硅基纳米复合材料

背景

采用溶胶-凝胶法制备的硅-聚合物复合材料通常是纳米级的相尺寸复合材料。这些类型的产品正变得越来越成熟。

一种相对新型的杂化结构是基于三倍半硅氧烷笼状结构，它可以被认为是硅的最小形式之一，甚至是“分子硅”。这种方法是由混合塑料(美国)开发的，称为多面体寡聚倍半硅氧烷(POSS)纳米技术。这些产品现已接近商业开发。POSS分子的颗粒直径在0.7-30 Å范围内，平均比胶体二氧化硅颗粒的直径小得多。欧洲杯猜球平台因此，含有POSS分子的聚合物是真正的纳米复合材料。POSS分子的典型结构如图1所示。材料的物理形式从液体到蜡再到晶体固体不等。欧洲杯足球竞彩POSS化学品的成本预计在气相二氧化硅和硅酮之间。POSS结构可以被各种各样的基团功能化，从而形成一系列POSS单体。官能团的性质决定了与聚合物基体的相容性。

R基团可以是简单的烷基，环烷基或芳基，或反应性/可聚合的基团，如丙烯酸，α-烯烃、苯乙烯、环氧化合物、羧酸、异氰酸酯、胺、醇和硅烷。使用这种功能化，POSS结构可以与一系列单体共聚，或接枝到聚合物链上。多种相形态是可能的，从相分离到相倒置到单相，真正的分子级强化。POSS化合物可以很容易地使用标准的处理方法并入聚合物。有趣的是，与粘土纳米复合材料相比，POSS的加入可以导致减少在聚合物熔体粘度方面，这应该在许多应用中代表着明显的优势。POSS成立的一个主要影响是，如。在聚丙烯中，是保持模量高于玻璃化温度(TgydF4y2BaG)非增强聚合物。增加共聚物中POSS结构的浓度可以显著地增加共聚物的分子量Tg的聚合物。POSS纳米复合材料占据了图2中“杂交种”的性能区域。聚合物的可燃性行为也声称通过加入POSS得到了改善。

POSS硅烷醇可以作为偶联剂用作填料，与传统的硅烷偶联剂相比，POSS硅烷醇具有许多优点，包括湿度稳定，挥发性低，不需要加水，不生成挥发性副产物。POSS笼的表面覆盖率也非常高。采用POSS表面处理可提高填料的补强效果。

POSS产品吸引了广泛的材料市场的兴趣，包括航空航天、体育用品、医疗应用和电子产品。欧洲杯足球竞彩

主要作者:J.N. Hay教授和S.J. Shaw教授

来源:摘自《纳米复合材料综述2000》

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