《鋯雜化乙烯基籠形倍半矽氧烷的合成與套用研究》是依託四川大學，由羅美明擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：鋯雜化乙烯基籠形倍半矽氧烷的合成與套用研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：羅美明
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
有機/無機雜化納米複合材料，在民用和國防高技術領域具有十分誘人的套用前景。籠狀多面體倍半矽氧烷（POSS）的獨特結構賦予POSS-聚合物材料優異的性能，被譽為新一代高性能有機/無機納米雜化材料。鋯氧化物具有優良的機械性能和光學性能，若在體系中引入鋯氧化物則可方便地對雜化樹脂的光學特性和機械性能等進行調控。本項目旨在分子設計的基礎上，首先合成含乙烯功能基的缺角POSS,再將其與有機鋯化合物反應，生成鋯雜化的乙烯基POSS,即以鋯取代乙烯基POSS中的部分矽原子，建立含乙烯功能基的鋯雜化POSS的合成路線；研究矽原子上不同取代基以及Si/Zr比等對POSS的穩定性、光學特性、反應性以及固化產物的熱穩定性、透明性、機械強度等的影響；合成出性能優良的鋯雜化的POSS樹脂；開展以鋯雜化的POSS製備多孔材料和光學薄膜的套用研究。為ICF靶材料等國防高技術領域提供性能優良的材料和技術積累。
結題摘要
有機/無機雜化納米複合材料，在民用和國防高技術領域具有十分誘人的套用前景。籠狀多面體倍半矽氧烷（POSS）的獨特結構賦予POSS-聚合物材料優異的性能，被譽為新一代高性能有機/無機納米雜化材料。隨著ICF研究的深入，對靶材性能要求越來越高，需製備超低密度氣凝膠、泡沫、特定表面性能的微球和薄膜等，因此需引入一些新型的功能材料。鋯氧化物具有優良的機械性能和光學性能，目前報導的Zr摻雜的POSS分子上沒有能發生聚合反應的功能性基團，難以用於製備聚合物材料。本項目首先合成含乙烯功能基的缺角POSS，再將其與有機鋯化合物反應，生成鋯雜化的乙烯基POSS，即以鋯取代乙烯基POSS中的部分矽原子，建立了含乙烯功能基的鋯雜化POSS的合成路線；將鋯雜化乙烯基POSS與苯乙烯共聚，合成了摻雜Zr-POSS的聚苯乙烯樹脂，其良好的溶解性可用於製備微球和薄膜；製備了POSS-TiO2和POSS-ZrO2複合氣凝膠；通過OVS自由基聚合製備的雜化多孔材料比表面積達到1080 m2 g-1，在1.0 bar，77 K時可以吸附2.00 wt %的氫氣，是目前所報導的POSS基雜化材料中儲氫性能最好的。
