甲基丙烯酸化籠形倍半硅氧烷，Methacryl POSS Cage Mixture的描述
2025-06-16
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甲基丙烯酸化籠形倍半硅氧烷（如甲基丙烯酰氧丙基籠型聚倍半硅氧烷，MethacryloxypropyIPOSS）是一種有機-無機雜化材料，以下是對其的詳細介紹：
一、基本信息
中文名稱：甲基丙烯酰氧丙基籠型聚倍半硅氧烷
中文別稱：γ-甲基丙烯酰氧丙基籠狀倍半硅氧烷
英文名稱：MethacryloxypropyIPOSS
英文別稱：MAPOSS、MethacrylPOSS、MethacryloxypropylPOSS、γ-methacrylpropylPOSS、MethacrylPOSSCageMixture
CAS號：160185-24-0
分子式：(C7H11O2SiO1.5)n（n=8,10,12）等高對稱籠狀分子和(C7H11O2SiO1.5)n(C7H11O2SiO)(OH)（n=8,10,12）等低對稱籠狀分子的混合物
分子量：1792.48（T10結構）
外觀：無色或淡黃色透明、半透明低粘流動液體
溶解性：能溶解于大部分的有機溶劑，如四氫呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯等，不溶于水
熱分解溫度（T5%）：386℃
純度：≥95%
結構式：
二、化學性質與結構
結構特點：甲基丙烯酸化籠形倍半硅氧烷的核心是氧化硅籠子，硅原子位于立方體的頂角，并各連接一個具有反應活性的甲基丙烯酰氧丙基基團。
反應活性：甲基丙烯酰氧丙基基團中的雙鍵容易和聚合物基體共聚，可以UV固化。
三、應用領域
聚合物改性：
可應用于大部分常規聚合物的塊體和涂層，為聚合物、涂層提升耐刮傷、耐高溫和耐環境老化能力。
在光固化涂料領域表現突出，將質量分數5%~10%的粉末添加到丙烯酸樹脂中，固化后涂層硬度提升2~3H等級，耐磨性增強40%以上。
在牙科復合材料中，添加量3%即可使彎曲強度達到120MPa，遠高于傳統樹脂的80MPa標準。
作為橡膠增強劑使用時，硫化橡膠的撕裂強度可提高50%~60%，同時保持良好彈性。
納米材料分散：可用作納米材料如碳納米管、納米二氧化硅的分散劑或助溶劑。
高透光硬化層：可用于制備高透光硬化層（9H）。
化妝品：可用作增溶劑、流變稀釋劑以及光澤劑。
高新技術領域：可用作高新技術領域（如宇航、電子、光學、生物、醫藥）塑料的催化劑、偶聯劑、阻燃劑及納米填料等，這類塑料主要用于制造光盤、液晶顯示元件、微電子器件、透明印刷線路板和醫藥器械等。
化學工業試劑和藥劑：可用作催化劑載體、反應單體、交聯劑、生物搭橋劑、藥物控釋劑、反應性離子蝕刻阻抗層、環氧化催化劑等。
表面改性劑：在耐腐蝕和耐磨蝕涂料中，在潤滑劑和增溶劑中，在光學纖維涂料中，以POSS代替硅烷，可改善涂層和滑潤劑的表面性能。
四、合成方法
甲基丙烯酸化籠形倍半硅氧烷的合成通常采用水解縮合法。將含有相應基團的硅烷前驅體溶解在溶劑中，加入酸性催化劑促進水解。水解生成的硅羥基通過縮合反應形成籠型結構。制備過程中需注意控制水解速度，過快易導致結構缺陷，過慢則降低產率。產物需經過反復洗滌去除未反應單體，真空干燥后得到產品。
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