CN103992347A - 环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法 - Google Patents

环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103992347A
CN103992347A CN201410187267.6A CN201410187267A CN103992347A CN 103992347 A CN103992347 A CN 103992347A CN 201410187267 A CN201410187267 A CN 201410187267A CN 103992347 A CN103992347 A CN 103992347A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alkylene
phenyl
catalyzer
sodium
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410187267.6A
Other languages
English (en)
Inventor
付继芳
施利毅
贾海森
余文琪
宗培松
殷金涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN201410187267.6A priority Critical patent/CN103992347A/zh
Publication of CN103992347A publication Critical patent/CN103992347A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Silicon Polymers (AREA)

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

环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法
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。
CN201410187267.6A 2014-05-06 2014-05-06 环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法 Pending CN103992347A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410187267.6A CN103992347A (zh) 2014-05-06 2014-05-06 环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410187267.6A CN103992347A (zh) 2014-05-06 2014-05-06 环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103992347A true CN103992347A (zh) 2014-08-20

Family

ID=51306712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410187267.6A Pending CN103992347A (zh) 2014-05-06 2014-05-06 环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103992347A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109735203A (zh) * 2018-12-25 2019-05-10 陕西科技大学 一种半封闭笼状三官能环氧醚基poss组合料、涂料及制备方法
CN110358091A (zh) * 2018-03-26 2019-10-22 北京化工大学 一种环氧化苯基硅橡胶的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040030084A1 (en) * 2002-08-06 2004-02-12 Yoshitaka Morimoto Production process for silsesquioxane derivative and silsesquioxane derivative
CN101337975A (zh) * 2007-07-03 2009-01-07 东丽纤维研究所(中国)有限公司 多面体倍半硅氧烷纳米线
CN103613610A (zh) * 2013-07-04 2014-03-05 东莞上海大学纳米技术研究院 一种乙烯基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法
CN104311593A (zh) * 2014-03-06 2015-01-28 上海大学 单功能基八聚倍半硅氧烷的合成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040030084A1 (en) * 2002-08-06 2004-02-12 Yoshitaka Morimoto Production process for silsesquioxane derivative and silsesquioxane derivative
CN101337975A (zh) * 2007-07-03 2009-01-07 东丽纤维研究所(中国)有限公司 多面体倍半硅氧烷纳米线
CN103613610A (zh) * 2013-07-04 2014-03-05 东莞上海大学纳米技术研究院 一种乙烯基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法
CN104311593A (zh) * 2014-03-06 2015-01-28 上海大学 单功能基八聚倍半硅氧烷的合成方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ILEANA A. ZUCCHI等,: "Monofunctional Epoxy-POSS Dispersed in Epoxy-Amine Networks:Effect of a Prereaction on the Morphology and Crystallinity of POSS Domains", 《MACROMOLECULES》 *
J.V. CRIVELLO等,: "Synthesis and Photoinitiated Cationic Polymerization of Monomers withthe Silsesquioxane Core", 《J. POLYM. SCI. PART A:POLYM. CHEM》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110358091A (zh) * 2018-03-26 2019-10-22 北京化工大学 一种环氧化苯基硅橡胶的制备方法
CN110358091B (zh) * 2018-03-26 2021-01-22 北京化工大学 一种环氧化苯基硅橡胶的制备方法
CN109735203A (zh) * 2018-12-25 2019-05-10 陕西科技大学 一种半封闭笼状三官能环氧醚基poss组合料、涂料及制备方法
CN109735203B (zh) * 2018-12-25 2021-01-29 陕西科技大学 一种半封闭笼状三官能环氧醚基poss组合料、涂料及制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102775786B (zh) 一种氧化石墨烯/氰酸酯树脂复合材料及其制备方法
CN103159948B (zh) 一种低介电常数poss/含氟聚芳醚酮纳米复合材料及其制备方法
CN102604332B (zh) 一种SiO2纳米粒子接枝氧化石墨烯改性环氧树脂的方法
CN103613610A (zh) 一种乙烯基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法
CN101906116B (zh) 一类同时带有相同或不同功能基和非功能基笼型八聚倍半硅氧烷的合成方法
CN103159795B (zh) 单羟基修饰八乙烯基笼型倍半硅氧烷及其制备方法
CN102924691B (zh) 低介电环氧树脂复合材料的制备方法
CN102492116B (zh) 一种环氧树脂和多面体笼型倍半硅氧烷纳米杂化材料及其制备方法
CN103146141A (zh) 一种低介电系数poss/环氧树脂杂化材料及制备方法
CN103937257A (zh) 有机硅触变剂及触变性加成型液体硅橡胶
CN102079874A (zh) 含笼形倍半硅氧烷低介电氰酸酯杂化树脂的制备方法
CN107118351B (zh) 双层倍半硅氧烷环氧树脂改性剂及其制备方法和应用
CN108191433B (zh) 一种改性氮化硅及含有改性氮化硅的粉体制备方法和用途
CN104311593A (zh) 单功能基八聚倍半硅氧烷的合成方法
CN109608680A (zh) 一种微纳多级聚倍半硅氧烷核壳材料的制备方法
CN106189087A (zh) 低介电poss型环氧树脂复合材料及其制备方法
CN103992347A (zh) 环氧基七苯基倍半硅氧烷材料及其制备方法
CN101508698B (zh) 一种四环氧基笼型倍半硅氧烷及其制备方法
CN101768258B (zh) 一种pbt/poss纳米复合材料及其制备方法
CN100471897C (zh) 笼型八聚苯胺甲基倍半硅氧烷的制备方法
CN104031392B (zh) 一种加成型硅胶及其制备方法和用途
CN101891936B (zh) 基于环氧树脂和膦腈纳米管的复合材料的制备方法
CN109731557A (zh) 含巯基修饰的微纳多级有机硅材料及其制备方法
CN104262385A (zh) 单功能基七苯基倍半硅氧烷的合成方法
CN104610342A (zh) 七聚笼型倍半硅氧烷的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140820

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication