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第三届亚洲硅化学论坛(六)

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xuezi 发表于 2010-11-6 12:48:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
近期回家尽孝道,后续拖延了,望谅

   不能不说本次论坛最红火的东西:硅树脂,重点是POSS
   所谓火,指的是本次论坛,好几场是谈这个东西的,可惜,我只听了来自英国的Alan Bassindale对近年POSS发展的总结,另一场专门关于制备的没有听到。希望到场朋友介绍下。
   Alan Bassindale所做的《RECENT ADVANCES IN SILSESQUIOXANE CHEMISTRY》报告现场很风趣,由于是地道的英语,听起来也很舒服,容易理解,配合肢体语言,有些舞台的感觉。
   Alan Bassindale重点谈的是cage siloxane,就是我们常说的笼形硅树脂。早期的POSS是指T6,T8,T10,T12等等,相当于结构明确,尺寸最小的纳米颗粒。Alan Bassindale在这里重点介绍的是其发展,其中包括转化,反应性,引入新基团,随后介绍了改性后,得到的改性体可能排列方式,性质(比如说熔点)。
   应该说POSS非常引人注目,但它合成收率比较低(如果以价廉的甲基单体起始),成本高(苯基合成收率高,但原料贵),并且相容性受限,熔点很高,限制了它的大规模应用。Alan Bassindale介绍的转化,改性,应该是POSS发展的重要途径,甚至是目前能够应用的主要方法。转化的目的,是利用容易得到的POSS,合成难得到中间体,比如含有反应性基团的POSS,通过改性,得到适合现有工艺使用的中间体,比如提高相容性,降低熔点。
   比如,我们最希望得到的是POSS首推含氢POSS,因为它的发展空间最大,由它出发,可以很容易很方便地得到各类改性POSS。但含氢POSS,如果以三氯氢硅起始,收率极低,工艺性也很不好,后来一个改良的办法是先水相合成铵基POSS,随后用二甲基氯硅烷转化成含氢POSS,这个办法,得率倒是提高不少,工艺也还简单,但使用了昂贵的四甲基氢氧化铵,而二甲基氯硅烷,操作也很不方便。因此,后续产品成本太高了,这个办法仅适合得到单一基团的POSS(第二步混合其它硅烷的话,结构混乱度大),作为交联剂,我们将其与HMQ对比,在我们测试的体系中,并没有明显优势。但用比较容易合成的POSS,通过转化后成烯基POSS,再得到含氢POSS就容易很多。当然,也可以直接合成乙烯基POSS。收率不高是一个因素,更重要的因素还是结构,很多情况下,我们期望得到的是每个POSS笼子最好是含有一个,或者两个活性基团,或者含有不同活性基团,这样的结构适合聚合成大分子,或者用来改性聚合物。如果是多个单一的活性基团,使用上会受限,POSS的优越性不能充分发挥,甚至在中间体阶段就出现凝胶,高熔点之类的问题,当然,实际中遇到的问题不会一致,这里只是说明转换结构的独特用途,即:可以得到一个笼子上具有不同基团的POSS。
   国内报告人,有好几篇是谈POSS的,可惜因时间冲突,没有听到,按照惯例,国内报告人应该会发表论文的。

待续。。。

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xhx0426 发表于 2010-11-8 14:42:39 | 显示全部楼层
长点见识,学习中

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kolive 发表于 2010-11-8 16:23:34 | 显示全部楼层
此次会议看到这么多人关注POSS,确实是让我觉得有点意外,因为国内关于POSS的产品曾经有一个留美海龟做了几个品种进行销售,但是可能价格过高,没有得到很好的应用而夭折了。
本人曾经合成过多种POSS,并用于做阻燃协同剂和环氧树脂多功能固化剂等,得到的测试结果还是不错的。其中TEOS做原料,四甲基氢氧化铵为催化剂,产率应该可以做到85%以上。但是后续顶角官能团进行改性处理收率可能会稍低一下,没有系统研究过。
POSS将会成为有机硅在电子工业领域中发展应用的一个趋势助剂是我们今年来在很多场合能够听到的。Alan Bassindale是POSS领域的大牛,另一个POSS领域的大牛是一个日本人,和诺贝尔奖得主饭岛澄男一个课题组的,把整一个C族元素研究的淋漓尽致!

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黄石 发表于 2010-11-8 20:20:20 | 显示全部楼层
POSS很贵,要用在适当的地方才能发挥它的价值。发表论文与实际应用有很大的距离。难怪POSS产品在国内暂时不好推广。国内也有很多牛人用价廉物美的东西部分取代POSS的功能。

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 楼主| xuezi 发表于 2010-11-11 14:58:48 | 显示全部楼层
POSS这个东西合成困难,特别是改性的POSS更难,因此,国内基本上是以高校研究为主,生产应用还很少。

kolive 同学想必对POSS是有深入研究了,望有机会交流。以TEOS,四甲基氢氧化铵为前驱物做POSS,从结构看,我感觉与HMQ接近,与三氯氢硅起始做的东西应该有很大不同,刚性前者不如后者,因此,前者的后续研究报告并不是很多,也许是性能差异吧。

除POSS外,本次论坛来自台湾大学化学系的牟中原教授研究了另外一类硅树脂:以胶束为模板,合成管状硅胶,随后以各类硅烷修饰,得到特性硅胶管,在催化剂,医疗行业有特殊用途。
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    黑芝麻西瓜 发表于 2010-11-12 08:39:17 | 显示全部楼层
    xuezi很强大,可以在第三届亚洲硅化学论坛(六)下面加上之前的一二三四五的链接!

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    黄石 发表于 2010-11-14 11:35:57 | 显示全部楼层
    支持6#的提议。

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    墨帝无剑 发表于 2010-12-14 16:31:02 | 显示全部楼层
    学习了......

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