一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷及其合成方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及聚倍半硅氧烷合成技術領域，特別是設及一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷及 其合成方法與應用。
【背景技術】
[0002] 聚倍半硅氧烷具有重要用途，如在分子自組裝、合成超支化聚合物、開發(fā)新型納 米復合材料W及新型耐高溫材料等領域具有重要用途。目前為止，聚倍半硅氧烷中應用 較多的是籠形聚倍半硅氧烷，其中一個重要用途是通過滲雜W改善其他高分子的熱穩(wěn)定 性，然而由于與其他高分子溶混性不好，有時會出現(xiàn)相分離，導致高分子材料性能下降。 如 K. N. Raftopoulos 等人發(fā)表在 Macromolecules 上的論文（Macromolecules 2013,46， 7378-7386)，介紹了在應用籠形聚倍半硅氧烷改善聚氨醋性能時出現(xiàn)相分離現(xiàn)象，導致材 料性能下降。
[0003] 總之，在應用籠形聚倍半硅氧烷改善其他高分子材料性能時，存在由于溶混性不 好導致的相分離現(xiàn)象，并導致材料性能下降的問題。

【發(fā)明內容】

[0004] 為解決現(xiàn)有籠形聚倍半硅氧烷改善其他高分子材料時出現(xiàn)相分離現(xiàn)象的問題，本 發(fā)明提出一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷及其合成方法與應用，本發(fā)明的合成方法具有反應條件 溫和、能耗低、合成效率高、產品提純過程簡單易行等優(yōu)點，解決了用聚倍半硅氧烷改善其 他高分子材料性能時出現(xiàn)的相分離問題。
[0005] 本發(fā)明是通過W下技術方案實現(xiàn)的；一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷，所述啞鈴狀聚倍 半硅氧烷的結構式如（I)所示：
[0006]
【主權項】
1. 一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷，其特征在于，所述啞鈴狀聚倍半硅氧烷的結構式如（I) 所示：
結構式中，Ri、R2分別獨立地選自烷基、條基、炔基、芳香基、環(huán)氧基、醋基、橫酸基、幾基、 臆基、鹵代烷基、鹵代條基、鹵代炔基中一種或幾種。
2. -種如根據(jù)權利要求1所述的啞鈴狀聚倍半硅氧烷的合成方法，其特征在于，所述 合成方法為： (1) 以結構式如（II)所示的含有多種官能團多面體低聚倍半硅氧烷為原料，在酸催化 劑的作用下，在有機溶劑中進行反應，再經(jīng)過后處理過程，得到結構式如（III)所示的含氫 的低聚倍半硅氧烷，反應式為：
(2) 將步驟（1)得到的結構式如（III)所示的含氫低聚倍半硅氧烷在金屬催化劑存在 下與水反應，并經(jīng)過后處理過程，得到結構式如（I)所示的啞鈴狀聚倍半硅氧烷；反應過程 為：
反應式中，1^和R 2分別獨立地選自烷基、條基、炔基、芳香基、環(huán)氧基、醋基、橫酸基、幾 基、臆基、鹵代烷基、鹵代條基、鹵代炔基中一種。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷的合成方法，其特征在于，所述含 有多種官能團多面體低聚倍半硅氧烷具有順式結構。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷的合成方法，其特征在于，所述 酸催化劑選自有機酸或者無機酸，結構式如（II)所示的含有多種官能團多面體低聚倍半 硅氧烷與酸催化劑的質量比為1 : 〇. OOl~〇. 1。
5. 根據(jù)權利要求2所述的一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷的合成方法，其特征在于，所述金 屬催化劑選自金屬單質、金屬氧化物、金屬鹽、金屬絡合物中一種，結構式如（III)所示的 含氫的低聚倍半硅氧烷與金屬催化劑的質量比為1 : 0.0 Ol~0. 1。
6. 根據(jù)權利要求2所述的一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷的合成方法，其特征在于，所述結 構式如（ΠΙ)所示的含氫的低聚倍半硅氧烷與水的質量比為1 : 0. 001~0. 1。
7. 根據(jù)權利要求2所述的一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷的合成方法，其特征在于，所述有 機溶劑選自烷烴、芳香烴、醚類、環(huán)醚類、酮類中一種。
8. 根據(jù)權利要求2所述的一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷的合成方法，其特征在于，所述的 反應溫度為-20~120°C，反應時間為30分鐘~24小時。
9. 根據(jù)權利要求2所述的一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷的合成方法，其特征在于，所述后 處理過程為真空烘干、柱色譜或者沉淀。
10. -種如權利要求1所述的一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷在分子自組裝、合成超支化聚 合物、開發(fā)新型納米復合材料、新型耐高溫材料上的應用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及聚倍半硅氧烷合成技術領域，為解決現(xiàn)有籠形聚倍半硅氧烷改善其他高分子材料時出現(xiàn)相分離現(xiàn)象的問題，本發(fā)明提出一種啞鈴狀聚倍半硅氧烷及其合成方法與應用，本發(fā)明的合成方法具有反應條件溫和、能耗低、合成效率高、產品提純過程簡單易行等優(yōu)點，解決了用聚倍半硅氧烷改善其他高分子材料性能時出現(xiàn)的相分離問題，所述啞鈴狀聚倍半硅氧烷的結構式如(I)所示：
【IPC分類】C08G77-06, C08G77-04, C08L83-04, C08L83-08, C08L83-07, C08G77-24, C08G77-20
【公開號】CN104672458
【申請?zhí)枴緾N201410751828
【發(fā)明人】李澤, 田堃, 吳春勇, 葉國方, 李美江, 來國橋, 蔣劍雄, 邱化玉
【申請人】杭州師范大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月10日