1.一類(lèi)多官能活性POSS,其特征是:所述多官能活性POSS具有以下結(jié)構(gòu)之一:
其中R為以下結(jié)構(gòu)式的一種
該類(lèi)多官能活性POSS粒徑在2-8nm之間,與聚合物材料有很好的相容性。
2.一種權(quán)利要求1所述的多官能活性POSS的制法,其特征是:它是利用已商品化的帶有不同活性氨基結(jié)構(gòu)的硅氧烷與環(huán)氧烷基醇類(lèi)化合物開(kāi)環(huán)加成得到含有多羥基的硅氧烷單體,再在一定的酸性條件下水解得到頂端帶有多個(gè)活性羥基的POSS,其具體步驟為:
步驟1、硅醇單體的合成:氮?dú)獗Wo(hù),冰水浴條件下,將帶有活性氨基結(jié)構(gòu)的三官能團(tuán)烷氧基有機(jī)硅逐滴加入環(huán)氧丙醇溶液中,滴加結(jié)束后在室溫條件下進(jìn)行開(kāi)環(huán)加成,反應(yīng)時(shí)間為8-15h,得到多羥基結(jié)構(gòu)的三官能團(tuán)烷氧基有機(jī)硅單體;其中環(huán)氧丙醇和帶有活性氨基結(jié)構(gòu)的三官能團(tuán)烷氧基有機(jī)硅的摩爾比為0.5-3:1;帶有活性氨基結(jié)構(gòu)的三官能團(tuán)烷氧基有機(jī)硅為(3-氨丙基)三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、4-氨基丁基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基苯基三乙氧基硅烷、N-(正丁基)-氨丙基三甲氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一種;
步驟2、聚倍半硅氧烷(POSS)的合成:室溫條件下,上述的硅醇單體在PH為1.5-3.0酸性環(huán)境中進(jìn)行水解縮聚,以甲醇為反應(yīng)介質(zhì),縮聚時(shí)間為8-24h,結(jié)束后移除水分、甲醇等溶劑,真空干燥得到帶有多羥基的活性POSS,其中硅醇單體和甲醇的質(zhì)量比為1:3-10,酸性環(huán)境用滴加無(wú)機(jī)酸溶液的方式達(dá)到,無(wú)機(jī)酸為質(zhì)量濃度為1.0%-3.5%的氟化氫水溶液或質(zhì)量濃度為5%-10%的稀鹽酸溶液的一種。
3.權(quán)利要求1所述的多官能活性POSS在制備聚氨酯發(fā)泡材料中的應(yīng)用。
4.一種采用權(quán)利要求1所述的多官能活性POSS增韌、增強(qiáng)聚氨酯發(fā)泡材料,其特征是制備過(guò)程如下:將聚醚多元醇和多官能活性POSS混合攪拌均勻,再加入催化劑、勻泡劑、發(fā)泡劑、交聯(lián)劑后高速混合均勻后,與多亞甲基多苯基多異氰酸酯組分通過(guò)高壓發(fā)泡機(jī)設(shè)備進(jìn)行充分混合,由發(fā)泡機(jī)槍頭注入恒溫密封模具中,經(jīng)發(fā)泡、熟化、脫模等過(guò)程得到增韌聚氨酯材料,其中,按質(zhì)量百分比計(jì),該多官能活性POSS增韌、增強(qiáng)聚氨酯發(fā)泡材料的原料組份配比為:聚醚多元醇20-30%,多官能活性POSS 8-12%,催化劑0.5-2%,發(fā)泡劑5-10%,勻泡劑1-2%,交聯(lián)劑1-2%,多亞甲基多苯基多異氰酸酯35-50%。