[发明专利]含氯笼型聚倍半硅氧烷及其制备方法

说明书

一种含氯笼型聚倍半硅氧烷，其如式I所示。本发明含氯笼型聚倍半硅氧烷具有较好阻燃性，可用于环氧树脂、聚氨酯和聚苯乙烯等复合材料。

技术领域

本发明涉及一种硅氧烷，尤其涉及一种笼型聚倍半硅氧烷，以及其制备方法。

背景技术

笼型聚倍半硅氧烷(POSS)是一种新型纳米材料，由美国空军研究实验室开发，用于高性能聚合物材料，POSS的内核由Si-O交替连接构成的多面体结构，多面体的顶角带有有取基。尽管POSS为无机成分，但是其尺度小，有用于有机取代基，所以，POSS与聚合物材料相容性很好，聚合物/POSS复合材料具有优异的综合性能，主要特点为：(1)提高复合材料使用温度；(2)提高复合材料的力学性能；(3)提高复合材料的阻燃性；(5)改善复合材料表面性能，等等。

POSS本身具有一定的阻燃性，当聚合物添加POSS材料后，随着含量提高，当达到一定值后，材料的氧指数(LOI)将显著提高，尽管如此，POSS的阻燃性效率并不算高。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种含氯笼型聚倍半硅氧烷，以进一步提高其阻燃性能。

本发明的另一个目的在于提供一种含氯笼型聚倍半硅氧烷的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明提供的一种含氯笼型聚倍半硅氧烷，其如式I所示

其中，

R1为C_nH_2n1+1-m1Cl_m1，1＜m1＜2n1，n1为2～18的整数；

R2为C_nH_2n2+1-m2Cl_m2，1＜m2＜2n2，n2为2～18的整数；

R3为C_nH_2n3+1-m3Cl_m3，1＜m3＜2n3，n3为2～18的整数；

R4为C_nH_2n4+1-m4Cl_m4，1＜m4＜2n4，n4为2～18的整数；

R5为C_nH_2n5+1-m5Cl_m5，1＜m5＜2n5，n5为2～18的整数；

R6为C_nH_2n6+1-m6Cl_m6，1＜m6＜2n6，n6为2～18的整数；

R7为C_nH_2n7+1-m7Cl_m7，1＜m7＜2n7，n7为2～18的整数；

R8为C_nH_2n8+1-m8Cl_m8，1＜m8＜2n8，n8为2～18的整数。

本发明的笼型聚倍半硅氧烷作为阻燃剂，应用于环氧树脂、聚氨酯、聚苯乙烯和聚酯等材料中，提高阻燃性能。

一种含氯笼型聚倍半硅氧烷的制备方法，包括：

将式II所示化合物溶解在溶剂中，通入氯气，在紫外光照射下反应后，通入空气，终止反应，去除溶剂，得到笼型聚倍半硅氧烷；

其中R基为饱和烷基C_nH_2n+1，n为2～18的整数。

所用溶剂为C1～C4的卤代烃，如：但不仅限于四氯化碳、二氯乙烷和四氯乙烷等，优先选择四氯化碳。