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本书着重介绍近十多年来发展较快的、具有重要应用价值和开发前景的聚有机硅氧烷、聚硅烷及其共聚物的合成方法、主要性能和用途。
本书着重介绍基础研究及有应用前景的工作,也介绍作者及该领域内我国科研、开发人员的科研成果。
本书可供从事化学、化工、材料、精细化学品、生物医用产品、军工、高新技术领域内的科研、开发及生产人员。
目录
- 序言
符号略语表
第一章绪论
1.1有机硅高分子的用途
1.2硅原子及含硅化学键
1.2.1硅原子和碳原子的比较
1.2.2含硅化学键
1.3硅氧链
1.3.1特点
1.3.2端基
1.3.3侧基
1.3.4分子量及其分布
1.4硅氧烷环
1.5各种类型的聚硅氧烷
第二章单体合成
2.1含氯单体
2.1.1甲基氯硅烷
2.1.2苯基氯硅烷
2.1.3甲基苯基氯硅烷
2.1.4甲基烷基二氯硅烷
2.1.5三甲基氯硅烷
2.1.6对(双氯二甲硅基)苯
2.2含氢单体
2.2.1甲基氢二氯硅烷
2.2.2二甲基氢氯硅烷
2.2.3四甲基二氢硅氧烷
2.2.4四?(二甲氢硅氧基)硅烷
2.2.5四甲基二氢硅氮烷
2.2.6三甲氧基硅烷
2.2.7三惭氧基硅烷
2.2.8基他含氢单体
2.3含烷氧基单体
2.3.1醇解法
2.3.2有机金属法
2.3.3酯交换法
2.3.4含烷氧基的格氏试剂
2.4含OH单体
2.4.1一元硅醇
2.4.2二元硅醇
2.4.3三元硅醇
2.4.4双(1,4?羟二甲基硅)苯
2.4.5含(SiO)3H之单体
2.5含乙烯基单体
2.5.1甲基乙烯基二氯硅烷
2.5.2四甲基二乙烯基二硅氧烷
2.5.3甲基α?烯己基二氯硅烷
2.5.41?乙烯基8?氯八甲基四硅氧烷
2.5.5(对乙烯基苯基)二甲基氯硅烷
2.5.6三甲基硅惭烯和三甲基硅丙块
2.6含胺基单体
2.6.1六甲基二硅氮烷
2.6.2二甲基(2,2?甲胺基)硅烷
2.6.3六甲基环三硅氮烷
2.6.4六甲基环二硅氮烷
2.7环硅氧烷
2.7.1八甲基环四硅氧烷D4
2.7.2六甲基环三硅氧烷D3
2.7.3六烷基环三硅氧烷D2R3
2.7.4六苯基环三硅氧烷D2p3
2.7.5三甲基三苯基环三硅氧烷Dmp3
2.7.6四甲基环四硅氧烷DH4
2.7.7甲基乙烯基环硅氧烷DV3DV4
2.7.8甲基三氟丙基环硅氧烷DF3
2.7.9甲基β?腈乙基环硅氧烷DCN4
2.7.10含官能侧基的环硅氧烷DR4
2.7.11环(二甲硅氧?共甲氢硅氧)烷DxDHyx,y=1~4
参考文献
第三章硅烷偶联剂
3.1乙烯基三乙氧基硅烷CH2=CHSi(OEt)3
3.1.1热缩法
3.1.2加成法
3.2胺丙基三乙氧基硅烷H2NCHCH2CH2Si(OEt)3
3.2.1液氨化法
3.2.2丙烯胺加成法
3.3环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷CH2OCHCH2O(CH2)3Si(OMe)3
3.4甲基丙烯酰氧丙基三甲氧硅烷CH2=CCOO(CH2)3Si(OMe)3Me
3.5巯丙基三甲氧基硅烷HS(CH2)3Si(OMe)3
3.6六甲氧基硫桥二硅烷(MeO)3Si(CH2)3Sx(CH2)3Si(OMe)3
3.7苯胺甲基三甲氧基硅烷C6H5NHCH2Si(OMe)3
参考文献
第四章单体的几个重要反应
4.1硅氢加成反应
4.1.1反应机理
4.1.2催化剂结构的影响
4.1.3反应物的结构
4.1.4副反应
4.2硅醇缩合反应
4.2.1与SiOAc的缩合
4.2.2与SiCl的缩合
4.2.3与SiOR的缩合
4.2.4与SiOH自缩
4.3有机锂的反应
4.3.1作为D3开环聚合的引发剂
4.3.2在有机硅化学中的应用
参考文献
第五章聚合反应
5.1开环聚合
5.1.1环体与高分子线体平衡与浓度的关系
5.1.2环体与高分子线体平衡与结构的关系
5.2阴离子聚合
5.2.1催化剂
5.2.2环体结构
5.2.3阻滞和促进
5.2.4反应机理
5.2.5调剂反应
5.2.6非平衡聚合
5.2.7开环共聚
5.2.8含官能侧基环体的聚合
5.3阳离子开环聚合
5.3.1聚合应用举例
5.3.2硫酸催化聚合
5.3.3CF3SO3H催化聚合
5.3.4有利于D5生成的重排
5.4缩合聚合
5.4.1水解缩聚
5.4.2SiOH自缩
5.4.3SiOH与SiOR缩聚
5.4.4SiOH与SiNMe2的缩聚
5.5乳液聚合
5.5.1阳离子乳液聚合
5.5.2阴离子乳液聚合
5.5.3开环共聚
5.5.4HODnH在乳液中的缩聚
5.5.5非离子乳化剂的作用
5.5.6酸、碱在阴离子、阳离子乳液中的分布
5.5.7乳液粒子在聚合中形态的变化
5.5.8一些乳化技术
5.5.9乳液的交联和增强
5.6辐射聚合
5.6.1阳离子型聚合
5.6.2辐射引发和化学引发
5.7硅上乙烯基和乙炔基的聚合
5.7.1阴离子聚合
5.7.2自由基聚合
5.7.3硅乙炔基的聚合
参考文献
第六章含端、侧官能基的中聚硅氧烷
6.1硅官能中聚体的合成
6.1.1α,ω?二氯聚二甲基硅氧烷Cl(SiO)nSiCl
6.1.2羟端中聚硅氧烷HO(SiO)nSiOH
6.1.3H端中聚硅氧烷H(SiO)nSiH
6.1.4单H?中聚二甲基硅氧烷H(SiO)nSiH
6.1.5α,ω?双(N,N′?二甲胺基)聚硅氧烷Me2N(SiO)nSiNMe2
6.1.6端甲氧基聚硅氧烷MeSi(OMe)2O(SiO)nSi(OMe2)2Me
6.1.7同时含有两个不同硅官能基的中聚体
6.1.8侧H中聚硅氧烷[(SiO)4H及(SiO)mH(SiO)n]
6.2碳官能中聚硅氧烷
6.2.1乙烯端聚硅氧烷
6.2.2烯丙端基中聚硅氧烷
6.2.3羟烷端基中聚硅氧烷
6.2.4酚端基中聚硅氧烷
6.2.5胺烷端基中聚硅氧烷
6.2.6胺芳端基中聚硅氧烷
6.2.7二胺芳端基中聚硅氧烷
6.2.8吡啶端基中聚硅氧烷
6.2.9环氧端基中聚硅氧烷
6.2.10吡嗪端基中聚硅氧烷
6.2.11羧端基中聚硅氧烷
6.2.12甲基丙烯酰氧端基中聚硅氧烷
6.2.13酸酐端基中聚硅氧烷
6.2.14马来酰亚胺端基中聚硅氧烷
6.2.15苄氯端基中聚硅氧烷
6.2.16内酰胺端基中聚硅氧烷
6.3含两种不同官能端基的中聚硅氧烷
6.3.1含端H及端X的中聚体
6.3.2含端Vi及端X的中聚体
6.3.3含其它两种不同端基的中聚体
6.4含侧官能基的中聚硅氧烷
6.4.1含侧SiH基的
6.4.2含侧SiVi基的
6.4.3含CN及NH2侧基的
6.4.4含COOH侧基的
6.4.5含(CH2)O侧基的
6.4.6含CH3CH=CH侧基的
6.4.7含丙烯代Norbonene侧基
参考文献
第七章三官能硅烷的缩聚
7.1梯形聚合物
7.1.1侧苯基梯形聚硅氧烷
7.1.2侧甲基梯形聚合物
7.1.3侧氢梯形聚合物
7.1.4含光敏侧基的梯形聚硅氧烷
7.2聚芳撑倍半硅氧烷
7.2.1合成
7.2.2结构表征
7.3有核心的分支聚合物
7.3.1硅核心
7.3.2苯核心
7.3.3核心上有三个不同支链
7.3.4以SiO2为核心的PDMS的分支聚合物
7.3.5以笼型硅氧烷为核心的分支聚合物
7.4树枝形聚合物
7.4.1SiH外层型
7.4.2SiNEt2外层型
7.4.3自己加成型
7.5含笼形硅氧烷的聚合物
7.5.1串凳式聚合物
7.5.2悬笼式聚合物
7.5.3笼?笼连接式
7.5.4笼穴式
7.6硅树脂
7.6.1甲基树脂
7.6.2甲基苯基树脂
7.6.3微粒小球
参考文献
第八章交联反应
8.1缩合交联
8.1.1单包胶
8.1.2双包胶
8.2过氧化物交联
8.2.1过氧化物
8.2.2交联反应
8.2.3生胶结构的影响
8.2.4硫化工艺
8.2.5硫化助剂
8.2.6烯、炔交联
8.3加成交联
8.3.1乙烯基生胶
8.3.2硅氢交联剂
8.3.3交联催化剂
8.3.4阻滞剂
8.3.5液体硅橡胶
8.3.6交联动力学
8.4辐射交联
8.4.1辐射交联的自由基性质
8.4.2Dvi强化交联的效应
8.4.3与化学交联法对比
8.4.4辐射交联的参数
8.4.5辐射硫化制备高强胶
8.5光交联
8.5.1特点
8.5.2借引入光敏基团交联
8.5.3借光引发剂交联
参考文献
第九章硅橡胶及其增强和热稳定怀
9.1生胶
9.2填料
9.2.1填料的制备
9.2.2SiO2的性质
9.3增强作用
9.3.1颗粒大小
9.3.2聚结体的结构
9.3.3界面作用
9.3.4硅氧链
9.4稳定性
9.4.1热稳定性
9.4.2热氧化稳定性
9.4.3填实的影响
9.4.4水解稳定性
9.4.5在高真空、辐射、气候等条件下的稳定性
9.4.6硅橡胶的高温使用寿命
参考文献
第十章几种特殊的含硅高分子
10.1含氟聚硅氧烷
10.1.1氟硅橡胶
10.1.2表面活性剂
10.1.3官能末端Rf侧基的硅氧烷
10.1.4作共聚物组分
10.1.5有其他结构
10.1.6含抗癌药物
10.2含苯撑链节的聚硅氧烷
10.2.1嵌段共聚
10.2.2交替共聚
10.2.3共聚中之重排
10.2.4各种硅烷的比较
10.2.5交替共聚物之热稳定性
10.3含硅胺基团的聚硅氧烷
10.3.1共聚物的制备
10.3.2四苯硅氮胶对热及水解的稳定性
10.3.3提高硅橡胶的热稳定性
10.3.4用于使室温硫化胶交联
10.4聚二烷基及聚二芳基硅氧烷
10.4.1聚二烷基硅氧烷
10.4.2聚二苯基硅氧烷
10.4.3聚二芳基硅氧烷
参考文献
第十一章含功能侧基的梳形聚硅氧烷
11.1含液晶基团
11.1.1绪言
11.1.2含芳醚芳酯侧基的液晶
11.1.3含稠环侧基的PMHS
11.1.4含螯合金属的梳形聚硅氧烷
11.1.5主链有刚性基团的液晶
11.1.6介晶基团在主链的液晶
11.1.7介晶基团在环侧的液晶
11.2高分子固体聚电解质
11.2.1绪言
11.2.2含CN侧基的复合物
11.2.3含聚氧乙烷侧基的复合物
11.2.4含酯侧基的复合物
11.2.5含—COOLi侧基的复合物
11.2.6含—SO3LI(Na)侧基的复合物
11.2.7含碳酸酯侧基的复合物
11.2.8含介晶基团侧基的复合物
11.2.9室温硅橡胶的复合物
11.2.10含PEO侧基的梯形硅氧烷的复合物
11.3分离膜
11.3.1聚硅氧链上侧基的改变
11.3.2含侧基聚硅氧烷网络
11.3.3引入含氟侧基
11.3.4引入介晶侧基
11.4能光固化的侧基
11.4.1用环氧基团固化
11.4.2用丙烯氧基团固化
11.4.3用冰片烯丙烯醚基团固化
11.4.4用甲基丙烯酰氧基团固化
11.4.5紫外吸收基团
参考文献
第十二章聚硅氧烷与有机高分子的结合
12.1绪论
12.1.1结合的目的
12.1.2结合方式
12.1.3影响结合的结构因素
12.1.4相结合的高分子的类型
12.2与聚苯乙烯的结合
12.2.1阴离子共聚
12.2.2阳离子共聚
12.2.3自由基接枝
12.2.4用含PDMS的大自由基引发共聚
12.2.5用烯端PDMS交联
12.2.6硅氢加成共聚
12.2.7与丁二烯结合
12.3与聚酰胺结合
12.3.1脱水缩聚
12.3.2脱HCl缩聚
12.3.3阴离子聚合
12.3.4开环共聚
12.3.5互穿网络
12.4与聚氨酸聚脲结合
12.4.1嵌段共聚
12.4.2接枝共聚
12.4.3互穿网络
12.4.4共聚物的表征
12.4.5共混体系加界面剂
12.4.6光交联
12.5与聚甲基丙烯酸甲酯的结合
12.5.1烯官能聚硅氧烷与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚
12.5.2用PDMS的大自由基与MMA共聚
12.5.3在PHMS上接枝PMMA
12.5.4含MMA端基的PDMS与其他烯类单体共聚
12.5.5用引发转移增长剂作嵌段共聚
12.6与聚酰亚胺的结合
12.6.1胺、酐缩聚法
12.6.2胺交换法
12.6.3用酸酐封头的PDMS缩聚
12.6.4用被保护的异腈酸酯与酸酐缩聚
12.6.5硅氢加成共聚
12.6.6将PDMS引入PI侧链
12.6.7与双马来酰亚胺共聚
12.6.8关环时的副反应
12.6.9加Li盐提高电导
12.6.10从Sol引入SiO2
12.7与芳砜等的结合
12.7.1与聚芳砜的缩聚
12.7.2与聚碳酸酯的结合
12.7.3与聚醚醚酮的结合
12.8与聚醚的结合
12.8.1环氧加成法
12.8.2硅氢加成法
12.8.3环体开环聚合
12.8.4与双酚A环氧共聚
12.8.5与酚醛环氧树脂共聚
12.8.6可光交联的三嵌段共聚物
12.9与聚酯的结合
12.9.1内酯在聚硅氧烷末端开环聚合
12.9.2内酯在聚硅氧烷侧基上接枝
参考文献
第十三章聚硅烷
13.1线型聚硅烷的合成
13.1.1金属钠还原偶合法
13.1.2脱氢缩合法
13.1.3衬托的二硅烷聚合法
13.1.4开环聚合法
13.1.5反复脱苯缩合法
13.1.6电化学还原法
13.2含官能侧基聚硅烷的合成
13.2.1直接钠缩法
13.2.2聚硅烷侧基转化法
13.3共聚和插入
13.3.1与环二硅二胺烷共聚
13.3.2与乙炔基团共聚
13.3.3Si—Si链之间插入其它基团
13.4化学性质
13.4.1与酸碱反应
13.4.2氧化反应
13.4.3交联反应
13.5物理性质
13.5.1溶解性
13.5.2热性质
13.5.3σ电子共轭的Si—Si链
13.5.4紫外吸收和荧光发射
13.5.5光化学
13.5.6导电
参考文献