| 题名 | 功能材料聚硅烷的合成、表征及结构与性能 |
| 作者 | 吴智谋 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 1999-07-03 |
| 授予单位 | 中国科学院长春应用化学研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院长春应用化学研究所 |
| 关键词 | 聚硅烷合成 功能材料 |
| 学位专业 | 高分子化学与物理 |
| 中文摘要 | 本文主要研究了几种具不同侧基的聚硅烷的物理性质，同时对合成的方法进行了一些探索。采用正交试验法对合成的条件作了一些探索。结果表明，加入单体的速度非常关键。单体加入速度太慢，处于甲苯（或甲苯/庚烷）钠溶液中正在聚合的链段由于单体的缺乏而提前中止反应，以至最后大部分产物的分子量过小而不能被沉淀出来，因此产率较低。另外实验中辅助溶剂庚烷的作用并不明显。因为同一溶剂对具不同侧基的硅烷的影响是不同的，而且即使是同样的反应条件，也可能得不到较为一致的结果。同时也发现，加入冠醚，分子量并没提高；而含氯代烷基的硅烷在实验条件下不能聚合。热分析和广角X射线衍射实验表明聚硅烷的相转变与侧基有关，具柔性烷基侧链的聚硅烷的热行为较复杂，如聚二正已基硅烷。即使是不对称性聚烷基硅烷，但只要其中某一烷基侧链有足够的长度，即侧链可以结晶，聚合物也可能由侧链的结晶而产生多种相转变，如聚甲基18-烷基硅烷。而侧基含刚性基团的不对称聚硅烷通常是无定型的，如聚甲基（4-甲基苯乙基）硅烷。从实验中发现聚硅烷对电子射线是非常敏感的，因此一直没有关于聚硅烷形貌的报道。实验观察表明，在电子射线的轰击下，聚合度较高的聚硅烷（聚二正已基硅烷）比低聚合度的聚硅烷更容易分解。聚甲基18-烷基硅烷由于聚合度较低，侧链结晶性较好，在透射电子显微镜下观察到了聚甲基18-烷基硅烷的单晶和电子衍射。聚硅烷的紫外光谱显示，聚甲基（4-甲基苯乙基）硅烷和聚二正已基硅烷的最大紫外吸收波长相近，这是由于两者的侧基体积较大而聚合度都较大，溶液中全反构象的链段相对其它构象链段的比率大致相同的缘故。聚硅烷的热致变色测定结果表明，虽然聚甲基（4-甲基苯乙基）硅烷的4-甲基苯乙基体积较大，且两边侧基高度不对称，但其紫外吸收在低温下发生红移，与经典的理论是不一致的，这可能是由于4-甲基苯乙基通过乙基和主链上硅相连，而使4-甲基苯乙基对硅主链的作用和烷基链类似。聚甲基18-烷基硅由于聚合度太低，其全反构象的链段在溶液中的相对量随温度下降变化不大或者说已经是相对稳定的，因此其观察不到热致变色现象。聚硅烷的荧光光谱显示，聚甲基（4-甲基苯乙基）硅烷和聚二正已基硅烷的最大激发波长几乎相同，但最大发射波长相差较大，这可能与分子间的相互作用有关。对聚甲基18-烷基硅烷低聚物的详细研究表明，聚甲基18-烷基硅烷从高温到低温，出现三个相转变，分别对应于主链的构象转变，侧链结晶及由侧链结晶诱导产生的柱状液晶相。这个柱状液晶相显示了典型的液晶相纹影织构。这个结果直接从实验上证实了理论上的推测。广角X射线衍射、透射电子显微镜和原子力显微镜的结果显示，聚甲基18-烷基硅烷低聚物采用侧向六方堆积，这时侧链为全反构象的伸直链。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-01-17 |
| 页码 | 80 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciac.jl.cn/handle/322003/33889]  |
| 专题 | 长春应用化学研究所_长春应用化学研究所知识产出_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴智谋. 功能材料聚硅烷的合成、表征及结构与性能[D]. 中国科学院长春应用化学研究所. 中国科学院长春应用化学研究所. 1999. |
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