Синтез молекулярных силиказолей с органическим поверхностным слоем различной природы

• Автор: Жильцов, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Полимерные нанокомпозиты

1.2. Свойства полимерных нанокомпозитов и управляемые параметры

1.2.1. Температура стеклования

1.2.2. Параметры кристаллизации

1.3. Особенности и проблемы получения нанокомпозитов

1.4. Нанокомпозиты на основе полилактида

1.4.1. Композиты на основе слоистых силикатов

1.4.2. Композиты на основе углеродных нанотрубок
1.4.3. Композиты на основе соединений металлов
1.4.4. Композиты на основе кремнезема
1.5. Композиты на основе полиэтиленоксида
1.6. Кремнезем как один из наиболее часто используемых наполнителей
1.7. Выводы из литературного обзора
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Исходные вещества
2.2. Методы исследования
2.3. Синтез кремнеземных систем, модифицированных этиленоксидными
производными
2.3.1. Синтез гибридных молекулярных частиц с этиленоксидным поверхностным слоем на основе СПЭОС
2.3.1.1. Синтез аллилметилового эфира этиленгликоля
2.3.1.2. Синтез аллилметилового эфира диэтиленгликоля
2.3.1.3. Синтез аллилметиловый эфира триэтиленгликоля
2.3.1.4. Синтез моноэтиленоксидного производного молекулярного силиказоля
2.3.1.5. Синтез диэтиленоксидного производного молекулярного силиказоля.
2.3.1.6. Синтез триэтиленоксидного производного молекулярного силиказоля..
2.3.2. Синтез гибридных молекулярных частиц с этиленоксидным поверхностным слоем на основе немодифицированного молекулярного силиказоля
2.3.2.1. Синтез 4,7,10-триоксаундецилдиметилхлорсилана
2.3.2.2. Синтез 4,7,10,13-тетраоксатетрадецилдиметилхлорсилана

2.3.2.3. Синтез 4,7,10-триоксаундецилдиметилацетоксисилана
2.3.2.4. Синтез 4,7,10,13-тетраоксатетрадецилдиметилацетоксисилана
2.3.2.5. Модификация молекулярного силиказоля
4,7,10-триоксаундецилдиметилацетоксисиланом
2.3.2.6. Модификация молекулярного силиказоля
4,7,10,13-тетраоксатетрадецилдиметилацетоксисиланом
2.3.3. Синтез гибридных молекулярных частиц с этиленоксидным поверхностным слоем на основе ТЭОС
2.3.3.1. Синтез диэтиленоксидных производных
2.3.3.2. Синтез триэтиленоксидных производных
2.4. Синтез кремнеземных систем, модифицированных ацетоксипроизводными..
2.4.1. На основе немодифицированного молекулярного силиказоля
2.4.1.1. Синтез (ацетоксиметил)диметилацетоксисилана
2.4.1.2. Синтез ацетоксипроизводиого кремнезема
2.4.2. На основе СПЭОС
2.4.2.1. Синтез бис(хлорметил)тетраметилдисилоксана
2.4.2.2. Синтез бис(ацетоксиметил)тетраметилдисилоксана
2.4.2.3. Синтез ацетоксипроизводиого кремнезема
2.5. Синтез кремнеземных систем, модифицированных
(метоксиацетил)оксипроизводными
2.5.1. Синтез метоксиацетата калия
2.5.2. Синтез [(метоксиацетил)оксиметил]диметил(метоксиацетил)оксисилана
2.5.3. Синтез [(метоксиацетил)оксиметил]диметилсиланола
2.5.4. Синтез бис[(метоксиацетил)оксиметил]тетраметилдисилоксана
2.5.5. Синтез молекулярных силиказолей, модифицированных
(метоксиацетил)оксипроизводными
2.6. Синтез молекулярных силиказолей, модифицированных у-гидроксипропильными производными
2.6.1. Синтез аллилокситриметилсилана
2.6.2. Синтез молекулярного силиказоля, модифицированного аллилокситриметилси даном
2.6.3. Синтез у-гидроксипропильного производного кремнезема
2.7. Синтез молекулярного силиказоля, модифицированного метакрильными производными
2.7.1. Синтез метакрилата калия
2.7.2. Синтез (метакрилоксиметил)диметилсиланола
2.7.3. Синтез метакрильного производного кремнезема

2.8. Синтез молекулярного силиказоля, модифицированного терефталевыми производными
2.8.1. Синтез 4-(хлорокарбонил)этилбензоата
2.8.2. Синтез терефталевого производного молекулярного силиказоля
2.9. Синтез молекулярного силиказоля, модифицированного изобутирилоксидными производными
2.9.1. Синтез аллилтриметилсилилового эфира этиленгликоля
2.9.2. Гидросилилирование аллил(триметилсилил)ового эфира этиленгликоля диметилгидридным производным кремнезема
2.9.3. Синтез 6-гидрокси-4-оксигексильного производного молекулярного силиказоля
2.9.4. Синтез изобутирилоксидного производного молекулярного силиказоля .
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Синтез молекулярных силиказолей с внешней оболочкой различной природы .
3.1.1. Синтез кремнеземных систем, модифицированных этиленоксидными
производными
3.1.1.1. Синтез гибридных молекулярных частиц с этиленоксидным поверхностным слоем на основе СПЭОС
3.1.1.2. Синтез гибридных молекулярных частиц с этиленоксидным поверхностным слоем на основе немодифицированного молекулярного силиказоля
3.1.1.3. Синтез гибридных молекулярных частиц с этиленоксидным поверхностным слоем на основе ТЭОС
3.1.2. Синтез кремнеземных систем, модифицированных ацетоксильными производными
3.1.2.1. Синтез гибридных молекулярных частиц с ацетоксильным поверхностным слоем на основе немодифицированного молекулярного силиказоля
3.1.2.2. Синтез гибридных молекулярных частиц с ацетоксильным поверхностным слоем на основе СПЭОС
3.1.3. Синтез кремнеземных систем, модифицированных
(метоксиацетил)оксильными производными
3.1.4. Синтез у-гидроксипропильного производного молекулярного кремнезема.
3.1.5. Синтез молекулярных кремнеземных систем, модифицированных
метакрильиыми производными
3.1.6. Синтез молекулярных кремнеземных систем, модифицированных терефталевыми производными
3.1.7. Получение молекулярных кремнеземных систем, модифицированных шо-бутирилоксидными производными

кристаллизации) основные способы совмещения матрицы ПЛА с наночастицами (смешение в расплаве или растворе, интеркаляция и эксфолиация - для слоистых силикатов, проведение in-situ золь-гель процессов) применимы и в случае ПЭО, и поэтому подробно описываться не будут. Наиболее часто используемые наполнители: кристаллы наноцеллюлозы, углеродные нанотрубки, слоистые силикаты и кремнезем. Далее приведены несколько характерных примеров.
В работе [140] детально исследовались диэлектрические свойства и структура композитов на основе ПЭО и модифицированного триметилстеариламмонийными солями органофильного монтмориллонита. Для получения пленок интеркалированного нанокомпозита использовался метод смешения в расплаве при температуре, несколько превышающей температуру плавления (Тт) ПЭО, с последующим горячим прессованием. Авторы отмечают, что при содержании наполнителя не более 1 мае. % наблюдается значительное снижение величины статической диэлектрической проводимости (&.), что подтверждает образование полностью эксфолиированных структур. Равенство es нанокомпозита при 2 мае. % наполнении и чистого ПЭО авторы объясняют практически одинаковым содержанием интеркалированной и эксфолиированной структур. Таким образом, действительно равномерного распределения наполнителя удается добиться только при небольшой концентрации монтмориллонита.
Samir с сотр. [141] получили нанокомпозиты на основе ПЭО и нанокристаллов целлюлозы. Процесс изготовления пленок заключался в смешении водного раствора полимерной матрицы и суспензии наполнителя с последующей двухстадийной сушкой. Авторы наблюдали снижение степени кристалличности материалов, что, по их мнению, связано с энергетически выгодными взаимодействиями между компонентами. Для данных композитов характерно улучшение теплостойкости при температурах выше Тш ПЭО вследствие подавления процесса плавления вследствие формирования жесткой целлюлозной сетки внутри полимерной матрицы, обусловленного перколяционным эффектом.
В работе [142] исследовалось влияние агрегированных и дезагрегированных углеродных нанотрубок на термические и механические свойства ПЭО. Образцы получали смешением раствора ПЭО с дисперсией наполнителя и дальнейшей обработкой в ультразвуковой бане. Для дезагрегации УН дополнительно проводилась