聚硅烷的合成、表征及光敏性研究.pdf

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1、第17卷第2期高分子材料科学与工程Vol.179No.22001年3月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGMar.20011111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111聚硅烷的合成~表征及光敏性研究胡慧萍9黄可龙9潘春跃陈德本(中南工业大学化学化工学院9湖南长沙410083)(四川大学化学系9四川成都610064)摘要:研究了不同添加量的二甘醇二甲醚和15冠醚5两种助溶剂对聚(甲基苯乙基硅烷)(简记为PMPES)合成反应

2、的影响9结果表明9反应体系中添加10%二甘醇二甲醚(二甘醇二甲醚=甲苯的体积比)9PMPES的产率明显提高9分子量趋于单分散分布G并向聚(甲基环己基硅烷)(简记为PMCS)和甲基环己基硅烷甲基苯乙基硅烷共聚物(甲基环己基二氯硅烷=甲基苯乙基二氯硅烷的单体摩尔比为2.0~1.0和0.5时9相应的共聚物分别简记为Copolymer19Copolymer2和Copolymer3)的合成反应中添加均达105110%二甘醇二甲醚助溶剂9其产率分别高达47%和52%以上9MWG并用HNMR~IR谱和UV吸收光谱对所合成的聚硅烷进行了表征G研究了

3、PMCS膜在空气中经紫外光辐射前后的IR谱和高效凝胶渗透色谱(GPC)9表明9PMCS经紫外光辐照后发生光降解的同时9还伴随着光氧化G关键词:聚硅烷;合成;助溶剂;光降解;光氧化中图分类号:T@324.2++1;O631.24文献标识码:A文章编号:10007555(2001)02014905聚硅烷可用作光致抗蚀剂~光电导体和陶别简记为Copolymer19Copolymer2和瓷的前驱体等9因此9在过去的十来年中9对聚Copolymer3)的合成反应中添加10%二甘醇硅烷的合成有过不少报道[192]二甲醚助溶剂9其产率分别高达47

4、%和52%以G常用的合成聚硅烷的方法是:二取代二氯硅烷的Wurtz型偶联上9M均达1051WG用HNMR~IR谱和UV吸收反应9即二取代二氯硅烷于甲苯溶剂中9在熔融光谱对所合成的聚硅烷进行了表征G研究了钠存在下进行脱氯缩合[3~5]G但用该法所合成PMCS膜在空气中经紫外光辐射前后的IR谱的聚硅烷高分子量产物的产率较低9一般为和高效凝胶渗透色谱(GPC)G这方面的工作少[6][7]通过向反应体有文献报道G同时9本工作为聚硅烷走向实用奠20%左右G为此9Miller等人系中添加少量的二甲氧基乙烷或类似的醚类9定了坚实的基础G发现可提高

5、聚硅烷的产率9但分子量大大降低G[8]通过向聚硅烷的反应体系中1实验部分S.Gauthier等人添加催化量的冠醚9也得到了类似的结果G1.1主要试剂与仪器甲基苯乙基二氯硅烷和甲基环己基二氯硅本工作研究了往甲基苯乙基二氯硅烷的烷:自制[9]9减压蒸馏9分别收集94~95C/Wurtz型偶联反应体系中添加助溶剂9如二甘醇二甲醚和15冠醚59当添加10%二甘醇二3066Pa柱馏分和164~165C/8665Pa柱馏分;甲苯:加入金属钠回流72h9通N蒸馏;15甲醚(二甘醇二甲醚=甲苯的体积比)时9PM2冠醚5:AR级9德国进口;其余试剂为

6、AR级9PES的产率明显提高9分子量趋于单分散分北京化工厂产品;PMCS膜:将PMCS配成约布G并向聚(甲基环己基硅烷)(简记为PMCS)-2和甲基环己基硅烷甲基苯乙基硅烷共聚物(甲10mol/L的环己烷溶液9取10mL该溶液涂布于40mm>40mm的石英玻璃板上9避光9基环己基二氯硅烷=甲基苯乙基二氯硅烷的单体摩尔比为2.0~1.0和0.5时9相应的共聚物分收稿日期:19991112作者简介:胡慧萍(1969-)9女9博士生9讲师.150高分子材料科学与工程2001年自然挥发成膜,用20mLTHF溶解再用2=1(体积比)的异UV吸

7、收光谱用ShimadZaUV2100紫外丙醇与甲醇混合液沉降3次沉淀在50C真空可见分光光度计测定;分子量用Waters486型烘箱中烘24h得产物,GPC用E500~100~1003根p-BuHdgel柱选(1)典型的PMPES的表征结果用254Hm波长检测用单分散聚苯乙烯作标-1IR谱:波数(cm)3027(中强峰pheHyl样环己烷作淋洗液;IR谱由NicoletFT-IR的C-H)1600和1429(中强峰pheHyl)752(最170SX光谱仪测定KBr压片;1强峰(Si)-CH强峰-CHH-NMR谱由3)2922(3),

8、1JNM-FX90O傅立叶转换NMR光谱仪测定H-NMR:80.343(3H宽峰Si-CH3)CDCl3作溶剂TMS作内标;紫外光源由5001.259(2H宽峰Si-CH2-)2.602(2H宽峰(Ph)-CH强峰Ph-),W普通紫外