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《从配位硅出发低温合成脂肪族含硅聚酯及其结构表征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、从配位硅出发低温合成脂肪族含硅聚酯及其结构表征第20卷第1期高分子材料科学与工程Vo1.2o,N..12004年1月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGJan.2004从配位硅出发低温合成脂肪族含硅聚酯及其结构表征宋建华,许家瑞'(1.中山大学化学与化工学院,广东广州510275;2.广州大学桂花岗校区生化学院,广东广州510405)摘要:从二氧化硅与乙二醇,氢氧化钾反应生成的高反应活性的五配位硅钾化合物出发,首先以此为原料与2一氯乙醇反应制备双羟基四配位有机硅单体,然后再将其与己二酰氯进行
2、低温溶液缩聚合成脂肪族含硅聚酯.探讨了不同反应条件对聚合物结构和性能的影响,并对合成的聚合物作了红外光谱,热重分析,分子量的测定等结构表征.关键词:配位硅;溶液缩聚;结构表征中图分类号:TQ324.21文献标识码:A文章编号:1000—7555(2004)01—0075—04以硅油,硅橡胶,硅树脂,硅烷偶联剂为代表的有机硅材料由于其优异的性能成为一类应用非常广泛的材料,但这些产品几乎都来源于一个共同的起点——石英沙的高温碳热还原,这一方法已大规模的工业化,但它的高能耗,高腐蚀成为人们越来越关注的问题.1991年美国LaineLl
3、在Nature上发表了由低温化学反应,直接以沙子为原料成功制备五配位,六配位有机硅化合物的文章,并进一步合成了导电材料和高性能陶瓷[2].本实验室自1995年以来,在Laine的基础上,以高活性的五配位硅为原料制备了一系列的含硅有机物,如与环氧氯丙烷反应L7],不仅消除了五配位硅化物的水解可逆性,中和了它的强碱性,而且还将环氧基团接到配位硅化合物上,生成了一种淡黄色的粘稠状液体,形态类似于液态环氧树脂.本文旨在走Laine低温合成路线以制取含硅聚合物叫.由于原料来源丰富易得,能耗较低,可以降低产品成本,因此,在理论和实际应用上都
4、有其重要的意义.1实验部分1.I主要原料白炭黑:SiO2≥98,工业品;KOH收稿日期:2002—01—19;修订日期:2003—10—19基金项目:国家自然科学基金资助项目(29974009)作者简介:宋建华(1967一),女,博士.(82),乙二醇,N,N一二甲基乙酰胺,三乙胺:均为分析纯;己二酰氯:化学纯,德国进口.1.2五配位硅钾化合物的制备与文献[1]类似,称取7.5gSiO.与135mI乙二醇混合在250mI带磁力搅拌器的反应瓶中,再加入7gKOH,加热至乙二醇沸点,反应过程中同时缓慢蒸出反应生成的水和过量的乙二醇,
5、4h后蒸出的液体量约Ii0mL后停止反应,用氮气吹扫反应体系,迅速赶走过量的乙二醇,密封过夜,使反应产物完全结晶.然后在固体结晶产物中加入100mL甲醇完全溶解,再加入600mL乙腈反沉淀,在氮气的保护下于手套箱内将固体产物过滤出来.在真空130℃干燥2h,产率为83.1.3双羟基四配位硅化合物的合成取0.05mL的五配位有机硅钾化合物于250mI的三口烧瓶中,加入甲醇配成0.25mol/I的五配位硅钾甲醇溶液,用pH试纸测其pH值为12,加入等摩尔数的2一氯乙醇,在搅拌回流下反应1h,然后加入100m1二甲基乙酰胺,改回流装置
6、为蒸馏装置,在真空条件下完全蒸去甲醇,此时反应瓶中有白色沉淀物(经红外光谱和x射线晶体衍射测试为KC1),过高分子材料科学与工程滤掉沉淀物后,滤液呈淡黄色,此即为双羟基四配位硅化合物的二甲基乙酰胺溶液.此时溶液的pH值为7.1.4双羟基四配位硅化合物与己二酰氯反应取3mol/I的双羟基四配位硅化合物的二甲基乙酰胺溶液10mL(0.03mo1)于100mL的三口烧瓶中,再加入40mL的N,N一二甲基乙酰胺,再加入0.06mol的三乙胺,冰浴冷至5℃以下,在强烈搅拌下,将0.03mol的己二酰氯溶于10mLN,N一二甲基乙酰胺的溶液
7、,逐滴加入上述三口烧瓶中,反应温度控制在1℃～5℃,反应约0.5h后将己二酰氯溶液全部滴完,移去冰浴在室温继续搅拌3h,然后过滤,滤液用乙醚沉淀,再用1:1的乙醇水溶液洗涤,全部除去三乙胺盐酸盐,最后在60℃的真空干燥箱中干燥6h,得到淡黄色固体粉末状产物,产率为65,待测.1.5分析测试1.5.1红外光谱分析:固体样品直接以KBr压片,用美国NIC0LETMAGNA一760型红外光谱仪作红外分析.1.5.2热分析:采用NETZSCHTG209热重分析仪,空气气氛下以20℃/min的升温速度测试样品的热失重.1.5.3分子量测定
8、:采用凝胶渗透色谱法MAX/DATA/E96一SGPC,以二甲基亚砜为溶剂对合成的含硅聚酯进行分子量的测定.2结果与讨论2.1测试结果62从Fig.1脂肪族含硅聚酯的红外谱图可知,2975.1cm_.,2939.1cm是一CH的伸缩振动吸收峰,1727.3cm-
