基于二氧化硅的纳米复合材料

背景

由Sol-Gel工艺生产的硅聚合物杂种通常是纳米复合材料，相位大小为纳米尺度。这些类型的产品变得越来越良好。

一种相对较新的杂种是基于锡喹烷笼结构，可以被视为最小的二氧化硅形式之一，甚至是“分子二氧化硅”。这种方法是由杂化塑料（美国）开发的，被称为多面体寡头硅氧烷（POSS）纳米技术。这些产品现在接近商业剥削。POSS分子的颗粒直径在0.7-30Å的范围内，平均要小得多，例如胶体二氧化硅颗粒的直径。yabo214因此，含有POSS分子的聚合物是真正的纳米复合材料。POSS分子的典型结构由（图1）表示。材料的物理形式从液体到蜡到结晶固体不等。亚博网站下载POSS化学物质的成本预计将介于烟雾二氧化硅和硅酮之间。POSS结构可以通过各种组来官能化，从而导致一系列可能的单体。功能组的性质决定了与聚合物基质的兼容性。

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R组可以是简单的烷基，环烷基或芳基或反应性/聚合基团，例如丙烯酸α- 烯烃，苯乙烯，环氧，羧酸，异氰酸酯，胺，酒精和硅烷。使用这种功能化，可以将POSS结构与一系列单体共聚，或者移植到聚合物链上。从相位到相位倒置到单相，真正的分子水平增强的相位，可以进行多种相的形态。可以使用标准处理方法将POSS化合物很容易地掺入聚合物中。有趣的是，与粘土纳米复合材料相反，poss的掺入可以导致减少在聚合物熔体粘度中，这应该代表许多应用的独特优势。POSS成立的主要影响，例如在聚丙烯中，是玻璃过渡温度以上模量的保留（TGydF4y2Bag）未增强的聚合物。增加共聚物中POSS结构的浓度可能对增加TG聚合物。POSS纳米复合材料占据了图2中指示为“杂种”的性能区域。聚合物的可燃性行为也被认为可以通过掺入POSS来改善。

POSS硅烷醇可用作填充剂的耦合剂，并提供比常规的硅烷偶联剂的优势，包括水分稳定性，低挥发性，不需要添加水和不形成挥发性副产品。笼子的表面覆盖范围也很高。使用POSS表面处理可以增强填充物的增强作用。

POSS产品吸引了广泛的材料市场，包括航空航天，体育用品，医疗应用和电子产品。亚博网站下载

主要作者：J.N.教授Hay和S.J.肖

资料来源：从“ 2000年纳米复合材料的评论”中抽象

有关此消息来源的更多信息，请访问纳米材料研究所亚博网站下载。