(guī)線團(tuán)的大小接近，將其引入聚合物體系，可以使無(wú)機(jī)相與有機(jī)相之間形成較強(qiáng)的化學(xué)作用，讓二者之間良好相容，能改善乃至消除無(wú)機(jī)粒子的團(tuán)聚和兩相界面結(jié)合力弱的問(wèn)題。
　　梯形聚倍半硅氧烷和籠型聚倍半硅氧烷作為兩類(lèi)最具有代表性的聚倍半硅氧烷，一直受到廣泛關(guān)

2、注。本文探索了“氫鍵模板作用法”合成結(jié)構(gòu)規(guī)整的苯基側(cè)基的梯形倍半硅氧烷的反應(yīng)規(guī)律。并用所得產(chǎn)物與辛酸亞錫反應(yīng)，獲得大分子催化劑，用以催化己內(nèi)酯開(kāi)環(huán)聚合，獲得一種“苯基梯形聚倍半硅氧烷-己內(nèi)酯”嵌段共聚物，系統(tǒng)考察了聚合反應(yīng)規(guī)律。對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行了系統(tǒng)表征，并探索了其生物降解性能。同時(shí)，本文還合成了八乙烯基籠型聚倍半硅氧烷，將其與咔唑、富勒烯等共聚合，獲得一類(lèi)有光電效應(yīng)的新型有機(jī)硅高分子材料。具體研究如下:
　　(1)以苯基三氯硅烷為

3、原料，乙二胺為模板，通過(guò)加入計(jì)量的水來(lái)控制水解過(guò)程，制得了結(jié)構(gòu)規(guī)整的乙二胺橋基梯形倍半硅氧烷。然后在酸性催化劑作用下，移除乙二胺模板，制備了結(jié)構(gòu)規(guī)整的苯基梯形聚倍半硅氧烷。系統(tǒng)考察了酸的種類(lèi)、pH值、反應(yīng)時(shí)間等對(duì)產(chǎn)物規(guī)整性的影響。結(jié)果表明，當(dāng)采用pH=3.0的硫酸，在40℃下反應(yīng)時(shí)間4h，獲得產(chǎn)物產(chǎn)率較高、梯形結(jié)構(gòu)最規(guī)整、分子量分布較窄。
　　(2)用結(jié)構(gòu)規(guī)整、羥基封端的苯基梯形聚倍半硅氧烷做引發(fā)劑，用辛酸亞錫做催化劑，催化己內(nèi)酯

4、開(kāi)環(huán)聚合，制備了新型可生物降解的“苯基梯形聚倍半硅氧烷-聚己內(nèi)酯”高分子嵌段共聚物，系統(tǒng)考察了反應(yīng)溫度、時(shí)間、單體濃度、投料比等的影響。結(jié)果表明，nCL∶nOH為80，在120℃下無(wú)溶劑聚合反應(yīng)4h所得共聚物分子量最高。對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行了詳細(xì)表征，結(jié)果表明產(chǎn)物中梯形聚倍半硅氧烷結(jié)構(gòu)未被破壞，產(chǎn)物有良好的耐熱性能?？疾炝怂们抖喂簿畚锏纳锝到庑?。用生物酶降解后發(fā)現(xiàn)，該材料的降解時(shí)間達(dá)到8天，比普通PCL材料長(zhǎng)。
　　(3)將Vi-P

5、OSS與PVK在AIBN引發(fā)下共聚合，制備了新型有機(jī)硅高分子材料。考察了聚合反應(yīng)時(shí)間、溫度、Vi-POSS用量等的影響。結(jié)果表明，Vi-POSS用量為10％，在70℃下聚合12h時(shí)產(chǎn)物收率最高，達(dá)到34.5％，產(chǎn)物分子量則高達(dá)12.74×104 g.mol-1。共聚入Vi-POSS后，明顯改善了聚合物的耐熱性能，其熱分解溫度高達(dá)480℃以上。
　　(4)研究了PVK、Vi-POSS和C60的三元共聚反應(yīng)規(guī)律，具體研究了C60用量、