利用二乙酰氧基硅烷與二元羧酸縮聚合成聚硅基酯研究.pdf

1、聚硅基酯是一種新型的可降解聚合物，Stephen P．Gitto和Karen L．Wooley首次利用己二酸雙(三甲基硅基)酯和四取代的二硅氧烷二氯代物進(jìn)行硅基交換反應(yīng)制得，并對其分子量、Tg、<'29>Si-NMR以及降解速率等性質(zhì)進(jìn)行了研究。但是用二乙酰氧基硅烷和二元羧酸反應(yīng)合成聚硅基酯還未見報(bào)道。 本文主要是以二乙酰氧基硅烷與二元羧酸進(jìn)行縮聚反應(yīng)，合成了一系列聚硅基酯。并對反應(yīng)條件(溫度，壓力，催化劑等)進(jìn)行了探索，對所

2、得聚硅基酯的結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了表征。本文主要分為以下四部分： 1．利用二乙酰氧基硅烷與二元羧酸縮聚合成聚硅基酯 利用甲基-三乙酰氧基硅烷與己二酸縮聚獲得了膠狀聚合物；二甲基-二乙酰氧基硅烷分別與己二酸和戊二酸縮聚得了粘稠聚合物，與乙二酸縮聚得到了結(jié)晶聚合物。通過<'1>H-NMR表征發(fā)現(xiàn)，二酰氧基硅烷與二元羧酸進(jìn)行縮聚得到了預(yù)期的聚硅基酯。該方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：在縮聚合過程中放出乙酸(乙酸沸點(diǎn)118℃)，因而反應(yīng)為不可逆反應(yīng)

3、，有利于分子的鏈增長；所用單體較文獻(xiàn)所用單體的毒性小，反應(yīng)溫度也比文獻(xiàn)報(bào)道的低，反應(yīng)還易操作。 2．含二甲基硅烷結(jié)構(gòu)單元的聚硅基酯合成 用二甲基-二乙酰氧基硅烷與一系列二元羧酸反應(yīng)，合成了三種聚硅基酯：聚(乙二酸二甲基硅基酯)，聚(戊二酸二甲基硅基酯)，聚(己二酸二甲基硅基酯)。并通過核磁共振波譜(<'1>H-NMR)表征結(jié)構(gòu)，用差示掃描量熱(DSC)、熱重分析法(TGA)對產(chǎn)物的性質(zhì)進(jìn)行了表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)聚(乙二酸二

4、甲基硅基酯)具有與另外兩種酯不同的性質(zhì)：聚(乙二酸二甲基硅基酯)是結(jié)晶型的聚合物，熱穩(wěn)定性高(400℃才開始分解)，分子量大(Mn=28496)。 3．含1，1，3，3-四甲基-二硅氧烷結(jié)構(gòu)單元的聚硅基酯合成 用l，l，3，3-四甲基二乙酰氧基二硅氧烷和己二酸熔融縮聚得到了相應(yīng)的聚硅基酯，其結(jié)構(gòu)用核磁共振波譜(<'1>H-NMR)表征，用差示掃描量熱(DSC)、熱重分析法(TGA)對產(chǎn)物的性質(zhì)進(jìn)行了表征。4．含4，

5、4’-二硅氧基-二苯基丙基結(jié)構(gòu)單元的聚硅基酯的合成 由于主鏈中只含有二甲基硅烷結(jié)構(gòu)單元的聚硅基酯，不易得到高分子量的聚合物，所以本文利用雙酚A中活潑的酚羥基和苯環(huán)來對聚硅基酯改性：使雙酚A和己二酸的物質(zhì)的量之和等于二甲基-二乙酰氧基硅烷的摩爾量，再調(diào)節(jié)雙酚A和己二酸的物質(zhì)的量比例制得性質(zhì)不同的聚合物。并通過核磁共振波譜(<'1>H-BNR)表征結(jié)構(gòu)，用差示掃描量熱(DSC)、熱重分析法(TGA)對產(chǎn)物的性質(zhì)進(jìn)行了表征。研究發(fā)現(xiàn)：