CN103992347A - 环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环氧基七苯基倍半硅氧烷材料,其按如下摩尔比的组分制成:烯烃基七苯基倍半硅氧烷1.0:间氯过氧苯甲酸1.2~2;烯烃基七苯基倍半硅氧烷由T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠、烯烃基三氯硅烷、第二催化剂按摩尔比1.0∶1.2~2∶0.01~0.05制成,T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠;T7钠盐由苯基三甲氧基硅氧烷、去离子水、第一催化剂按摩尔比1.0∶1.1~5∶0.5~2制成。本发明还公开了该环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法。本发明提供的材料,产率高,纯度高,稳定性好,有机溶解性好,可用于热固性树脂、热塑性树脂和橡胶等高分子改性制备高性能纳米复合材料;本发明的方法,工艺紧凑,成本低,反应时间短。
Description
技术领域
本发明涉及化合物的制备方法,具体涉及一种环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法。
背景技术
笼型倍半硅氧烷(POSS)是一类典型的有机-无机纳米杂化材料,也是一类具有特殊三维多面体纳米结构的有机硅化合物,其三维尺寸在0.7nm~50nm左右,由无机的“核”和有机的“壳”组成,每个POSS 粒子都含有1-8个有机活性官能团,这些官能团可以进行聚合、接枝、表面键合或其他反应,易于进行分子设计,形成POSS-聚合物材料。POSS 兼具有机和无机化合物性质,其特点是它能溶于溶剂和树脂中,因而能确保实现分子级分散,同时可降低粘度从而可加大填充量。由于它与熔化的树脂相容并成为一体,因而不影响其加工流动性。但当温度降至它们的熔点以下时,便立即固化形成纳米结构而导致增强作用。至于纳米蒙脱土等无机纳米粒子则正好相反,由于它不能溶化,因此降低了熔体的加工流动性。POSS 能以化学键合的方式连接到有机链上,因此可以形成真正的有机/无机纳米杂化材料,使得聚合物材料的机械强度、玻璃化转变温度( Tg) 、使用温度和热稳定性能都得到了很大提高。
目前,POSS单体的合成路线主要有完全水解法、部分水解-封角法、官能团衍生法。完全水解法主要以RSi(OR)3或者RSiCl3为原料在溶剂中经催化剂作用水解缩合反应而成。部分水解-封角法是RSiX3在一定条件下水解缩合可以生成带有三个硅羟基的缺角七聚POSS,再按等量的比例加入功能基硅烷单体,进一步水解缩合闭环,得到单功能基POSS。官能团衍生法是利用已有取代基的POSS,通过化学反应(氧化、硅氢加成等)得到所需功能基POSS分子。目前关于八功能基POSS的研究较为成熟,但八功能基POSS在溶解性、和聚合物的反应程度以及相容性方面存在问题,使其在性能上不如单功能基POSS。传统的制备单功能基POSS关键在于得到带有三个硅羟基的缺角七聚POSS(T7),是通过顶端带帽合成,其存在工艺条件复杂、反应周期过长、产物的分离和纯化困难、产率低等不足。八苯基聚倍半硅氧烷和八乙烯基聚倍半硅氧烷工艺很成熟,但是溶解性很差,与高分子相容性不好。
发明内容
本发明的目的是,针对现有技术不足,提供一种结构单一性好、纯度高的环氧基七苯基倍半硅氧烷材料;
本发明还提供上述材料的产业化的制备方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案为:
一种环氧基七苯基倍半硅氧烷材料,其特征在于,其由如下的组分原料:烯烃基七苯基倍半硅氧烷1.0:间氯过氧苯甲酸1.2~2;
所述烯烃基七苯基倍半硅氧烷由T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠、烯烃基三氯硅烷、第二催化剂制成,其摩尔比为:T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠1.0:烯烃基三氯硅烷1.2~2:第二催化剂0.01~0.05。
所述T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠由苯基三甲氧基硅氧烷、去离子水、第一催化剂制成,其摩尔比为:苯基三甲氧基硅烷1.0:去离子水1.1~5:第一催化剂0.5~2。
所述第一催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾之一。
所述第二催化剂为三乙胺、三甲胺、二乙胺、吡啶、DMF其中之一。
一种环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:
(1)按如下的摩尔比称取各原料:苯基三甲氧基硅烷1.0:去离子水1.1~5:第一催化剂0.5~2;
(2)将步骤(1)所称量的苯基三甲氧基硅烷、去离子水、第一催化剂在配备有冷凝管的烧瓶中混合,并加入250ml第一溶剂分散混合;
(3)将步骤(2)混合溶液,在50~80℃条件下油浴中回流搅拌4~10 h,待自然冷却至室温,在磁力搅拌下继续反应10~25h,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠;
(4)将步骤(3)所制得的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠在氩气保护下,再加入如下的原料,烯烃基三氯硅烷、第二催化剂,其摩尔比为:T7钠盐1.0:烯烃基三氯硅烷1.2~2:第二催化剂0.01~0.05;
(5)将步骤(4)所称量的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠分散在250~500 ml 第二溶剂中,再加入第二催化剂、烯烃基三氯硅烷;
(6)将步骤(5)混合溶液,在-10oC~10oC冰水浴条件下磁力搅拌3h~15h,待回复至室温继续在磁力搅拌下反应3h~15h;加入去离子水停止反应,分出有机相,水洗3次,无水硫酸镁干燥,过滤去除干燥剂,再将滤液加入1000~2000ml第三溶剂中,析出白色固体,抽滤,再用第三溶剂洗涤3次,在60℃真空条件下进行干燥24h,得出烯烃基七苯基倍半硅氧烷材料。
(7)将步骤(6)所制得的烯烃基七苯基倍半硅氧烷在氩气保护下,再加入如下的原料,烯烃基七苯基倍半硅氧烷、间氯过氧苯甲酸,其摩尔比为:烯烃基七苯基倍半硅氧烷1.0:间氯过氧苯甲酸1.2~2;
(8)将步骤(7)所称量的烯烃基七苯基倍半硅氧烷分散在40~50ml第四溶剂中,再加入间氯过氧苯甲酸;
(9)将步骤(8)混合溶液在40~45℃条件下油浴中回流搅拌2天,待自然冷却至室温,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品环氧基七苯基倍半硅氧。
所述第一催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾的其中之一。
所述第二催化剂为三乙胺、三甲胺、二乙胺、吡啶、DMF的其中之一。
所述第一溶剂为THF、甲醇、乙醇、异丙醇其中之一。
所述第二溶剂为THF、甲苯、苯、醚类其中之一。
所述第三溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇类、石油醚其中之一。
所述第四溶剂为二氯甲烷、氯仿、THF其中之一。
本发明的有益效果是:本发明提供的环氧基七苯基倍半硅氧烷材料,结构单一性好,产率高,纯度高,稳定性好,包含有结构明确、有机溶解性好的POSS单体,具有广阔的应用前景,可以用于热固性树脂、热塑性树脂和橡胶等高分子改性制备高性能纳米复合材料。
本发明提供的制备方法,其工艺紧凑,成本低,反应时间短,所制备的产物结构单一性好,产率高,纯度高,稳定性好,产品中具有结构明确的POSS单体,本方法所制备产物结构单一性好,产率高,纯度高,稳定性好,可大规模生产。
附图说明
图1 为环氧基七苯基倍半硅氧烷的SEM图;
图2 为环氧基七苯基倍半硅氧烷的1H NMR图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式,对发明进一步说明。
实施例1:参见图1~图2,本实施例提供的环氧基七苯基倍半硅氧烷材料,其由如下的组分原料:烯烃基七苯基倍半硅氧烷、间氯过氧苯甲酸制成,其摩尔比为烯烃基七苯基倍半硅氧烷1.0:间氯过氧苯甲酸1.2。
所述烯烃基七苯基备半硅氧烷由T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠、乙烯基三氯硅烷、第二催化剂三乙胺制成,其摩尔比为:T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠1.0:烯烃基三氯硅烷1.2:第二催化剂三乙胺0.01
所述T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠由苯基三甲氧基硅氧烷、去离子水、第一催化剂氢氧化钠制成,其摩尔比为:苯基三甲氧基硅烷1.0:去离子水1.1:第一催化剂氢氧化钠0.5。
所述环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法步骤如下:
(1)按如下的摩尔比称取各原料:苯基三甲氧基硅烷1.0:去离子水1.1:第一催化剂氢氧化钠0.5;
(2)将步骤(1)所称量的苯基三甲氧基硅烷、去离子水、第一催化剂氢氧化钠在配备有冷凝管的烧瓶中混合,并加入250ml第一溶剂分散混合;
(3)将步骤(2)混合溶液,在60℃条件下油浴中回流搅拌4~10 h,待自然冷却至室温,在磁力搅拌下继续反应15h,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠;
(4)将步骤(3)所制得的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠在氩气保护下,再加入如下的原料,乙烯基三氯硅烷、第二催化剂三乙胺,其摩尔比为:T7钠盐1.0:乙烯基三氯硅烷1.2:第二催化剂0.02;
(5)将步骤(4)所称量的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠分散在250~500 ml 第二溶剂THF中,再加入第二催化剂三乙胺、乙烯基三氯硅烷;
(6)将步骤(5)混合溶液,在-10oC~10oC冰水浴条件下磁力搅拌8h,待回复至室温继续在磁力搅拌下反应10h;加入去离子水停止反应,分出有机相,水洗3次,无水硫酸镁干燥,过滤去除干燥剂,再将滤液加入1000~2000ml第三溶石油醚剂中,析出白色固体,抽滤,再用第三溶剂石油醚洗涤3次,在60℃真空条件下进行干燥24h,得出乙烯基七苯基倍半硅氧烷材料。
(7)将步骤(6)所制得的烯烃基七苯基倍半硅氧烷在氩气保护下,再加入如下的原料,烯烃基七苯基倍半硅氧烷、间氯过氧苯甲酸,其摩尔比为:烯烃基七苯基倍半硅氧烷1.0:间氯过氧苯甲酸1.2;
(8)将步骤(7)所称量的烯烃基七苯基倍半硅氧烷分散在50ml第四溶剂二氯甲烷中,再加入间氯过氧苯甲酸;
(9)将步骤(8)混合溶液在40~50℃条件下油浴中回流搅拌2天,待自然冷却至室温,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品环氧基七苯基倍半硅氧。
实施例2:本实施例提供的环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法,其组分步和骤均与实施例1基本相同,其不同之处在于:
所述环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)按如下的摩尔比称取各原料:苯基三甲氧基硅烷1.0:去离子水1.2:氢氧化钠1.0;
(2)将步骤(1)所称量的苯基三甲氧基硅烷、去离子水、氢氧化钠在配备有冷凝管的烧瓶中混合,并加入250ml THF分散混合;
(3)将步骤(2)混合溶液,在70℃条件下油浴中回流搅拌5 h,待自然冷却至室温,在磁力搅拌下继续反应15h,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠;
(4)将步骤(3)所制得的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠在氩气保护下,再加入如下的原料,乙烯基三氯硅烷、三乙胺,其摩尔比为:T7钠盐1.0:乙烯基三氯硅烷1.4:三乙胺0.05;
(5)将步骤(4)所称量的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠分散在250ml 甲苯中,再加入三乙胺、乙烯基三氯硅烷;
(6)将步骤(5)混合溶液,在0oC冰水浴条件下磁力搅拌5h,待回复至室温继续在磁力搅拌下反应10h;加入去离子水停止反应,分出有机相,水洗3次,无水硫酸镁干燥,过滤去除干燥剂,再将滤液加入1000ml甲醇中,析出白色固体,抽滤,再用第三溶剂洗涤3次,在60℃真空条件下进行干燥24h,得出乙烯基七苯基倍半硅氧烷材料。
(7)将步骤(6)所制得的乙烯基七苯基倍半硅氧烷在氩气保护下,再加入如下的原料,乙烯基七苯基倍半硅氧烷、间氯过氧苯甲酸,其摩尔比为:乙烯基七苯基倍半硅氧烷1.0:间氯过氧苯甲酸2;
(8)将步骤(7)所称量的乙烯基七苯基倍半硅氧烷分散在50ml二氯甲烷中,再加入间氯过氧苯甲酸;
(9)将步骤(8)混合溶液在45℃条件下油浴中回流搅拌2天,待自然冷却至室温,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品环氧基七苯基倍半硅氧。
实施例3:本实施例提供的环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法,其步骤和组分均与实施例1、2基本相同,其不同之处在于:
所述环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)按如下的摩尔比称取各原料:苯基三甲氧基硅烷1.0:去离子水1.5:氢氧化钠2.0;
(2)将步骤(1)所称量的苯基三甲氧基硅烷、去离子水、氢氧化钠在配备有冷凝管的烧瓶中混合,并加入250ml异丙醇分散混合;
(3)将步骤(2)混合溶液,在80℃条件下油浴中回流搅拌5 h,待自然冷却至室温,在磁力搅拌下继续反应10h,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠;
(4)将步骤(3)所制得的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠在氩气保护下,再加入如下的原料,乙烯基三氯硅烷、二乙胺,其摩尔比为:T7钠盐1.0:乙烯基三氯硅烷2:二乙胺0.05;
(5)将步骤(4)所称量的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠分散在250 ml THF中,再加入二乙胺、乙烯基三氯硅烷;
(6)将步骤(5)混合溶液,在-5oC冰水浴条件下磁力搅拌10h,待回复至室温继续在磁力搅拌下反应15h;加入去离子水停止反应,分出有机相,水洗3次,无水硫酸镁干燥,过滤去除干燥剂,再将滤液加入1500ml石油醚中,析出白色固体,抽滤,再用石油醚洗涤3次,在60℃真空条件下进行干燥24h,得出乙烯基七苯基倍半硅氧烷材料。
(7)将步骤(6)所制得的乙烯基七苯基倍半硅氧烷在氩气保护下,再加入如下的原料,乙烯基七苯基倍半硅氧烷、间氯过氧苯甲酸,其摩尔比为:乙烯基七苯基倍半硅氧烷1.0:间氯过氧苯甲酸2;
(8)将步骤(7)所称量的乙烯基七苯基倍半硅氧烷分散在50ml三氯甲烷中,再加入间氯过氧苯甲酸;
(9)将步骤(8)混合溶液在50℃条件下油浴中回流搅拌2天,待自然冷却至室温,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品环氧基七苯基倍半硅氧。
实施例4:本实施例提供的环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法,其步骤和组分均与实施例1、2、3基本相同,其不同之处在于:
所述环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)按如下的摩尔比称取各原料:苯基三甲氧基硅烷1.0:去离子水1.5:氢氧化钾2;
(2)将步骤(1)所称量的苯基三甲氧基硅烷、去离子水、氢氧化钾在配备有冷凝管的烧瓶中混合,并加入250ml THF分散混合;
(3)将步骤(2)混合溶液,在75℃条件下油浴中回流搅拌10 h,待自然冷却至室温,在磁力搅拌下继续反应15h,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠;
(4)将步骤(3)所制得的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠在氩气保护下,再加入如下的原料,烯丙基三氯硅烷、三乙胺,其摩尔比为:T7钠盐1.0:烯丙基三氯硅烷1.5:三乙胺0.05;
(5)将步骤(4)所称量的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠分散在300 ml THF中,再加入三乙胺、烯丙基三氯硅烷;
(6)将步骤(5)混合溶液,在0oC冰水浴条件下磁力搅拌15h,待回复至室温继续在磁力搅拌下反应15h;加入去离子水停止反应,分出有机相,水洗3次,无水硫酸镁干燥,过滤去除干燥剂,再将滤液加入2000ml甲醇中,析出白色固体,抽滤,再用甲醇洗涤3次,在60℃真空条件下进行干燥24h,得出烯丙基七苯基倍半硅氧烷材料。
(7)将步骤(6)所制得的烯丙基七苯基倍半硅氧烷在氩气保护下,再加入如下的原料,烯丙基七苯基倍半硅氧烷、间氯过氧苯甲酸,其摩尔比为:烯丙基七苯基倍半硅氧烷1.0:间氯过氧苯甲酸2;
(8)将步骤(7)所称量的烯丙基七苯基倍半硅氧烷分散在50ml二氯甲烷中,再加入间氯过氧苯甲酸;
(9)将步骤(8)混合溶液在45℃条件下油浴中回流搅拌2天,待自然冷却至室温,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品环氧基七苯基倍半硅氧。
实施例5:本实施例提供的环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法,其步骤和组分均与实施例1、2、3、4之一基本相同,其不同之处在于:
所述环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)按如下的摩尔比称取各原料:苯基三甲氧基硅烷1.0:去离子水2:氢氧化钠2;
(2)将步骤(1)所称量的苯基三甲氧基硅烷、去离子水、氢氧化钠在配备有冷凝管的烧瓶中混合,并加入250ml甲醇分散混合;
(3)将步骤(2)混合溶液,在50℃条件下油浴中回流搅拌10 h,待自然冷却至室温,在磁力搅拌下继续反应25h,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠;
(4)将步骤(3)所制得的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠在氩气保护下,再加入如下的原料,烯丙基三氯硅烷、三乙胺,其摩尔比为:T7钠盐1.0:烯丙基三氯硅烷2:三乙胺0.05;
(5)将步骤(4)所称量的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠分散在250 ml 甲苯中,再加入三乙胺、烯丙基三氯硅烷;
(6)将步骤(5)混合溶液,在0oC冰水浴条件下磁力搅拌10h,待回复至室温继续在磁力搅拌下反应10h;加入去离子水停止反应,分出有机相,水洗3次,无水硫酸镁干燥,过滤去除干燥剂,再将滤液加入1500ml石油醚中,析出白色固体,抽滤,再用石油醚洗涤3次,在60℃真空条件下进行干燥24h,得出烯丙基七苯基倍半硅氧烷材料。
(7)将步骤(6)所制得的烯丙基七苯基倍半硅氧烷在氩气保护下,再加入如下的原料,烯丙基七苯基倍半硅氧烷、间氯过氧苯甲酸,其摩尔比为:烯丙基七苯基倍半硅氧烷1.0:间氯过氧苯甲酸1.5;
(8)将步骤(7)所称量的烯丙基七苯基倍半硅氧烷分散在50ml三氯甲烷中,再加入间氯过氧苯甲酸;
(9)将步骤(8)混合溶液在45℃条件下油浴中回流搅拌2天,待自然冷却至室温,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品环氧基七苯基倍半硅氧。
实施例6:本实施例提供的环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法,其步骤和组分均与实施例1、2、3、4、5之一基本相同,其不同之处在于:
所述环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)按如下的摩尔比称取各原料:苯基三甲氧基硅烷1.0:去离子水2:氢氧化钠2;
(2)将步骤(1)所称量的苯基三甲氧基硅烷、去离子水、氢氧化钠在配备有冷凝管的烧瓶中混合,并加入250ml THF分散混合;
(3)将步骤(2)混合溶液,在80℃条件下油浴中回流搅拌5 h,待自然冷却至室温,在磁力搅拌下继续反应15h,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠;
(4)将步骤(3)所制得的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠在氩气保护下,再加入如下的原料,环己烯基三氯硅烷、吡啶,其摩尔比为:T7钠盐1.0:烯丙基三氯硅烷2:吡啶0.02;
(5)将步骤(4)所称量的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠分散在250 ml THF中,再加入吡啶、烯丙基三氯硅烷;
(6)将步骤(5)混合溶液,在0oC冰水浴条件下磁力搅拌5h,待回复至室温继续在磁力搅拌下反应15h;加入去离子水停止反应,分出有机相,水洗3次,无水硫酸镁干燥,过滤去除干燥剂,再将滤液加入2000ml甲醇中,析出白色固体,抽滤,再用甲醇洗涤3次,在60℃真空条件下进行干燥24h,得出环己烯基七苯基倍半硅氧烷材料。
(7)将步骤(6)所制得的烯丙基七苯基倍半硅氧烷在氩气保护下,再加入如下的原料,烯丙基七苯基倍半硅氧烷、间氯过氧苯甲酸,其摩尔比为:烯丙基七苯基倍半硅氧烷1.0:间氯过氧苯甲酸1.5;
(8)将步骤(7)所称量的烯烃基七苯基倍半硅氧烷分散在45ml二氯甲烷中,再加入间氯过氧苯甲酸;
(9)将步骤(8)混合溶液在40℃条件下油浴中回流搅拌2天,待自然冷却至室温,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品环己环氧基七苯基倍半硅氧。
如图1所示环氧基乙基七苯基倍半硅氧烷SEM图片中微观形貌为花瓣状结构;如图2所示为环氧基七苯基倍半硅氧烷的1H NMR图,从核磁图谱可以看出纯度达到95%以上。
Claims (10)
1.一种环氧基七苯基倍半硅氧烷材料,其特征在于,其由如下摩尔比的原料组分制成:烯烃基七苯基倍半硅氧烷与间氯过氧苯甲酸之比为1.0:1.2~2。
2.根据权利要求1所述环氧基七苯基倍半硅氧烷材料,其特征在于,所述烯烃基七苯基倍半硅氧烷由T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠、烯烃基三氯硅烷、第二催化剂制成,其摩尔比为:T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠1.0:烯烃基三氯硅烷1.2~2:第二催化剂0.01~0.05;T7钠盐由苯基三甲氧基硅氧烷、去离子水、第一催化剂制成,其摩尔比为:苯基三甲氧基硅烷1.0:去离子水1.1~5:第一催化剂0.5~2。
3.根据权利要求2所述的烯烃基七苯基倍半硅氧烷材料,其特征在于,所述第一催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾之一。
4.根据权利要求2所述的烯烃基七苯基倍半硅氧烷材料,其特征在于,所述第二催化剂为三乙胺、三甲胺、二乙胺、吡啶、DMF其中之一。
5.根据权利要求2所述的烯烃七苯基倍半硅氧烷材料,其特征在于,所述的烯基三氯硅烷为乙烯基三氯硅烷、烯丙基三氯硅烷、环己烯基三氯硅烷其中之一。
6.一种环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:
(1)按如下的摩尔比称取各原料:苯基三甲氧基硅烷1.0:去离子水1.1~5:第一催化剂0.5~2;
(2)将步骤(1)所称量的苯基三甲氧基硅烷、去离子水、第一催化剂在配备有冷凝管的烧瓶中混合,并加入250ml第一溶剂分散混合;
(3)将步骤(2)混合溶液,在50~80℃条件下油浴中回流搅拌4~10 h,待自然冷却至室温,在磁力搅拌下继续反应10~25h,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠;
(4)将步骤(3)所制得的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠在氩气保护下,再加入如下的原料,烯烃基三氯硅烷、第二催化剂,其摩尔比为:T7钠盐1.0:烯烃基三氯硅烷1.2~2:第二催化剂0.01~0.05;
(5)将步骤(4)所称量的T7钠盐七聚苯基倍半硅氧烷三硅醇钠分散在250~500 ml 第二溶剂中,再加入第二催化剂、烯烃基三氯硅烷;
(6)将步骤(5)混合溶液,在-10oC~10oC冰水浴条件下磁力搅拌3h~15h,待回复至室温继续在磁力搅拌下反应3h~15h;加入去离子水停止反应,分出有机相,水洗3次,无水硫酸镁干燥,过滤去除干燥剂,再将滤液加入1000~2000ml第三溶剂中,析出白色固体,抽滤,再用第三溶剂洗涤3次,在60℃真空条件下进行干燥24h,得出烯烃基七苯基倍半硅氧烷材料;
(7)将步骤(6)所制得的烯烃基七苯基倍半硅氧烷在氩气保护下,再加入如下的原料,烯烃基七苯基倍半硅氧烷、间氯过氧苯甲酸,其摩尔比为:烯烃基七苯基倍半硅氧烷1.0:间氯过氧苯甲酸1.2~2;
(8)将步骤(7)所称量的烯烃基七苯基倍半硅氧烷分散在40~50ml第四溶剂中,再加入间氯过氧苯甲酸;
(9)将步骤(8)混合溶液在40~45℃条件下油浴中回流搅拌2天,待自然冷却至室温,停止反应,减压蒸出溶剂,自然冷却至室温,抽滤得出白色粉末状产物,在真空60℃条件下干燥24h,得出初产品环氧基七苯基倍半硅氧。
7.根据权利要求5所述环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法,其特征在于,所述第一催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾的其中之一。
8.根据权利要求5所述环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法,其特征在于,所述第二催化剂为三乙胺、三甲胺、二乙胺、吡啶、DMF的其中之一。
9.根据权利要求5所述环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法,其特征在于,所述第一溶剂为THF、甲醇、乙醇、异丙醇其中之一;所述第二溶剂为THF、甲苯、苯、醚类其中之一。
10.根据权利要求5所述环氧基七苯基倍半硅氧烷材料的制备方法,其特征在于,所述第三溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇类、石油醚其中之一;所述第四溶剂为二氯甲烷、氯仿、THF其中之一。
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