一种具有十六羟基的笼形倍半硅氧烷及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103613611103613611A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310655558.9(22)申请日2013.12.06(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人牟建新张卫海姜蕲烊姜振华(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人张景林王恩远(51)Int.Cl.C07F7/21(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种具有十六羟基的笼形倍半硅氧烷及其制备方法(57)摘要一种具有十六羟基的笼型倍半硅氧烷及其制备方法，属于倍半硅氧烷技术领域，在氮气保护的容器中加入八羟基笼型倍半硅氧烷8Si-OH单体，冰醋酸和氢碘酸，8Si-OH和氢碘酸的用量摩尔比为1∶8～180，冰醋酸的质量为8Si-OH质量的3.3～40倍，反应体系升温至65～117.9℃再恒温反应6～36h；体系降温至室温后，将反应混合液倒入蒸馏水中，于常温下搅拌；停止搅拌后过滤得到粘稠状物质，即16Si-OH。16Si-OH中羟基作为反应基团，可与其他官能团反应，形成以笼型倍半硅氧烷为核的网状超支化结构，超支化后的聚合物可兼具热固性的聚合物网状结构稳定性，及热塑性聚合物溶解性能好，可加工的优良性能。CN103613611ACN1036ACN103613611A权利要求书1/1页1.一种具有十六羟基的笼型倍半硅氧烷，其结构式如下所示：2.权利要求1所述的十六羟基的笼型倍半硅氧烷的制备方法，其特征在于：在氮气保护的容器中加入八羟基笼型倍半硅氧烷8Si-OH单体、冰醋酸和氢碘酸，8Si-OH单体和氢碘酸的用量摩尔比为1∶8～180，冰醋酸的质量为8Si-OH单体质量的3.3～40倍，将反应体系升温至65～117.9℃恒温反应6～36h；待反应体系降温至室温后，将反应混合液倒入蒸馏水中，于常温下搅拌，搅拌后过滤得到粘稠状物质，即十六羟基的笼型倍半硅氧烷16Si-OH。2CN103613611A说明书1/3页一种具有十六羟基的笼形倍半硅氧烷及其制备方法技术领域[0001]本发明属于倍半硅氧烷技术领域，具体涉及一种具有十六羟基的笼型倍半硅氧烷及其制备方法。背景技术[0002]有机硅材料是一种性能优异的新型合成材料，兼具无机材料和有机材料的双重属性，可制成数量繁多的中间体、油状物、弹性体及树脂等产品，是合成材料中的佼佼者，有工业维生素之称。[0003]聚倍半硅氧烷（POSS）是一种有趣的结构体，它是由无机Si-O键规律的排列在一起，形成的具有完整正方体形状的有机/无机纳米结构的一种物质。在正方体的顶点可以连接上不同的R（有机基团），带上不同的活性基团，可以进行嵌段，接枝等反应。[0004]JournalofScientific&IndustrialResearch（DGnanasekaran,KMadhavanandBSRReddy，Vol.68,June2009,pp.437-464）报道了具有八羟基结构的笼型倍半硅氧烷单体。(JournalofPolymerScience,PARTA:PolymerChemistry2013,51,5038–5045)同时报道了将八官能度笼型倍半硅氧烷作为交联剂，合成了一种新型材料。但已知文献中的笼型倍半硅氧烷官能度大约都在八以内，很少有报道十六官能度的笼型倍半硅氧烷单体的出现。官能度的增多意外着可交联部位的增多，对于交联以及超支化都具有重要意义。同时笼型倍半硅氧烷单体的发展对于新型有机无机杂化聚合物的合成具有重要的实际意义及科研价值。本发明利用直接去醚进行合成一种含有十六官能度的笼型倍半硅氧烷单体，该路线简单，后处理方法简单高效，低碳环保。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种具有十六羟基的笼型倍半硅氧烷及其制备方法，以克服现有技术操作繁琐、安全性低的缺陷，使工艺简单、对环境无污染。[0006]本发明以中国专利CN103214510A公开的八羟基笼型倍半硅氧烷8Si-OH为原料，然后进行一步法制得16Si-OH，反应式如下：[0007]3CN103613611A说明书2/3页[0008]具体的合成16Si-OH过程可以如下所述：在氮气保护的容器中加入8Si-OH单体，冰醋酸和氢碘酸，8Si-OH和氢碘酸的用量摩尔比为1∶8～180，冰醋酸作为溶剂，冰醋酸的质量为8Si-OH单体质量的3.3～40倍，反应体系升温至65～117.9℃再恒温反应6～36h；体系降温至室温后，将反应混合液倒入蒸馏水中，于常温下搅拌；停止搅拌后过滤得到粘稠状物质，即本发明所述的16Si-OH。[0009]本发明合成了具