基于聚倍半硅氧烷的有機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)成的無機骨架和包圍在其外圍的有機基團(tuán)組成的分子內(nèi)有機-無機雜化的化合物，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、無規(guī)線團(tuán)的大小接近，將其引入聚合物體系，可以使無機相與有機相之間形成較強的化學(xué)作用，讓二者之間良好相容，能改善乃至消除無機粒子的團(tuán)聚和兩相界面結(jié)合力弱的問題。
　　梯形聚倍半硅氧烷和籠型聚倍半硅氧烷作為兩類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，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，獲得一類有光電效應(yīng)的新型有機硅高分子材料。具體研究如下:
　　(1)以苯基三氯硅烷為

3、原料，乙二胺為模板，通過加入計量的水來控制水解過程，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、pH值、反應(yīng)時間等對產(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℃下無溶劑聚合反應(yīng)4h所得共聚物分子量最高。對所得產(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。考察了所得嵌段共聚物的生物降解性。用生物酶降解后發(fā)現(xiàn)，該材料的降解時間達(dá)到8天，比普通PCL材料長。
　　(3)將Vi-P

5、OSS與PVK在AIBN引發(fā)下共聚合，制備了新型有機硅高分子材料。考察了聚合反應(yīng)時間、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、