[發明專利]多面體倍半硅氧烷納米線

無效

• 申請號: 200710024841.6
• 申請日: 2007-07-03
• 公開（公告）號: CN101337975A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 楊揚;吳彤;陳橋;孫培育;吳剛
• 申請（專利權）人: 東麗纖維研究所（中國）有限公司
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 夏平

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及一種納米級多面體倍半硅氧烷線以 及其制備方法。

背景技術

多面體倍半硅氧烷(polyhedral?oligomeric?silsesquioxane，簡稱POSS)是 美國Hybrid?Plastics公司面向全球開發的、用于高分子塑料換代產品研制的新 型分子分散型納米增強劑。相比于其它無機納米粒子改性劑如納米級粘土、 二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣等，具有籠形結構的多面體倍半硅氧烷納米微 粒不僅具有單分散性好、密度低、熱穩定性好和不含微量金屬雜質等優點， 而且對非極性或極性小的聚合物基質有良好的界面相容性；此外，通過化學 方法在多面體倍半硅氧烷表面鍵合不同的反應性官能團，還可賦予多面體倍 半硅氧烷納米粒子的多功能性和高度反應性。

但是這些研究多集中在對其官能團的改進及進一步與聚合物基體共聚或 者共混上，而對多面體倍半硅氧烷本身的應用研究很少。本發明提供了簡單 易行制備多面體倍半硅氧烷納米線的方法，得到了一種具有新型特殊形貌的 多面體倍半硅氧烷材料。這種特殊的納米線型結構適合于研究多面體倍半硅 氧烷材料在光、電、場下一維方向上的性質，以及尺寸縮小所帶來的機械性 能的變化，是納米尺寸的電子器件、光電子器件、機械傳動裝置的優良候選 材料，在電子、光學、磁存儲材料、催化、陶瓷、機械加工、生物醫學等領 域都具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的是對多面體倍半硅氧烷本身的應用進行研究，提供一種新 型特殊形貌的納米級的多面體倍半硅氧烷線。

本發明的另一目的是提供一種上述多面體倍半硅氧烷線的制備方法。

本發明的目的可以通過以下措施達到：

一種新型多面體倍半硅氧烷納米線，該多面體倍半硅氧烷納米線為直徑為 10～100nm的線狀；其中該多面體倍半硅氧烷納米線由下式的多面體倍半硅氧 烷制成：[(RSiO_1.5)_m(XSiO_1.5)_n]或[(RSiO_{(1.5p-0.5q)/p})_p(OH)_q]

其中：

m≧1，n≧0，m+n≧4，且m+n為偶數；p≧q≧1，q＝2或3，p+q≧4， 且p+q為偶數；

R為氫原子，或有取代基或無取代基的烷基、環烷基、氟烷基、鏈烯基、 環烯基、芳基、環氧基、硅烷基、醚基、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；

X為羥基、環氧基、羧基、鹵素、氟烷基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、醚 基、腈基、氨基，或者含有上述基團(羥基、環氧基、羧基、鹵素、氟烷基、 丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、醚基、腈基、氨基)的R基團。

多面體倍半硅氧烷優選為：[(RSiO_1.5)_m(XSiO_1.5)_n]

其中：

m≧3，n≧0，12≧m+n≧6，且m+n為偶數；

R為氫原子，或有取代基或無取代基的烷基、環烷基、氟烷基、鏈烯基、 芳基、環氧基、醚基、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；

X為羥基、環氧基、鹵素、氟烷基、醚基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯，或 者含有上述基團(羥基、環氧基、鹵素、氟烷基、醚基、丙烯酸酯、甲基丙烯 酸酯)的R基團。

多面體倍半硅氧烷另一種優選為：[(RSiO_{(1.5p-0.5q)/p})_p(OH)_q]

其中：

p≧3，q＝2或3，12≧p+q≧6，且p+q為偶數；

R為氫原子，或有取代基或無取代基的烷基、環烷基、鏈烯基、芳基、醚 基、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

本發明中“有取代基或無取代基”中的“取代基”這個詞匯在這里如果 沒有另外說明是指的是C1～10的烷基、C3～10的環烷基、C2～6的鏈烯基、 C3～6的環烯基、芳基、環氧基、硅烷基、羥基、羧基、鹵素、腈基、氨基等。

“烷基”這個詞匯在這里如果沒有另外說明是指C1～10的烷基，如甲基、 乙基、異丙基、異辛基等。

“環烷基”在這里如果沒有另外說明是指C3～6的環烷基，如環丙基、 環戊基等。