含硅氫鍵聚二硅氧烷的研究.pdf

1、有機硅化合物的研究與應(yīng)用發(fā)展十分迅速，在國防、工業(yè)、民用等各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。聚硅氧烷類化合物由于其具有特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)以及良好的可加工性，因而該類聚合物已經(jīng)得到了深入的研究；聚硅烷類化合物由于其大分子的主鏈存在著特殊的σ電子共軛，因而該類聚合物具有特殊的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)，但是由于可加工性能較差，限制了該類聚合物的應(yīng)用研究。 氧雜聚多硅烷(簡稱聚硅雜醚)是一類新型的有機硅聚合物，由于該類聚合物分子兼具聚硅氧烷和聚硅烷分子

2、的主鏈結(jié)構(gòu)，該類聚合物也將兼具聚硅氧烷的分子柔順性和良好的可加工性能以及聚硅烷的光學(xué)、電學(xué)性能，因而可以將該類聚合物看作是聚硅氧烷和聚硅烷相互結(jié)合的產(chǎn)物。由于合成工藝的困難性，到目前為止，有關(guān)氧雜聚多硅烷的合成與性質(zhì)研究工作，僅僅局限于側(cè)鏈為全甲基的氧雜聚多硅烷，非活性側(cè)鏈甲基極大地限制了該類聚合物的進一步功能化以及應(yīng)用研究。將硅氫鍵引入氧雜聚多硅烷分子的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)中，一方面可以通過硅氫化加成反應(yīng)進一步擴展該類聚合物的功能化改性范圍；另一

3、方面賦予了該類聚合物的可加工反應(yīng)性。 在總結(jié)了前人研究工作的基礎(chǔ)上，合成了含硅氫鍵聚二硅氧烷聚合物，以此為基礎(chǔ)，開展了一系列的創(chuàng)新性研究工作。 采用二氯硅烷單體與堿金屬為原料，通過Wurtz偶聯(lián)反應(yīng)、醇解、水解、縮合聚合反應(yīng)，制備得到了一系列含硅氫鍵聚二硅氧烷。并采用凝膠色譜、核磁共振、紅外光譜等分析手段表征了目標(biāo)聚合物。首次發(fā)現(xiàn)了Si-H鍵的紅外光譜呈現(xiàn)雙重振動吸收峰現(xiàn)象；通過對聚合物的紫外吸收光譜、熒光發(fā)射光譜測定，

4、證實了該聚合物分子很好的繼承了聚硅烷的光學(xué)性質(zhì)。 采用硅氫化加成反應(yīng)，研究了含硅氫鍵聚二硅氧烷與烯丙基不飽和單體的接枝聚合物反應(yīng)，并對接枝聚合產(chǎn)物進行了表征。進一步研究接枝聚合物的性質(zhì)表明，含硅氫鍵聚二硅氧烷接枝聚合物仍然保持了很好的紫外吸收和熒光發(fā)射性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，與含硅氫鍵聚二硅氧烷的熒光發(fā)射光譜相比，含硅氫鍵聚二硅氧烷接枝聚合物的熒光發(fā)射光譜發(fā)生了很大的變化，表明含硅氫鍵聚二硅氧烷的熒光發(fā)射光譜對于接枝聚合反應(yīng)的單體十分敏

5、感，為含硅氫鍵聚二硅氧烷的進一步光電功能化研究奠定了基礎(chǔ)。 根據(jù)含硅氫鍵聚二硅氧烷分子的結(jié)構(gòu)特點，以低分子硅烷為交聯(lián)劑，采用室溫條件下脫醇、脫酸縮合方法，制備得到了具有一定彈塑性能的交聯(lián)聚合物，由于基礎(chǔ)聚合物的分子量較低，因而機械性能較差；以含乙烯基聚硅氧烷為交聯(lián)組分，通過硅氫加成交聯(lián)硫化，制備得到了新型加成型硅橡膠，不僅具有可實用性的機械力學(xué)性能，研究表明該新型加成型硅橡膠具有良好的光致發(fā)光性能以及良好的熱穩(wěn)定性能。

6、以二氯硅烷以及堿金屬為原料，通過Wurtz偶聯(lián)反應(yīng)、胺解反應(yīng)，合成得到了三種二胺基二硅烷、二氮雜環(huán)硅己烷有機硅化合物，同樣發(fā)現(xiàn)了Si-H鍵的紅外光譜呈現(xiàn)雙重振動吸收峰現(xiàn)象，通過量子化學(xué)方法的計算結(jié)果表明，該現(xiàn)象與化合物分子的不同空間異構(gòu)體共存造成的。進一步通過活潑性的二胺基二硅烷、二氮雜環(huán)硅己烷化合物，水解、縮聚制備得到了聚二硅氧烷聚合物，對于制備含二硅氧烷聚合物膜材料來說，這是一個非常適宜的制備路線。 在研究合成含硅氫鍵聚二硅