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無機論文poss聚合物納米復合材料的研究進展-文庫吧在線文庫

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【正文】有機聚合物體系中 .同時 ,也有美國專利論述了幾種 POSS聚合物的合成方法和步驟 [ 21 22 ]. Pyun等 [ 23 ]敘述了含有活性基團的 POSS (如 MA2POSS)的 ABA三嵌段式共聚物的合成 .Fu等 [ 24 ]則提及了 POSS2聚氨酯的制備。復合粒子的尺寸在 50nm 左右且單分散性較好。余莉娜等 [ 22]以 N異丙基丙烯酰胺 (Nisopropy lacrylamide) 和甲基丙烯酸甲酯基籠狀低聚倍半硅氧烷 ( M APOSS) 為原料 , 以偶氮二異丁氰為引發(fā)劑 , 通過自由基聚合法制備了P( NIPAMcoMAPOSS) 共聚物 ,降低了 PNIPAM 的最低臨界轉變溫度 , 其合成路線如圖 1[ 22]所示。 Y 是高活性的取代基 ,利于發(fā)生水解縮聚反應 ,形成 POSS 籠結構 . X2SiY3+ 催化劑 n = 8, 10, 12 等 ()n+ 3nHY(1) 2. 2Si— O 骨架不受影響的應類型的 POSS 在不影響 Si— O鍵的前提下 ,針對已形成固定骨架結構的倍半硅氧烷 ,可以通過相應的化學反應來改變與骨架結構相連的取代基 ,從而合成不同官能團的 POSS 單體及衍物 .根據(jù)固定骨架結構來源可分為兩種 :一種是以 ( (CH3)4N )8Si8O20為反應物 ,通過烷基化反應制 POSS骨架結構 HSi (CH3)2Si8O12(Q8T8)或 RSi ( CH3)2Si8O12( T8) 。與傳統(tǒng)的無機粒子相比 , POSS 分子的尺寸更小更均一 ,能夠在復合材料中實現(xiàn)分子水平上的分散 , 從而使聚合物材料的使用溫度、熱穩(wěn)定性都得到明顯提高。POSS 聚合物納米復合材料的研究進展楊晶 14S007058 摘要：聚合物納米復合材料基于其潛在的應用價值如應用于膠體穩(wěn)定、光電材料等引起了研究者的廣泛關注近年來隨著高分子科學、納米技術的飛速發(fā)展使得在分子水平自組裝、分子結構與性能控制方面合成聚合物納米復合材料成為可能無機有機納米復合材料通常兼具無機納米粒子以及有機聚合物的優(yōu)點因而成為現(xiàn)今材料科學中極具發(fā)展前景的一種新型材料 .多面體低聚倍半硅氧烷 ( POSS)不同于 SiO有機硅和其他填料它是一種具有納米尺寸及籠狀結構的無機有機摻雜復合物 POSS 的有機官能團使其與聚合物及有機單體在納米結構尺寸上有很好的相容性同時使得 POSS單體更加容易接枝至聚合物中去因此 POSS獨特的結構與性能為增強聚合物復合材料提高材料的耐溫性、抗氧化性、阻燃性、表面硬度及力學性能諸方面提供了機遇 . 高分子聚合物是 20 世紀發(fā)展起來的新型材料 , 因其優(yōu)越的綜合性能、較低的成本、簡單的成型工藝以及廣泛的應用領域 ,成為繼金屬材料和無機非金屬材料之后的第三大材料。目前 , 已經(jīng)合成了大量的 POSS/ 聚合物納米復合材料 , 如聚硅氧烷 [ 8]、聚甲基丙烯酸甲酯 [ 9]、聚苯乙烯 [ 2]、環(huán)氧樹脂 [ 10]、聚氨酯 [ 11]、聚酰亞胺 [ 12]、聚降冰片烯 [ 13]等 , 與該復合材料相關的研究受到了越來越多的重視 [ 14 17]。第二類 , Si— O 鍵不受影響的反應類型 ,具體所述如下 . 2. 1 生成新的 Si— O— Si鍵的反應類型的 POSS 這種方法主要是通過化學反應形成新的 Si— O— Si 鍵 ,建立多面體籠形三維骨架結構 ,從而形成 POSS 單體及其衍生物 .由 XSiY3 型反應物合成 POSS 的反應方程式如式 (1 )[ 19 ]所示 .其中 , X是化學性質相對穩(wěn)定的有機取代基 ,例如甲基、芳香基或烯基等。自由基聚合法 [ 21]是合成 POSS/ 聚合物納米復合材料的一種重要方法。王文平等 [ 27]以十二烷基硫酸鈉為乳化劑 , 過硫酸鉀為引發(fā)劑 , 采用乳液聚合法合成了以籠型聚倍半硅氧烷 ( POSS) 為核、聚甲基丙烯酸甲酯 ( PM M A) 為殼的核殼型 POSS/ PMM A 納米復合粒子。 Tsuchida 等 [ 31]以茂金屬為催化劑分別得到 POSS 與乙烯和丙烯的共聚物 , 發(fā)現(xiàn) POSS 的加入能大大提高材料的熱穩(wěn)定性 ,17% 的 POSS 加入量使聚丙烯在 5% 失重處的溫度從 160 度上升到 240 度。 4. 2 在樹脂中的應用 POSS 接枝到環(huán)氧樹脂上 ,成為主鏈的端基 ,降低環(huán)氧樹脂的交聯(lián)密度 ,提高其韌性 [ 33 ].同樣也可以運用在聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等烯類樹脂的改性 4. 3 其他方面的應用由于 POSS 含有籠狀結構 ,使得 POSS 聚合物納米復合材料的吸附性能得到了大大的提高 ,在表面活性劑 [ 34 ]、環(huán)境保護 [ 35 ]領域中有望得到廣泛應用。參考文獻： [1]徐國財 ,張立德 .納米復合材料 [M ].北京 :化學工業(yè)出版社 , 2021. [2]DrazkowskiDB,LeeA, in styrene2butadiene2styrene triblock copolymer graftedwith isobutyl2substituted polyhedral oligomeric silsesquioxanes[ J ]. Macromolecules, 2021, 40 (8) : 2798 2805 [3]Zucchi IA , Galante M J, Franchini E, et al. Monofunctional ep2oxy2POSS dispersed in epoxy2am ine works: effect of a p rereac2tion on the morphology and crystallinity of POSS domains [ J ].Macromolecules, 2021, 40 ( 4) : 1274 1282. [4]Nada A K, W icks D A , Madbouly S A , et al. Nanostructuredpolyurethane / POSS hybrid aqueous dispersions p repared by hom2ogeneous solution polymerization [ J ]. Macromolecules, 2021,39 ( 20) : 7037 7043. [5]Soong S Y, Cohen R E, Boyce M C, et al. Rate2dependent de2formation behavior of POSS2filled and p lasticized poly( vinyl chlo2ride) [ J ]. Macromolecules, 2021, 39 ( 8) : 2900 2908. [6]L iu H Z, Zheng S X, N ie K M. Morphology and thermomechani2cal p roperties of anic2inanic hybrid posites involving ep

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