專利名稱：一種介孔硅樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種介孔硅樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
有序介孔材料是指孔徑約2 50 nm、結(jié)構(gòu)高度有序且孔徑均一的一類多孔性固體材料， 按其骨架的組成可分為無機(jī)介孔材料和有機(jī)聚合物介孔材料。目前在有序無機(jī)介孔材料的研究上已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，相繼合成了以SBA-15、SBA-16為代表的有序介孔二氧化硅及多種衍生物。但對有序介孔聚合物的研究報道較少，這主要是因為有機(jī)高分子骨架的熱穩(wěn)定性和力學(xué)穩(wěn)定性較差，其孔壁在制備過程中易于變形和塌陷。有序介孔聚合物不僅具有高的比表面積和孔徑，而且具有獨(dú)特的有機(jī)骨架結(jié)構(gòu)，因此在絕熱材料、微電泳、生物反應(yīng)器、雙電層電容、光電傳感器、催化劑載體及納米功能材料等先進(jìn)材料領(lǐng)域均有巨大的應(yīng)用前景。介孔硅樹脂是一種新型聚合物多孔材料，由硅氧鍵(一Si—0—Si—)交替組成主鏈，通過硅與有機(jī)基團(tuán)組成側(cè)鏈的一種高分子聚合物，其分子結(jié)構(gòu)已有文獻(xiàn)報道。由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，故具有許多其它材料所不能同時具備的優(yōu)異性能，如卓越的耐高溫與耐低溫性、優(yōu)良的電絕緣與化學(xué)穩(wěn)定性、良好的耐老化性、突出的表面活性、憎水防潮和生理惰性等。通常作為阻尼、隔音、減震、電絕緣封裝等材料，應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域作為航天器、火箭等的輕質(zhì)、耐高溫、抗?jié)癫牧?，也可作為推進(jìn)器、機(jī)翼、機(jī)艙的填充減震材料和絕熱材料等。目前，具有納米孔狀結(jié)構(gòu)的硅樹脂采用溶膠-凝膠法進(jìn)行制備。例如，哈爾濱工業(yè)大學(xué)徐慧芳等在CN101875785A中公開了一種采用溶膠-凝膠法制備多孔硅樹脂的方法，其步驟如下在攪拌條件下，將氨水溶液滴加到甲基硅樹脂溶液中，攪拌后，密閉靜置，得到濕凝膠；將濕凝膠用溶劑交換，然后進(jìn)行干燥，即得到多孔聚甲基硅氧烷，其孔徑尺寸在80 nm 以上，超出了介孔尺寸的范圍。對于該多孔硅聚合物的其它孔性質(zhì)該專利并未公開。而且， 采用溶膠-凝膠法制備多孔硅樹脂存在孔徑大小難控制，材料孔徑分布較寬、均勻性差， 材料的重現(xiàn)性不好等不足。EISA (溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝法)方法是利用表面活性劑模板法來制備具有結(jié)構(gòu)有序材料的一種新方法。其基本流程為首先，制備含有無機(jī)前驅(qū)體、表面活性劑、有機(jī)單體及有機(jī)溶劑等組分的酸性水溶膠組裝液，然后利用浸涂、旋涂、噴涂或澆鑄等方法使該組裝液在某種基材(如硅片)表面自組裝成膜。由于溶劑的不斷揮發(fā)，誘導(dǎo)表面活性劑膠束帶動相應(yīng)的無機(jī)、有機(jī)分子進(jìn)行自組裝，形成具有一定形狀、周期性排列的介晶相，從而使無機(jī)和有機(jī)組分在很短時間內(nèi)組裝成長程有序的規(guī)整序列結(jié)構(gòu)。用EISA方法合成介孔材料具有以下4個顯著的優(yōu)點(diǎn)(1)材料的結(jié)構(gòu)可事先設(shè)計；(2)反應(yīng)條件溫和，過程有較好的可控性；(3)模板易于構(gòu)筑且結(jié)構(gòu)具有多樣性；(4)可合成具有特異性能(如光學(xué)透明、優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)等性能和較大的比表面積以及環(huán)境相應(yīng)性等特性)的有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合材料。但采用該方法制備硅樹脂的難點(diǎn)在于無機(jī)前驅(qū)體、表面活性劑、有機(jī)單體及有機(jī)溶劑等組分選擇配合等因素，目前還沒有相關(guān)文獻(xiàn)報道采用自組裝法制備具有結(jié)構(gòu)有序的介孔硅樹脂材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種介孔硅樹脂，該樹脂具有有序的介孔結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性好。本發(fā)明的另一目的在于提供上述介孔硅樹脂的制備方法，該方法反應(yīng)條件溫和、 易于控制，適于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)措施實現(xiàn)的
一種介孔硅樹脂，其特征在于它是采用甲基苯基硅氧烷樹脂(MPQ為樹脂基體，嵌段共聚物聚二甲基硅氧烷-聚氧乙烯(PDMS-PEO)為模板劑，以四氫呋喃(THF)為溶劑，通過溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝方法制得；所述介孔硅樹脂的孔徑為5 50nm。為了獲得穩(wěn)定性及有序度更好的介孔硅樹脂，優(yōu)選地，上述甲基苯基硅氧烷樹脂 (MPS)溶于THF中，甲基苯基硅氧烷樹脂(MPS)的濃度為2(T80wt%，進(jìn)一步優(yōu)選為30 wt%。進(jìn)一步優(yōu)選地，上述嵌段共聚物聚二甲基硅氧烷-聚氧乙烯(PDMS-PEO)溶于THF 中，PDMS-PEO的濃度為2 10wt%，進(jìn)一步優(yōu)選為5 wt%。更優(yōu)選地，PDMS-PEO與MPS的質(zhì)量比(0. 7 1. 3) (2 4)，優(yōu)選為1 :3。一種介孔硅樹脂的制備方法，其特征在于將質(zhì)量百分比濃度為2 10wt% (優(yōu)選為 5 wt%)的PDMS-PEO的THF溶液與質(zhì)量百分比濃度為2(T80wt% (優(yōu)選為30 wt%)的MPS樹脂的THF溶液混合，所述PDMS-PEO與MPS的質(zhì)量比為0. 7 1. 3 :2、(優(yōu)選為1 :3)；攪拌 0.3 0.6 h，置于平板容器中，室溫下?lián)]發(fā)5 8 h，在10(T18(TC范圍內(nèi)熱聚合20 24 h ；于氮?dú)鈿夥障?8(T40(TC焙燒3、h，制得本發(fā)明介孔硅樹脂材料。上述熱聚合溫度優(yōu)選為150 °C、時間2(T24 h ；上述在氮?dú)鈿夥障卤簾郎囟葍?yōu)選為 300"C。本發(fā)明PDMS-PEO 分子量在 3000 15000，可為 PDMS-PEO (#w=3012, DMS32-EO20)、 PDMS-PEO (#w=5660, DMS60-EO40)、PDMS-PEO (M=8490, DMS90-EO60)，優(yōu)選采用 PDMS-PE0 的 #w=3012, DMS32-EO2tl，以上均為市售產(chǎn)品。本發(fā)明中甲基苯基硅氧烷樹脂(MPQ可采用市售產(chǎn)品，為了得到活性更好的 MPS樹脂、同時降低成本，優(yōu)選采用按如下方法制得的MPS 以水和THF為溶劑；甲基三氯硅烷(CH3) SiCl3、二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2、苯基三氯硅烷PhSiCl3和二苯基二氯硅烷 Ph2SiCl2為單體混合物，混合進(jìn)行水解、縮聚反應(yīng)，再經(jīng)洗滌、蒸餾制得MPS樹脂。上述單體混合物中各單體的質(zhì)量百分比是甲基三氯硅烷25 35 wt%、二甲基二氯硅烷15 25 wt%、苯基三氯硅烷30 40 、二苯基二氯硅烷10 20 wt%。所述四氫呋喃和水的混合溶液中，四氫呋喃的用量為水用量的45 75wt%。具體地說，上述MPS樹脂的制備方法如下按質(zhì)量份計，將100份水、65份THF，攪拌均勻；加入 8 份 Pti2SiCl2、18 份 PhSiCl3、9 份(CH3) 2SiCl2、15 份(CH3) SiCl3，將單體混合均勻；升溫至50°C，開始滴加所述單體的混合物，控制溫度在5(T70°C之間，用0. 5 1小時滴加完畢；滴加完畢后繼續(xù)攪拌2(T50min ；將反應(yīng)產(chǎn)物倒入分液漏斗中，靜置分出水層，用 5(T70°C蒸餾水水洗溶劑層3 5次，然后用濃度為2(T40wt%的NaOH中和溶劑層至中性得到有機(jī)硅樹脂的預(yù)聚物；減壓蒸餾有機(jī)硅樹脂預(yù)聚物，體系的真空度在iTllmmHg，在65、5°C 條件下蒸餾出溶劑四氫呋喃和水，使樹脂預(yù)聚物進(jìn)一步縮合，得到MPS樹脂。具體地說，上述介孔硅樹脂的制備方法，按如下步驟進(jìn)行PDMS-PEO的THF溶液配制PDMS_PE0加入THF中，在3(T50°C攪拌8 30 min,得到質(zhì)量百分比濃度為5 wt%的澄清溶液；
MPS樹脂的制備按質(zhì)量份計，將100份水、65份四氫呋喃，攪拌均勻；加入8份 Ph2SiCl2、18份 PhSiCl3、9份(CH3)2SiCl2、15份(CH3)SiCl3，將單體混合均勻；升溫至50°C， 開始滴加所述單體的混合物，控制溫度在5(T70°C之間，用0. 5^1小時滴加完畢；滴加完畢后繼續(xù)攪拌2(T50min ；將反應(yīng)產(chǎn)物倒入分液漏斗中，靜置分出水層，用5(T70°C蒸餾水水洗溶劑層3 5次，然后用濃度為2(T40wt%的NaOH中和溶劑層至中性得到有機(jī)硅樹脂的預(yù)聚物；減壓蒸餾有機(jī)硅樹脂預(yù)聚物，體系的真空度在iTllmmHg，在65、5°C條件下蒸餾出溶劑四氫呋喃和水，使樹脂預(yù)聚物進(jìn)一步縮合，得到MPS樹脂；
MPS樹脂的THF溶液配制將制得的MPS樹脂加入THF中，得到質(zhì)量百分比濃度為30 wt%的溶液；
將上述PDMS-PEO的四氫呋喃(THF)溶液加入到MPS樹脂的THF溶液中，其中PDMS-PEO 與MPS的質(zhì)量比為1 3 ；
將上述混合溶液攪拌0. 4h，而后將混合物轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)皿中，室溫下?lián)]發(fā)6 7h，以去除 THF，而后在烘箱中150°C范圍內(nèi)熱聚合2 h。將得到的產(chǎn)物置于管式爐中，于氮?dú)鈿夥障?300°C焙燒;Γ5 h，從而得到介孔硅樹脂材料。本發(fā)明的有益效果如下
1、本發(fā)明介孔硅樹脂具有有序、均一的介孔結(jié)構(gòu)(見附圖3)和大的孔徑尺寸，其BET比表面積、孔體積和平均孔徑分別為260 800 m2/g、0. 15 0. 50cm7g和5 50nm。此外，該介孔硅樹脂具有優(yōu)異的高溫?zé)岱€(wěn)定性和骨架穩(wěn)定性，在600°C熱處理廣3小時，仍然保持其介孔結(jié)構(gòu)，與未加熱處理前相比骨架收縮率僅為5 15%。本發(fā)明介孔硅樹脂材料在熱防護(hù)系統(tǒng)、 熱交換器、催化、分離、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。2、本發(fā)明介孔硅樹脂的制備是通過溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝(EISA)方法，采用甲基苯基硅氧烷(MPQ作為樹脂基體，PDMS-PEO兩嵌段共聚物作為模板劑，四氫呋喃(THF)為溶劑，制備介孔硅樹脂材料。其中，MPS在高溫?zé)g后可以形成耐熱陶瓷，保護(hù)結(jié)構(gòu)材料發(fā)生進(jìn)一步的燒蝕；PDMS-PEO兩嵌段共聚物具有無毒、環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，并表現(xiàn)出低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和非常低的表面張力。本發(fā)明制備方法具有環(huán)境友好、操作簡便、原料易得、成本低廉，適于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。


圖1為PDMS-PEO 0^=3012，DMS32-EOj嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為MPS樹脂的結(jié)構(gòu)示意圖3為介孔硅樹脂材料的透射電子顯微鏡(TEM)圖像； 圖4為介孔硅樹脂材料的氮?dú)馕摳角€(A)和孔尺寸分布曲線(B)； 圖5為樣品的氫核磁(1H NMR)譜圖(a) PDMS-PEO嵌段共聚物，(b) MPS樹脂，(c) As made樣品(為焙燒之前熱聚合后得到的中間體)，(d)介孔硅樹脂材料。
具體實施例方式
以下結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但以下說明并不是對本發(fā)明的進(jìn)行限定，任何對本發(fā)明的變形和改變，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求所定義的范圍。實施例1甲基苯基硅(MPS)樹脂溶液的制備
將裝有攪拌器、滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計的250ml的四口燒瓶置于水浴中， 在四口燒瓶中加入IOOg水、65g四氫呋喃，攪拌均勻；在滴液漏斗中加入8g Ph2SiCl2, 18g PhSiCl3、9g (CH3) 2SiCl2、15g (CH3) SiCl3,將這幾種單體混合均勻；把四口燒瓶升溫至 50°C，開始滴加單體的混合物，控制溫度在5(T70°C之間，用1小時滴加完畢；滴加完畢后繼續(xù)攪拌30min ；將反應(yīng)產(chǎn)物倒入分液漏斗中，靜置分出水層，用60°C蒸餾水水洗溶劑層4次， 然后用0. 0Γ0. 05ml濃度為2(T40wt%的NaOH中和溶劑層至中性得到有機(jī)硅樹脂的預(yù)聚物；減壓蒸餾有機(jī)硅樹脂預(yù)聚物，體系的真空度在ITllmmHg ；在70-80°C條件下蒸餾出溶劑四氫呋喃和水，使樹脂預(yù)聚物進(jìn)一步縮合，得到甲基苯基硅樹脂，再加入四氫呋喃配成甲基苯基硅樹脂的質(zhì)量濃度百分比為30%的溶液。實施例2介孔硅樹脂材料的制備
通過溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝(EISA)方法，采用甲基苯基硅氧烷(MPQ作為樹脂基體， PDMS-PEO兩嵌段共聚物作為模板劑合成介孔硅樹脂材料，步驟如下將1.0 g PDMS-PEO嵌段共聚物溶于20.0 g四氫呋喃(THF)溶劑中，在3(T50°C攪拌10 min，得澄清的溶液。加入10.0 g 30 wt % MPS樹脂的THF溶液。繼續(xù)攪拌0.3 0.6 h，將混合物轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)皿中。 室溫下?lián)]發(fā)5 8 h，以去除THF，而后在烘箱中150 °C熱聚合2(T24 h。得到的產(chǎn)物為淺黃色透明的層或膜材料，從蒸發(fā)皿中刮出并研磨成粉末。在管式爐中于氮?dú)鈿夥障?00°C焙燒 3^5 h，從而得到介孔硅樹脂材料。實施例3 采用日本JEOL JEM2011型高分辨透射電鏡(TEM)對所得材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，加速電壓為200 kV。樣品的制備過程如下將粉末狀的材料溶解在乙醇中形成溶漿態(tài)，使用帶有碳膜的銅網(wǎng)掛取該溶漿，干燥后可以直接用于觀察。所得介孔硅樹脂材料的TEM圖像如圖3所示。由圖3可以看出，所得材料的平均孔徑尺寸為25nm.表明采用 PDMS-PEO嵌段共聚物作為模板劑可以產(chǎn)生孔狀結(jié)構(gòu)的硅樹脂材料。實施例4采用Micromeritics Tristar 3000吸附儀對樣品進(jìn)行氮?dú)馕?脫附性能測試。氮?dú)馕?脫附等溫線于77 K條件下獲得。測試前，樣品在真空條件下于200°C 預(yù)先脫氣不少于6 h。樣品的比表面積( ^)采用BET方法，根據(jù)相對壓力在0.04、. 2范圍內(nèi)吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行計算；孔容(Kt)和孔徑O )由等溫線吸附分支采用BJH模型計算，其中孔容用相對壓力/ΥΛ=0. 992處的吸附量計算。所得介孔氧化硅涂層的氮?dú)馕?脫附等溫線 (A)和孔徑分布曲線(B)如圖4所示。由圖4可以看出，所得樣品的氮?dú)馕摳降葴鼐€表現(xiàn)出很窄的滯后環(huán)，表明有介孔結(jié)構(gòu)的存在。其BET比表面積、孔體積、平均孔徑分別為觀5 m2/g，0. 21 cm3/g,和24. 2 nm。表明所得介孔硅樹脂材料在加熱到300 °C仍然具有熱穩(wěn)定性。采用PDMS-PEO作為模板劑獲得了骨架收縮很小的孔狀結(jié)構(gòu)。實際表明，PDMS-PEO的裂解使PEO鏈結(jié)分解并導(dǎo)致孔壁上形成薄的氧化硅界面層，從而導(dǎo)致形成具有一定骨架穩(wěn)定性的介孔硅樹脂材料。實施例5 1H NMR譜圖采用DMX 500-MHz核磁共振波譜儀(Bruker，德國)進(jìn)行測定，采用四甲基硅烷作為標(biāo)準(zhǔn)，CDCl3作為溶劑。所得材料樣品的屮NMR譜圖如圖5所示。 Si-CH3和Si-C6H5的化學(xué)位移分別在0. 05ppm和7. 26ppm, PDMS-PEO兩嵌段共聚物和介孔硅樹脂材料在3. 54和3. 36 ppm的化學(xué)位移信號分別歸功于EO單元(-CH2-CH2-O)和亞甲基單元(-CH2), MPS樹脂(圖5b)的1H NMR譜圖在1. 65和2. 37 ppm的信號表明存在硅羥基，在介孔硅樹脂材料的1H NMR譜圖(圖5c)上Si-OH的信號明顯減弱，表明Si-OH發(fā)生了縮聚反應(yīng)。當(dāng)將As made材料在300 ！氮?dú)鈿夥障绿幚? h，EO單元(-CH2-CH2-O)和亞甲基單元-CH2峰消失，表明PDMS-PEO嵌段共聚物幾乎完全分解。
實施例6 10 按以下物料及工藝參數(shù)制得介孔硅樹脂，其余同實施例1和2。
權(quán)利要求
1.一種介孔硅樹脂，其特征在于它是采用甲基苯基硅氧烷樹脂(MPQ為樹脂基體，嵌段共聚物聚二甲基硅氧烷-聚氧乙烯(PDMS-PEO)為模板劑，以四氫呋喃(THF)為溶劑，通過溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝方法制得；所述介孔硅樹脂的孔徑為5 50nm。
2.如權(quán)利要求1所述的介孔硅樹脂，其特征在于所述(MPS)樹脂溶于THF中，甲基苯基硅氧烷樹脂(MPQ的濃度為2(T80wt% ；所述(PDMS-PEO)溶于THF中，PDMS-PEO的濃度為 2 10wt%。
3.如權(quán)利要求2所述的介孔硅樹脂，其特征在于所述甲基苯基硅氧烷樹脂(MPS) 溶于THF中，甲基苯基硅氧烷樹脂(MPQ的濃度為30wt% ；所述嵌段共聚物聚二甲基硅氧烷-聚氧乙烯(PDMS-PEO)溶于THF中，PDMS-PEO的濃度為5wt%。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的介孔硅樹脂，其特征在于所述PDMS-PEO與MPS的質(zhì)量比為0. 7 1. 3 :2 4。
5.如權(quán)利要求1 4任一項所述介孔硅樹脂的制備方法，其特征在于將PDMS-PEO 04=3012, DMS32-EO20)的THF溶液與MPS樹脂的THF溶液混合，攪拌0. 3 0. 6 h，置于平板容器中，室溫下?lián)]發(fā)5 8 h，在10(T18(TC范圍內(nèi)熱聚合2(T24 h ；于氮?dú)鈿夥障耝(T400°C 焙燒;Γ5 h，制得本發(fā)明介孔硅樹脂材料。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述熱聚合溫度為150°C、時間2(Γ24 h ；所述在氮?dú)鈿夥障卤簾郎囟葹?00°C。
7.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述MPS樹脂按如下方法制得以水和四氫呋喃(THF)為溶劑；甲基三氯硅烷(CH3) SiCl3、二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2、苯基三氯硅烷PhSiCl3和二苯基二氯硅烷Ph2SiCl2為單體混合物，混合進(jìn)行水解、縮聚反應(yīng)，再經(jīng)洗滌、蒸餾制得本發(fā)明MPS樹脂。
8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于所述單體混合物中各單體的質(zhì)量百分比是甲基三氯硅烷25 35 wt%、二甲基二氯硅烷15 25 wt%、苯基三氯硅烷30 40 wt%, 二苯基二氯硅烷1(T20 wt% ；所述四氫呋喃和水的混合溶液中，四氫呋喃的用量為水用量的 45 75wt%。
9.如權(quán)利要求5、6或7所述的制備方法，其特征在于所述MPS樹脂的制備是將100 份水、65份四氫呋喃，攪拌均勻；加入8份Pti2SiCl2、18份PhSiCl3、9份(CH3)2SiCl2、15 份(CH3) SiCl3，將單體混合均勻；升溫至50°C，開始滴加所述單體的混合物，控制溫度在 5(T70°C之間，用0. 5 1小時滴加完畢；滴加完畢后繼續(xù)攪拌2(T50min ；將反應(yīng)產(chǎn)物倒入分液漏斗中，靜置分出水層，用5(T70°C蒸餾水水洗溶劑層3飛次，然后用濃度為2(T40wt%的 NaOH中和溶劑層至中性得到有機(jī)硅樹脂的預(yù)聚物；減壓蒸餾有機(jī)硅樹脂預(yù)聚物，體系的真空度在iTllmmHg，在65、5°C條件下蒸餾出溶劑四氫呋喃和水，使樹脂預(yù)聚物進(jìn)一步縮合， 得到本發(fā)明甲基苯基硅(MPS)樹脂。
10.如權(quán)利要求1所述介孔硅樹脂的制備方法，按如下步驟進(jìn)行PDMS-PEO的四氫呋喃(THF)溶液配制PDMS_PE0加入THF中，在3(T50°C攪拌8 30 min，得到質(zhì)量百分比濃度為5 wt%的澄清溶液；MPS樹脂的制備將100份水、65份四氫呋喃，攪拌均勻；加入8份Ptl2SiCl2US份 PhSiCl3、9份(CH3)2SiCl2、15份(CH3) SiCl3,將單體混合均勻；升溫至50°C，開始滴加所述單體的混合物，控制溫度在5(T70°C之間，用0. 5^1小時滴加完畢；滴加完畢后繼續(xù)攪拌2(T50min ；將反應(yīng)產(chǎn)物倒入分液漏斗中，靜置分出水層，用5(T70°C蒸餾水水洗溶劑層3飛次，然后用濃度為2(T40wt%的NaOH中和溶劑層至中性得到有機(jī)硅樹脂的預(yù)聚物；減壓蒸餾有機(jī)硅樹脂預(yù)聚物，體系的真空度在纊llmmHg，在65、5°C條件下蒸餾出溶劑四氫呋喃和水，使樹脂預(yù)聚物進(jìn)一步縮合，得到甲基苯基硅(MPS)樹脂；MPS樹脂的THF溶液配制將制得的MPS樹脂加入THF中，得到質(zhì)量百分比濃度為30 wt%的溶液；將上述PDMS-PEO的四氫呋喃(THF)溶液加入到MPS樹脂的THF溶液中，其中PDMS-PEO 與MPS的質(zhì)量比為1 3 ；將上述混合溶液攪拌0. 4h，而后將混合物轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)皿中，室溫下?lián)]發(fā)6 7h，以去除 THF，而后在烘箱中150°C范圍內(nèi)熱聚合2 h，將得到的產(chǎn)物置于管式爐中，于氮?dú)鈿夥障?300°C焙燒3、h，從而得到本發(fā)明介孔硅樹脂材料。
全文摘要
一種介孔硅樹脂，它是采用甲基苯基硅氧烷樹脂(MPS)為樹脂基體，嵌段共聚物聚二甲基硅氧烷-聚氧乙烯(PDMS-PEO)為模板劑，以四氫呋喃(THF)為溶劑，通過溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝方法制得。本發(fā)明介孔硅樹脂具有有序、均一的介孔結(jié)構(gòu)和大的孔徑尺寸，其BET比表面積、孔體積和平均孔徑分別為260~800m2/g、0.15~0.50cm3/g和5~50nm。此外，該介孔硅樹脂具有優(yōu)異的高溫?zé)岱€(wěn)定性和骨架穩(wěn)定性，在600℃熱處理1~3小時，仍然保持其介孔結(jié)構(gòu)，未處理前相比骨架收縮率僅為5~15%。本發(fā)明介孔硅樹脂材料在熱防護(hù)系統(tǒng)、熱交換器、催化、分離、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號C08G77/04GK102417605SQ201110208128
公開日2012年4月18日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者劉玉榮 申請人:重慶文理學(xué)院