一种笼型八苯基硅倍半氧烷的制备方法.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CN109880100A(43)申请公布日2019.06.14(21)申请号201910243390.8(22)申请日2019.03.28(71)申请人北京理工大学地址100000北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人杨荣杰秦兆鲁张文超(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人赵晓琳(51)Int.Cl.C08G77/04(2006.01)C08G77/06(2006.01)C08G77/08(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种笼型八苯基硅倍半氧烷的制备方法(57)摘要本发明涉及有机-无机杂化材料技术领域，具体涉及一种笼型八苯基硅倍半氧烷的制备方法，包括以下步骤：将苯基硅烷、有机溶剂、碱性催化剂和水混合，进行水解缩聚反应，得到笼型八苯基硅倍半氧烷。本发明以苯基硅烷为原料，原料容易获得，采用一步法水解缩聚工艺，一次性投料，操作简便、反应周期短、重复性好，同时收率高、纯度高、产物稳定性好，能够可控地制备出具有单一分子量且产率较高的笼型八苯基硅倍半氧烷，是一种环保型八苯基硅倍半氧烷合成方法，易于工业化生产。CN109880100ACN109880100A权利要求书1/1页1.一种笼型八苯基硅倍半氧烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将苯基硅烷、有机溶剂、碱性催化剂和水混合，进行水解缩聚反应，得到笼型八苯基硅倍半氧烷。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述苯基硅烷包括苯基三氯硅烷、苯基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂包括氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂、甲醇钠、乙醇钠、四甲基氢氧化铵和四乙基氢氧化铵中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括四氢呋喃、甲醇、乙醇、异丙醇、石油醚、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、吡啶、丙酮和二氧六环中的一种或几种。5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述苯基硅烷、碱性催化剂和有机溶剂的用量比为1g：(0.001～0.5)g：(5～100)mL。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂与水的用量比为1g：(15～200)mL。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合是先将苯基硅烷和有机溶剂混合，然后向所得体系中加入碱性催化剂的水溶液。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂的水溶液的加入方式为滴加；所述滴加的速度为0.2～1mL/min。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水解缩聚反应的温度为40～90℃，所述水解缩聚的反应的时间为12～96h。10.根据权利要求1或9所述的制备方法，其特征在于，所述水解缩聚反应完成后，还包括将所得反应体系依次进行固液分离、洗涤和干燥，得到笼型八苯基硅倍半氧烷。2CN109880100A说明书1/6页一种笼型八苯基硅倍半氧烷的制备方法技术领域[0001]本发明涉及有机-无机杂化材料技术领域，具体涉及一种笼型八苯基硅倍半氧烷的制备方法。背景技术[0002]笼型八苯基硅倍半氧烷(OPS)，其结构式为(C6H5SiO1.5)8，结构式如式Ⅰ所示，具有较好的耐热性、耐候性、耐化学性、耐热氧化性、电绝缘性、光学透明性、防水性以及阻燃性等，可应用于聚合物改性、绝热材料、低介电材料、涂层涂料、气体分离膜等领域，引起了人们极大的研究兴趣。[0003]从上世纪60年代开始，Barry等(BarryAJ,DaudtWilliamH,DomiconeJJ,etal.Crystallineorganosilsesquioxanes.JAmChemSoc.1955,77:4248-4252.)首次制备了笼型八苯基硅倍半氧烷，先用过量水洗涤苯基三氯硅烷的乙醚溶液移除生成的氯化氢，然后在室温和痕量氢氧化钾的存在下，将水解产物的溶液放置在苯-乙醇中三周，使其缓慢达到平衡状态而析出结晶得到产物，产率较低，周期漫长。1958年，Sprung和Guenther(SprungMM,GuentherFO.Thehydrolysisofn-Amyltriethoxysilaneandphenyltriethoxysilane.JPolymSci.1958,28:17-34.)使苯基三乙氧基硅烷碱性水解得到高聚物重排制备了笼型八苯基硅倍半氧烷，但是其产率仍然很低，只有9％，并且由于条件控制的问题，产物存在大量的异构体，很难分离。1964年，Brown等(BrownJF,VogtLH,PrescottPI.Preparationandcharacterizationofthelowereq