[发明专利]一种含镧系金属的双羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷及其制备方法以及包含其的树脂组合物有效

专利信息
申请号: 201810295981.5 申请日: 2018-04-04
公开(公告)号: CN110343252B 公开(公告)日: 2020-11-20
发明(设计)人: 徐日炜;曾莹;盛佳;余鼎声 申请(专利权)人: 北京化工大学
主分类号: C08G77/398 分类号: C08G77/398;C08L79/04;C08L83/08;C08L61/34
代理公司: 北京康思博达知识产权代理事务所(普通合伙) 11426 代理人: 马营营;刘冬梅
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 含镧系 金属 羧酸 多面体 低聚倍半硅氧烷 及其 制备 方法 以及 包含 树脂 组合
【说明书】:

发明公开了一种含镧系金属的双羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷及其制备方法以及包含其的组合物,其中,所述含镧系金属的双羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷是以含有双羧基的多面体低聚倍半硅氧烷、镧系金属氯化物和醇钠为原料,反应得到;本发明所述含镧系金属的双羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷中POSS结构没有受到破坏,其为T8型缩合结构,且其可以显著降低氰酸酯树脂和苯并噁嗪树脂等材料的固化温度,具有显著的固化催化效果,同时,在降低氰酸酯树脂和苯并噁嗪树脂固化温度的同时并不会影响树脂的热稳定性能。

技术领域

本发明涉及多面体低聚倍半硅氧烷领域,尤其涉及含镧系金属的多面体低聚倍半硅氧烷,具体涉及一种含镧系金属的双羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷及其制备方法以及包含其的树脂组合物。

背景技术

多面体低聚倍半硅氧烷(Polyhedral oligomeric silsesquioxane,简称POSS,即T8)是近年来出现的一种新型纳米结构材料,其通式为(RSiO1.5)n,R可以是氢原子、烷基、烯基、芳基等基团。POSS 的化学组成介于二氧化硅与硅酸酯之间,是分子内有机/无机杂化结构的中间体,其具有高熔点、低密度、介电性能好等特点。

近年来,在新型材料的制备领域中,金属有机杂化材料的研究引起了人们高度的重视。金属化的多面体低聚倍半硅氧烷(POMSS) 也有相关报道,但是,到目前为止并没有镧系金属的多面体低聚倍半硅氧烷的相关报道。并且,现有技术中的金属化POSS多是通过“顶角戴帽”法形成缺角的POSS,即为部分缩合的不完全笼型POSS。因此,现有技术所述金属化POSS破坏了多面体低聚倍半硅氧烷自身的结构。

发明内容

为了解决上述问题,本发明人进行了锐意研究,将含有双羧基的羧酸型POSS与含镧系金属的氯化物进行反应,得到所述含镧系金属的双羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷,其中,金属悬挂在具有饱和结构的POSS骨架的外面,因此,所述POMSS为T8完全笼型结构,并且其可以显著降低异氰酸酯(CE)和苯并噁嗪(BZ)等材料的固化温度,并且,对树脂的热稳定性没有任何影响,从而完成本发明。

本发明第一方面提供了一种含镧系金属的双羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷,其以含有双羧基的多面体低聚倍半硅氧烷、镧系金属氯化物和醇钠为原料,反应得到。

本发明第二方面提供了一种制备第一方面所述含镧系金属的双羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷的方法,所述方法包括以下步骤:

步骤1、制备含有双羧基的多面体低聚倍半硅氧烷;

步骤2、将步骤1制备的含有双羧基的多面体低聚倍半硅氧烷分散于溶剂中,然后加入醇钠溶液,进行反应;

步骤3、再加入镧系金属氯化物(记为MCl3)溶液,继续反应;

步骤4、反应结束后进行后处理,得到所述含镧系金属的双羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷。

本发明第三方面提供了一种氰酸酯树脂组合物,所述氰酸酯树脂组合物包含权利要求1至5之一所述含镧系金属的双羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷,优选地,在所述氰酸酯树脂组合物中,所述含金属的羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷的含量为0.5~8%,优选为 1~5%,更优选为1.5~3%,例如1.5%、2%或3%,其中,以组合物的重量为100%计。

本发明第四方面提供了一种苯并噁嗪树脂组合物,所述苯并噁嗪树脂组合物包含权利要求1至5之一所述含镧系金属的双羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷,优选地,在所述苯并噁嗪树脂组合物中,所述含金属的羧酸型多面体低聚倍半硅氧烷的含量为0.5~8%,优选为1~5%,更优选为1.5~3%,例如1.5%、2%或3%,其中,以组合物的重量为100%计。

附图说明

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