POSS种类繁多,其具体区别主要依据R基的种类和个数,因此其应用范围较广,名称也是根据R基的不同的取名,例如当R基为乙烯基、氨基、苯基时可分别称之为乙烯基POSS、氨基POSS和苯基POSS。目前国内科研机构制备的POSS均是根据对材料性能和属性的不同要求从而来选择性的控制R基的性质和个数,不同的活性R基可以与不同的聚合物基体之间发生化学键合作用。
POSS是由Si-O交替连接的硅氧骨架组成的无机内核,其形状如同一个"笼子",故得名为笼型聚倍半硅氧烷,其三维尺寸在1.3nm之间,其中Si原子之间的距离为0.5nm,R基团之间距离为1.5nm,属于纳米化合物。
笼型聚倍半硅氧烷单官能团
所谓单官能团POSS,指的是八个顶角的基团中只有一个是反应性基团,其余七个均为惰性基团。这类单官能团POSS中的活性反应基团可以与多种聚合物单体反应,得到含POSS的共聚物,或将POSS接枝到聚合物主链上形成接枝共聚物,还可以封端基得到端基为POSS的杂化材料。采用单官能团主要得到的是吊坠型POSS,线型的吊坠POSS能够提高氧渗透性、玻璃化转变温度和降解温度,但是其阻燃性、密度和黏度会有所下降。
单官能团POSS多采用"顶端带帽"的方法来合成,典型的反应就是将环戊基或者环己基三氯硅烷在丙酮的水溶液中水解制备得到T7(OH)3(即还有一个顶角未闭合,分别为三个羟基),然后再三乙胺的存在下加入另一种三氯硅烷,进行关环反应,得到闭合的笼型结构。
聚硅氧烷在历史上曾被称为“硅酮”(Silicone),目前硅酮也会出现在某些场合,如商品目录中。在中国,习惯将硅烷单体和聚硅氧烷统称为有机硅化合物,并称聚硅氧烷液体为硅油,聚硅氧烷橡胶为硅橡胶,聚硅氧...
不是一种物质。分子结构不同。
硅氧烷,分子式: (R2SiO)x,性质:含Si—O—Si键构成主链结构的聚合物。习惯上称有机硅或聚硅醚,可以是线型、环状或交联的聚合物。聚硅氧烷的种类很多,按产品的化学结构和性能主要分为三类:①硅油...
顾名思义,多官能团POSS就是R基部分或者全部是反应性基团,可以作为热固性树脂的交联剂,形成高度交联的POSS基聚合物纳米杂化材料。与之对应的R基若全为惰性基团,则可以用于与聚合物共混制备杂化材料。
合成方法目前主要通过硅烷偶联剂的水解得到,其他方法还包括"烷基取代法"等。
POSS/聚合物纳米复合材料是最新发展起来的一种高性能有机无机杂化材料,以POSS为无机成分,无机相与有机相间通过强的化学键结合,不存在无机粒子的团聚和两相界面结合力弱的问题,因此很容易通过共聚、接枝或共混等方式与聚合物基体进行复合制备。POSS/聚合物纳米复合材料的综合性能优异,主要表现在:(1)可以使复合材料的使用温度增加;(2)可以提高复合材料的力学性能;(3)可以改善复合材料的加工性能;(4)可以使复合材料具有显著的延迟燃烧特性;(5)可以多功能化,将POSS作为封端基或交联固化中心,可以获得满足不同需要的改性聚合物。
以加成型液体硅橡胶(LSiR)和笼形倍半硅氧烷(POSS)为原料制备POSS/LSiR复合材料,并对其耐热性能和微观结构进行研究。结果表明:POSS分子与LSiR发生加成反应;POSS用量为10和15份的POSS/LSiR复合材料耐热性能和抗烧蚀性能提高。
磺酸盐类易析出,制品放置半年以后,阻燃指标明显下降,随着时间的延长而急剧下降,给电子产品安全留下隐患。而PC倍半硅氧烷系列阻燃剂,不析出,解决PC不能长效阻燃的问题!且能做PC薄制品阻燃(1.0mm),是未来PC阻燃的主流方向。
聚硅氧烷也叫硅酮。低分子量聚硅氧烷的合成通常采用逐步聚合反应。例如。二甲基二氯硅烷经水解、脱水或脱氯化氢反应就生成了聚二甲基硅氧烷:
产物是环化低聚体和线型聚合物接近等量的混合物,而且它们之间存在着平衡关系。随反应条件不同,环化物含量可达20%~80%,主要为四聚体。往往在达到初始平衡后,向反应体系中加入封端剂[(CH3)3Si]2O,使线型聚合物封端,以此稳定产物比例。聚合反应可以在酸性或碱性条件下进行,碱性条件有利于生成分子量较高的聚合物,环化物的含量可以通过减压蒸馏来降低。混合物产物是液体,可以直接应用。
当在上述反应体系中加入三官能团单体甲基三氯硅烷时,就可以生成非线型聚硅氧烷。产物从水层中分离后,在催化剂草酸锌的作用下,可使环化物含量降低,并进一步提高分子量。这样得到的硅酮树脂,在应用时再加入碱性催化剂并加热进行交联。
硅酮弹性体分为室温硫化硅橡胶(RTV)(聚合度为200~1500)和加热熟化硅橡胶(聚合度2500~1 1000)。后者是由环状单体开环聚合得到。硫化和熟化与交联都是同义语,但熟化一词具有进一步聚合和交联的含义。单组份室温硫化硅橡胶,是由端羟基聚硅氧烷、交联剂(甲基三乙酰氧基硅烷)和催化剂(月桂酸二丁基锡酯)组成,空气中的湿气可使交联剂水解成CH3Si(OH)3和乙酸,前者可与聚硅氧烷在室温下完成固化过程(式2—155)。
双组份室温硫化硅橡胶的两个组份是含乙烯基的聚硅氧烷和交联剂(八甲基四硅氧烷)。其交联反应如下:
在氯铂酸或铂的络合物催化作用下,Si-H和乙烯基进行加成反应。在锡盐催化作用下Si-H和Si~OH也可以反应,并有H2放出。
聚硅氧烷在异常宽的温度范围(-100℃~250C)内,能保持其物理特性。它的T。低至-127℃,因此具有杰出的低温柔韧性。其次它耐高温、耐氧化,在化学和生理环境中稳定性好,其耐候性、斥水性及介电性能也好。聚硅氧烷的用途十分广泛,液体产物被用作消泡剂、纤维憎水整理剂、表面活性剂、润滑剂、真空脂和加热油浴。树脂被用作清漆、油漆、脱模剂、粘合剂及绝缘材料等。弹性体用作密封材料、电绝缘材料、垫圈及管子等,也可用作医用材料,如人工心脏瓣膜、起搏器、接触眼镜和血浆瓶内涂层等。与其它有机弹性体材料相比,硅酮弹性体强度比较差,所以加入填料增强更为重要。 2100433B
主链结构单元中含有笼状碳十硼烷的聚硅氧烷。
由特种聚硅氧烷树脂,高级颜料、助剂、溶剂、脂肪族异氰酸固化剂等组成。