聚倍半硅氧烷的研究现状和发展趋势

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1、维普资讯http://www.cqvip.com综述·专论啸讯．1材料S，2004，18(1)：22～26IL100NEMATERIAL聚倍半硅氧烷的研究现状和发展趋势、／o、、、、，R沈新春，王大喜，栗秀刚(石油大学(北京)重质油加工国家重点实验室，北京昌平102249)一～o0＼一摘要：对聚倍半硅氧烷，尤其是聚苯基倍半硅氧烷、聚甲基倍半硅氧烷的合成、性质和应用进行了综R。述，并评述了它们的发展趋势。关键词：聚倍半硅氧烷，梯形聚合物，聚苯基倍半硅氧烷，聚甲基倍半硅氧烷，硅树脂中图分类号：O634．41文献标识码：A文章编号：1009—4369。(2、0、0、．4——)0，，1，，—。0

2、、0、2、2、、—05，，，。，、一＼，有机硅的基本组成是由Si—O键构成主链，成螺旋结构[2l。这种特殊的组成和分子结构使其侧链则是与硅原子相连的各种有机基团：因此，具有耐高低温、耐候、电气绝缘、疏水、难燃、，S～在有机硅材料的结构中既含有“有机基团”，又含无毒无腐蚀及生理惰性等R许多优异性能，有的还oR有“无机骨架”⋯。由键距长、键角大和键能高的具有耐油、耐溶剂、耐辐照性能。Si—O键组成的硅氧链非常柔软，其粘流活化能聚硅氧烷中较为特殊的一类是、。聚、、＼倍半硅R氧很低，只有8ld／tool；加上Si—C间的dp键的相烷，其分子通式为(RSiO1，5)7z，可呈梯形(如互补偿和Si—

3、o偶极间的相互补偿，使硅氧链形图1所示)、树枝型或笼型等0结一构。0，＼、S一R图1梯形聚烃基倍半硅氧烷的八元环结构图式中，R=一CH3，一C6H5等与一般的聚硅氧烷相比，聚倍半硅氧烷具有得到数均摩尔质量为14000g／mol，重均摩更好的耐热性、更低的表面能；常用作耐高温涂尔质量为26000g／mol，特性粘数[r／]为料的基料【3-5]，也是一类新的有应用开发前景12mL的预聚物；将预聚物在少量溶剂中于的液晶高分子材料【6J。本文主要对聚倍半硅氧250℃下反应1h，的数量级增加到106，烷的合成、性质和应用研究现状进行了综述，并[]增加到400mL／g。M大于2×10g(mol评述了

4、其发展趋势。时，产生部分支链【5J。此后，J．F．Jr．Brown又发现，当PPSQ溶液的质量分数小于5％时，聚1聚倍半硅氧烷的合成1．1聚苯基倍半硅氧烷(PPSQ)的合成收稿日期：2003—01—2O。作者简介：沈新春(1978一)，男，硕士，主要从事石油有J．F．Jr．Brown等人将苯基三氯硅烷在乙机化学和特种材料的合成研究。醚中的水解物与0．1％KOH在甲苯中反应16h，*通讯联系人，电话：(010)89733733。维普资讯http://www.cqvip.com第1期沈新春等．聚倍半硅氧烷的研究现状和发展趋势·23·合物为笼型结构；当其溶液的质量分数大于PPSQ的溶解性可能不

5、同，但多数PPSQ可溶于55％时，聚合物为梯形结构。笼型结构和梯形结苯、甲苯和四氢呋喃(Tl)。摩尔质量超过构可互相转换【71。10g／mol的PPSQ可溶于苯、二氯乙烷、THF、陈剑华等人对合成梯形PPSQ的催化剂进行氯苯和二甲基甲酰胺中，不溶于甲苯、二甲苯、了探索，发现KOH是一种较好的催化剂。他们丙酮、乙醇和醋酸酯类；而摩尔质量只有几千的在苯基三氯硅烷水解产物中加入计量的二苯醚和低聚物则溶于上述所有溶剂9。KOH的甲醇溶液，在250℃下反应30min；冷1．2聚甲基倍半硅氧烷(PMSQ)的合成却后用甲苯溶解，经无水乙醇沉析，得到极细的由于甲基三官能基硅烷比苯基三官能基硅烷白色粉末，

6、平均产率为48．6％【3J。另外，以新更活泼，易在反应过程中生成凝胶；故PMSQ蒸的苯基三乙氧基硅烷为原料，在高纯度的甲基的合成方法与PPSQ有所不同。谢祖寿等人以甲异丁酮溶剂和超纯水中，于5O℃下反应3h；然基三氯硅烷为主要原料，以丙酮和二甲苯为溶后静置分层，用超纯水洗涤5次，也得到了剂，合成出可溶、摩尔质量分布窄的梯形聚甲基为2000g／mol的高纯度PPSQ[。硅树脂；并用其配成耐高温涂料[10]。将甲基三G．Z．Li等人探索了聚合条件对PPSQ摩尔氯硅烷与正丁胺反应，制成甲基三氯硅烷的胺解质量的影响。指出在反应体系中若用CaF2或产物H；将其作为梯形聚合物的膜板，再经水MgF2作

7、催化剂，则催化剂的用量对PPSQ的摩解和缩聚反应，可制成梯形PMSQ(如图2所尔质量的影响最为显著；其次是反应温度；加入示)。该PMSQ的耐热性能优良，700℃的失重二环己基碳二亚胺则能阻止交联反应，并增大率为4％。如反应温度过低，则分子间不发生反PPSQ的摩尔质量；若使用催化活性较高的CaF2应，所以建议将缩聚反应温度控制在50～6O℃；作催化剂，则可缩短反应时间、减少催化剂用水解过程中必须控制水的滴加速度，使体系温度量。在适宜的