Mono- i dwufunkcyjne silseskwioksany – synteza i zastosowanie w kompozytach polimerowych
Loading...
Date
2014-09-12
Authors
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Mono- and difunctional silsesquioxanes – synthesis and application in polymer composites
Abstract
Praca doktorska dotyczyła opracowania metod syntezy mono- (T8R7R’) i dwufunkcyjnych (Ph8Si10O14(SiRR’)2) silseskwioksanów oraz ich zastosowania w syntezie polimerów hybrydowych.
W pierwszym etapie prac na drodze reakcji kondensacji oraz hydrosililowania olefin otrzymano szereg pochodnych silseskwioksanów z grupami hydroksylowymi, alkenylowymi, epoksydowymi oraz metakryloksylowymi. Ponadto opracowano metodę preparatyki alkenylosilseskwioksanów, która opierała się na reakcji hydrosililowania terminalnych etynylosilanów i germananów, jak również dwupodstawionych (symetrycznie lub niesymetrycznie) alkinów i diynów. Na wybranych przykładach zbadano wpływ struktury cząsteczek silseskwioksanów na ich właściwości fizyczne.
W kolejnym etapie badań, silseskwioksany
z grupami metakryloksylowymi zastosowano
w syntezie polimerów hybrydowych.
Z wykorzystaniem procesu polimeryzacji wolnorodnikowej (PR) oraz polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (ATRP) otrzymano szereg liniowych polimetakrylanów
o wysokich masach cząsteczkowych. Za pomocą chromatografii żelowej z detekcją wielokątowego rozpraszania światła (MALLS) określono absolutne wartości mas cząsteczkowych, których maksymalne wartości wyniosły 2 350 000 dla polimerów otrzymanych metodą ATRP
oraz 6 300 000 otrzymanych metodą PR. Przeprowadzono także badania właściwości termicznych uzyskanych układów
z wykorzystaniem termograwimetrii (TG) oraz skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC).
The main aim of the research performed within this work is to improve the current knowledge on the synthesis of mono- (T8R7R’) and difunctional (Ph8Si10O14(SiRR’)2) silsesquioxanes and their applications in the polymer synthesis. At the first stage of work a series of silsesquioxanes with hydroxyl, alkenyl, epoxy and methacryloyloxy groups were obtained by the condensation reactions and hydrosilylation of alkenes. Moreover a method for the preparation of new alkenylsilsesquioxanes was developed which is based on the hydrosilylation of silyl or germylalkynes as well as symmetrically or asymmetrically disubstituted alkynes and diynes. The influence of the structure of molecules on the physical properties of silsesquioxane was also investigated. In the next part of studies, silsesquioxanes with methacryloyloxy groups were used for the synthesis of hybrid polymethacrylates. by conventional-radical (RP) polymerization and atom transfer radical polymerization (ATRP). The multiangle laser light scattering (MALLS) analysis showed that the absolute number average molecular weight of polymers obtained by ATRP and RP reached 2 350 000 and 6 300 000, respectively. Additionally, the thermal properties of resulted polymers were determined by thermogravimetric (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) analysis.
The main aim of the research performed within this work is to improve the current knowledge on the synthesis of mono- (T8R7R’) and difunctional (Ph8Si10O14(SiRR’)2) silsesquioxanes and their applications in the polymer synthesis. At the first stage of work a series of silsesquioxanes with hydroxyl, alkenyl, epoxy and methacryloyloxy groups were obtained by the condensation reactions and hydrosilylation of alkenes. Moreover a method for the preparation of new alkenylsilsesquioxanes was developed which is based on the hydrosilylation of silyl or germylalkynes as well as symmetrically or asymmetrically disubstituted alkynes and diynes. The influence of the structure of molecules on the physical properties of silsesquioxane was also investigated. In the next part of studies, silsesquioxanes with methacryloyloxy groups were used for the synthesis of hybrid polymethacrylates. by conventional-radical (RP) polymerization and atom transfer radical polymerization (ATRP). The multiangle laser light scattering (MALLS) analysis showed that the absolute number average molecular weight of polymers obtained by ATRP and RP reached 2 350 000 and 6 300 000, respectively. Additionally, the thermal properties of resulted polymers were determined by thermogravimetric (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) analysis.
Description
Wydział Chemii
Sponsor
Keywords
Silseskwioksany, Silsesquioxanes, Hydrosililowanie, Hydrosilylation, ATRP, Polimetakrylany, Polymethacrylates, Hybrydy, Hybrids