有機官能化系列籠型倍半硅氧烷納米材料制備技術(shù)
該技術(shù)通過分子設(shè)計和環(huán)境友好的水解反應(yīng),利用頂角-戴帽法和官能團剪裁等手段制備帶有多種可反應(yīng)性基團的中空籠型納米材料。材料具有質(zhì)輕、透氣、超低介電常數(shù)、耐熱、易加工、可溶解性、生物相容性等特性,體現(xiàn)了不同于傳統(tǒng)納米材料的優(yōu)點,與聚合物有非常好的相容性和分散性。這類有機-無機雜化材料實現(xiàn)了將有機材料的耐熱性能和高強度與有機高分子材料的加工工藝簡單完美結(jié)合的目的。 籠型倍半硅氧烷與高分子聚合物的相容性良好,基本可以達到分子級均勻分散,這是普通無機填料無法達到的,得益于籠型倍半硅氧烷分子具有有機部分,既使在惰性基團取代籠型倍半硅氧烷中也可以與有機基體實現(xiàn)良好的相容行為。同時,材料的耐熱性能指標(如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,5%質(zhì)量損失熱降解溫度)均有大幅度提高,這是因為籠型倍半硅氧烷的Si-O骨架部分提供了優(yōu)異的抵抗熱沖擊性能,此外,還可以利用多官能化籠型倍半硅氧烷進行交聯(lián)反應(yīng)實現(xiàn)三維交聯(lián)結(jié)構(gòu),以進一步提高耐溫性能。另外,籠型倍半硅氧烷可以作為各種催化劑和其他功能性材料的載體,在拓寬這些功能材料使用溫度的同時提高其某些性能,如提高電致發(fā)光材料的發(fā)光效率和發(fā)光純度,提高催化劑的催化效率和選擇性。 可以預見,隨著各個交叉學科領(lǐng)域的不斷擴展,籠型倍半硅氧烷作為典型的有機-無機雜化材料的優(yōu)異性能將會引起人們越來越濃厚的研究興趣。 粒子尺寸:1.5~3nm;溶解性:根據(jù)官能團不同,可溶解于有機溶劑或水;顏色:白色;耐熱性:熱分解溫度在250℃以上。可用于耐高溫材料、航空航天材料、復合材料、超低介電材料、塑料及纖維改性、功能高分子材料、特種涂料、生物材料等制備。在高附加值材料領(lǐng)域,應(yīng)用前景廣闊。項目投資300~400萬。
北京化工大學
2021-02-01