本课题采用一系列的高分子合成技术制备具有双胺基官能团的笼型倍半硅氧烷多面体和双羧基官能团的笼型倍半硅氧烷多面体(POSS),进而将双胺基POSS和双羧基POSS通过缩聚制备具有无机POSS主链结构的超高强度、超高耐热、阻燃的特种聚酰胺树脂。系统研究反应时间、反应温度、催化剂、溶剂、原料配比及浓度对转化率、产率及反应速率的影响,优化最佳的反应原料配比及反应条件,确定最佳的反应路线。这一课题的立项将对我国的杂化高分子材料的研究提供一个崭新的研究方向。本课题制备的以无机结构为主链的无机-有机杂化聚酰胺树脂将是自"Kevlar"纤维诞生以来,对聚酰胺研究的重大创新。
近年来,有机-非有机杂化材料已经成为高分子材料科学研究中最活跃的领域之一。本课题的主要目标是制备具有自主知识产权的新型双官能化POSS,经共聚制备高性能的杂化高分子。通过分子设计,制备出了一系列的双官能化笼型硅倍半氧烷低聚物,对所合成的物质进行了多种核磁共振、傅立叶红外光谱、XRD、质谱、元素分析等全面表征,证实了所制备物质结构与设计相一致。同时以4-(2-二茂铁基乙烯基)-苯基异丁基POSS为原料与聚苯乙烯共聚制备了具有优良性能的POSS杂化聚合物。并对其力学性能、冲击性能、热性能、粘弹性能、分子尺寸进行了系统分析研究。从无到有初步建立了一套官能化POSS的制备技术。而且制备POSS的品种正在多样化,并向着磁性POSS、生物POSS、发光POSS的方向扩展,丰富了我国有机-非有机杂化材料领域的研究内容。