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(jī)-無機(jī)雜化材料，以下是對其的詳細(xì)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(jié)構(gòu)）

• 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(jī)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(jié)構(gòu)式：

二、化學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)

• 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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(gè)具有反應(yīng)活性的甲基丙烯酰氧丙基基團(tuán)。

• 反應(yīng)活性：甲基丙烯酰氧丙基基團(tuán)中的雙鍵容易和聚合物基體共聚，可以UV固化。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 聚合物改性：

• 可應(yīng)用于大部分常規(guī)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(huán)境老化能力。

• 在光固化涂料領(lǐng)域表現(xiàn)突出，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(qiáng)40%以上。

• 在牙科復(fù)合材料中，添加量3%即可使彎曲強(qiáng)度達(dá)到120MPa，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)樹脂的80MPa標(biāo)準(zhǔn)。

• 作為橡膠增強(qiáng)劑使用時(shí)，硫化橡膠的撕裂強(qiáng)度可提高50%~60%，同時(shí)保持良好彈性。

2. 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。

3. 高透光硬化層：可用于制備高透光硬化層（9H）。

4. 化妝品：可用作增溶劑、流變稀釋劑以及光澤劑。

5. 高新技術(shù)領(lǐng)域：可用作高新技術(shù)領(lǐng)域（如宇航、電子、光學(xué)、生物、醫(yī)藥）塑料的催化劑、偶聯(lián)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(yī)藥器械等。

   
   

6. 化學(xué)工業(yè)試劑和藥劑：可用作催化劑載體、反應(yīng)單體、交聯(lián)劑、生物搭橋劑、藥物控釋劑、反應(yīng)性離子蝕刻阻抗層、環(huán)氧化催化劑等。

7. 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(xué)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(yīng)基團(tuán)的硅烷前驅(qū)體溶解在溶劑中，加入酸性催化劑促進(jìn)水解。水解生成的硅羥基通過縮合反應(yīng)形成籠型結(jié)構(gòu)。制備過程中需注意控制水解速度，過快易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)缺陷，過慢則降低產(chǎn)率。產(chǎn)物需經(jīng)過反復(fù)洗滌去除未反應(yīng)單體，真空干燥后得到產(chǎn)品。

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