籠型聚倍半硅氧烷,英文名稱polyhedral oligomeric silsesquioxane,簡稱POSS,通式(RSiO1.5)n,其中R為八個頂角Si原子所連接基團。
20世紀90年代中期,美國空軍研究實驗室推進技術委員會為了滿足空軍對新一代超輕、高性能聚合物材料的需要,發(fā)展了一種多面體低聚倍半硅氧烷的納米結構雜化體系,與普通的二氧化硅、硅烷和填充劑不同的是POSS每個分子外層連接有機取代基,保證了其能同聚合物、生物體系或表面以納米結構相溶。
根據不同使用要求,這些取代基可以設計成反應性或非反應性的,從而進行聚合、接枝、表面改性及其它轉變形成聚合物材料。與蒙脫土、二氧化硅等無機填料相比,POSS能溶于溶劑和樹脂中,從而確保分子分散,且能以化學鍵合的方式連接到有機鏈上,形成真正的有機無機納米雜化材料。
由于納米級的引入,使得聚合物材料的機械強度、玻璃化轉變溫度、使用溫度和熱穩(wěn)定性能、抗氧化性、表面硬度、力學性能顯著提高,同時也降低可燃性、熱揮發(fā)性及加工過程中的粘度。
因而POSS在航空航天材料、高性能光刻膠、超潤濕性材料、軍用材料、高性能電子材料、光學材料、半導體材料、生物醫(yī)用材料以及高端塑料改性等領域都具有廣闊的應用前景,且此類納米材料為發(fā)改委產業(yè)調整指導目錄中鼓勵類項目(十一大類:12/13小類)。
