[發明專利]一種同時含有苯基和乙烯基的梯形聚硅倍半氧烷及其制備方法

有效

• 申請號: 201811002455.1
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN108948359B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 楊榮杰;秦兆魯;張文超
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C08G77/20
• 分類號: C08G77/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種具有式I所示結構的同時含有苯基和乙烯基的梯形聚硅倍半氧烷，屬于有機?無機雜化材料技術領域。本發明提供的聚硅倍半氧烷同時含有苯基和乙烯基，還具有梯形的POSS分子骨架，產物結構穩定性好，可以通過對乙烯基進行接枝反應，引入其他基團，以制備多種含不同功能基團的POSS衍生物。

技術領域

本發明屬于有機-無機雜化材料技術領域，尤其涉及一種同時含有苯基和乙烯基的梯形聚硅倍半氧烷及其制備方法。

背景技術

聚有機硅倍半氧烷(PSQ)是指經驗分子式為(RSiO_1.5)_n的聚硅氧烷，側鏈R是與硅原子相連的各種有機基團，可以是氫、烷基、芳香基、烯烴基及其它有機取代基團。PSQ具有理想的機械性能、耐熱性能和電學性能，引起了人們極大的研究興趣。按照結構特點，PSQ可以分為無規結構、梯形結構、籠型結構和不完整籠型結構等。其中，聚苯基硅倍半氧烷(PPSQ)，尤其是梯形PPSQ，其結構式為(C₆H₅SiO_1.5)_n，具有更高的耐熱性、耐候性、耐化學性、耐熱氧化性、電絕緣性、光學透明性、防水性以及阻燃性等，應用前景更好，可廣泛應用于聚合物改性、絕熱材料、低介電材料、涂層涂料、氣體分離膜等領域。

具有梯形及環梯形結構的苯基聚硅倍半氧烷，由于其結構的規整性，作為聚合物添加劑具有良好的增強、阻燃等效果。為了進一步提高PPSQ與有機聚合物的相容性，從而使PPSQ更好的在聚合物中發揮作用，制備具有多種官能團的PPSQ的衍生物是當前的一個研究熱點。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種具有式I所示結構的同時含有苯基和乙烯基的梯形聚硅倍半氧烷及其制備方法。本發明提供的聚硅倍半氧烷同時含有苯基和乙烯基，還具有梯形的POSS分子骨架，可以通過對乙烯基進行接枝反應以制備多種含不同功能基團的POSS衍生物。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了同時含有苯基和乙烯基的梯形聚硅倍半氧烷，具有式I所示結構:

式I中，m與n的比例為10:1～10:100，所述m和n為正整數。

本發明還提供了上述技術方案所述梯形聚硅倍半氧烷的制備方法，包括以下步驟：

將苯基硅烷、乙烯基硅烷和有機溶劑混合，得到混合溶液；

向所述混合溶液中滴加堿性催化劑水溶液，發生水解反應，得到水解產物；

將所述水解產物升溫發生共縮聚反應，得到共縮聚產物；

將所述共縮聚產物與醇類溶劑混合后析出白色固體，得到具有式I所示結構的同時含有苯基和乙烯基的梯形聚硅倍半氧烷，所述醇類溶劑為無水乙醇或無水甲醇。

優選地，所述苯基硅烷與乙烯基硅烷的摩爾比為10:1～10:100。

優選地，所述苯基硅烷和乙烯基硅烷的總質量與有機溶劑的體積比為1g:5～50mL。

優選地，所述苯基硅烷和乙烯基硅烷的總質量與堿性催化劑的質量比為1：0.005～0.1，所述堿性催化劑水溶液中堿性催化劑的質量與水的體積比為1g：50～200mL。

優選地，所述苯基硅烷為苯基三氯硅烷、苯基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷。

優選地，所述乙烯基硅烷為乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

優選地，所述共縮聚反應的溫度為40～80℃，所述共縮聚反應的時間為12～72h。