[发明专利]倍半硅氧烷多芳炔杂化树脂及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种倍半硅氧烷多芳炔杂化树脂及其制备方法，具体地说涉及一种利用硅氢加成反应将八(二甲基硅氧)倍半硅氧烷(Q₈M₈^H)和含硅芳炔齐聚物进行反应，得到具有优良加工性、耐热性、机械力学性能和介电性能的有机—无机杂化树脂；另外，本发明还涉及该倍半硅氧烷多芳炔杂化树脂的制备方法和用途。

背景技术

多面体低聚倍半硅氧烷(简称POSS)是一类有趣的硅氧连接的三维结构有机硅材料，该多面体结构骨架直径为1-3nm，分子量可高于1000，骨架内有空穴。笼形倍半硅氧烷中的六面体倍半硅氧烷又称T₈，通式(RsiO_1.5)₈，其结构对称，六面体的每个面由硅氧八元环组成。Si-O连接的无机内核赋予杂化材料良好的耐热机械性能，在其顶点处连接有机基团，可以用来改善POSS与其它材料的相容性，也可以是反应官能团，用于实现倍半硅氧烷与其它物质的化学健合，形成POSS有机—无机杂化材料。1946年，D.W.Scott[D.W.Scott.Theremalrearrangement of branched-chain metylpolysiloxanes[J].Journal of theAmerican Chemical Society，1946，68(3)：356-358.]以甲基三氯硅烷和二甲基氯硅烷共水解制得聚合物的热分解挥发产物中首次得到POSS，但其得率较低。1991年，Lichtenhan等[J.D.Lichtenhan，F.J.Feher，J.W.Gi lman.Silsesquioxane-siloxane copolymers from polyhedral silsesquioxanes[J].Macromoleeules，1993，26(8)：2141-2142.]在空军科研基金AFOSR的资助下，开始研究带有可聚合官能团的POSS单体及其含有POSS的聚合物。1995年，Lichtenhan等[①J.D.Lichtenhan，Y.Otonari，M.J.Cart.Linear hybridpolymerbuildingblocks：methacrylate-functionalizedpolyhedraloligomeric silsesquioxane monomers and polymers[J].Macromolecule，1995，28(24)：8435-8437.②J.D.Lichtenhan.Polyhedral oligomericsilsesquioxanes：Building blocks for silsesquioxane-based polymers andhybrid materials[J].Comments Inorganic Chemistry，1995，17：115-130.③J.D.Lichtenhan，J.J.Schwab，F.J.Feher，et al.Method offunctionalizing polycyclic silicones and the resulting compounds[P].U.S.Patent5942638，1999.]利用常规的聚合、复合甚至涂敷技术将POSS与聚合物复合，成功地制备了低密度的第三代纳米复合材料。

人们相继研究了POSS有机—无机杂化材料的介电性能、耐候性、电气绝缘性、阻燃性、耐腐蚀性、耐化学溶剂、耐辐照等性能。研究结果表明POSS材料不仅具有优良的耐热性和介电性能、优异的隔热/防热性能和抗辐照性能，而且具有不错的耐磨损性能和耐化学腐蚀性、良好的玻璃粘结性能、高的气体渗透率、以及良好的吸附性能等。