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笼型倍半硅氧烷的制备及其在聚合物改性方面的研究
引言
硅氧烷化合物是一种重要的化学品，在化学、材料、医药等领域有着广泛的应用。近年来，随着研究的深入，硅氧烷化合物被认为是聚合物改性的一种有效手段。而硅氧烷化合物的制备方法也在不断地改进，其中笼型倍半硅氧烷是一种比较新的制备方法。
本文将就笼型倍半硅氧烷的制备方法、结构及其在聚合物改性方面的研究作一综述。
一、笼型倍半硅氧烷的制备方法
笼型倍半硅氧烷，也称作笼型3-嘧啶硅氧烷（P3MS），是利用嘧啶环与硅原子之间的化学反应所得的硅氧烷化合物。其其化学结构如图1所示。
图1笼型倍半硅氧烷结构图
笼型倍半硅氧烷的制备方法大致分为两步反应：
（1）以3-溴丙酮和3-氨基嘧啶为原料，通过求核取代反应制备3-嘧啶基丙酮，反应式为：
（2）将3-嘧啶基丙酮和甲基三氯硅烷在碱催化作用下反应，得到笼型3-嘧啶硅氧烷。反应式为：
该方法制备得到的笼型3-嘧啶硅氧烷，结构清晰，纯度高，且反应条件温和，易于操作。目前已被广泛应用于聚合物改性方面。
二、笼型倍半硅氧烷在聚合物改性方面的研究
笼型倍半硅氧烷的引入，可以显著改善聚合物的诸多性能，如热稳定性、热变形温度、电气性能和耐磨性等。以下以几种聚合物为例，介绍笼型倍半硅氧烷在聚合物改性方面的研究进展。
1、聚合改性聚烯烃
研究发现，将笼型倍半硅氧烷引入到聚烯烃中，可以显著提高聚合物的热稳定性和热变形温度。且笼型倍半硅氧烷会使聚合物表面产生微孔结构，从而提高其表面性能，如耐磨性、耐热性等。
同时，笼型倍半硅氧烷还能够提高聚合物的阻燃性能。研究表明，聚丙烯中引入1%的笼型倍半硅氧烷，可使聚丙烯达到UL94V-0的阻燃等级。因此，笼型倍半硅氧烷可以作为一种良好的阻燃剂，在提高聚合物的阻燃性能方面有应用前景。
2、聚亚麻酸乳液
研究发现，将一定量的笼型倍半硅氧烷引入到聚亚麻酸乳液中，可以显著提高聚亚麻酸乳液的耐切割性能和外加应力下的破裂韧性，并且还能够改善聚乳液的耐水性、耐污染性和降低摩擦系数。
3、聚酰胺
笼型倍半硅氧烷与聚酰胺共混后，可以显著提高其摩擦学性能，并且可以改善聚酰胺的化学和热稳定性。
三、结论
笼型倍半硅氧烷是一种比较新的硅氧烷化合物，由于其有较高的纯度和易于操作的特点，在聚合物改性方面有广泛的应用前景。它不仅可以提高聚合物的热稳定性、热变形温度、耐磨性和阻燃性能，还可以改善聚合物的化学稳定性和提高其表面性能。随着研究的深入，笼型倍半硅氧烷在聚合物改性方面的应用将会越来越广泛。