有机硅材料的研究进展及应用



有机硅材料的研究进展及应用

■白玥雯

1.有机硅材料的定义

2.有机硅的形状与性质

有机硅氧烷通式(RSiO1.5)n，可呈梯形、笼形、树枝形等结构。

3.有机硅的合成方法

3.1梯形有机硅的合成

以苯基三氯硅烷为原料，利用中和滴定法制备合成可溶性梯形倍半硅氧烷。具体实验方法：水解缩合溶液A的制备，将混合有0.03 mol苯基三氯硅烷和75 mL甲苯溶液的圆底烧瓶置于冰水浴中(0～5 ℃)，向其中缓缓加0.015 mol EDA、0.03 mol TEA和50 mL甲苯的混合溶液，控制6 h内滴完，并在室温下在反应2 h，然后在(0～5 ℃)下，将0.03 mol水、0.03 mol TEA、25 mL甲苯和50 mL二氧六环的混合液在6 h内滴加反应烧瓶中；最后加入0.06 mol TEA保持pH在8～9之间，在40 ℃下搅拌4 h。然后滴加0.06 mol HCl调pH在6～7之间，加热40 ℃搅拌2 h，过滤收集上清液即溶液A。

中间产物的制备：将溶液A洗至中性，干燥。

酸催化产物的制备：向溶液A中加入浓硫酸pH值在5～6，加热至60 ℃下反应4 h，洗至中性，干燥。

碱催化产物的制备：向溶液A中加入TEA调pH值在8～9之间，加热至60 ℃下反应4 h，洗至中性，干燥。

3.2笼形有机硅的合成

水解缩合法是制备POSS最直接的一种方法。该法以RSiX3型单体为原料，在特定条件下缩聚反应自组装成相应的POSS单体，反应收率受R、x、溶剂和催化剂的共同影响，其中又分为酸催化和碱催化两种反应类型，对通过该法制得的POSS单体的类型和收率做了详细的介绍。

4.有机硅改性及应用前景

利用含有机官能团的活性有机硅中间体作为塑料加工流动改性剂，已成为当今塑料加工业的新趋势。另外在汽车电子应用领域中对保护材料的选择除了基本要求绝缘、防潮、防污、防蚀导热等特性外，特别要求具有低应力和耐热、耐寒等性能。有机硅材料因为同时具备这些性能,因此在汽车电子领域中的应用特别受到重视，在汽车电子中的应用领域也越来越广。有机硅材料由于组成和结构的特殊性，具有极高价值的文物保护功效。人们很早就注意到有机硅材料在文物保护方面的应用前景，并将其应用于石质、陶器、壁画各类文物的加固保护中，对许多珍贵文物特别是室外文物的长期保存起到了关键作用。有机硅具有活性较高的有机官能团，因此它也能和很多聚合物进行聚合，可以提高聚合物卓越的性能，所以说有机硅这一性能优越的新材料会在各个领域里发挥极大的作用。

作者单位：河南省驻马店高级中学579班