1、甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(MPTMS)
有机-无机杂化材料的应用之一是可以掺入有机染料,作为固态激光器的工作物质。以掺入罗丹明6G(浓度50*10-4mol/dm3)的材料为例,原料中偶联剂占相当大的比例。原料中的乙烯基单体MMA既可自聚,也可以与MPTMS共聚,构成材料中的有机部分,TEOS和偶联剂分子中可水解的甲氧基,过过溶胶-凝胶过程形成材料的无机部分Si02,MTPMS分子中稳定的Si-C键把有机与无机两部分连接起来。另以偶联剂GPTMS带有环氧基团,水解形成的二醇结构利于有机染料的溶胶和分散。
单就用MPTMS制备有机-无机杂化材料的方法来说,也不尽相同。方法之一是先使MPTMS与TEOS或其它金属醇盐进行预水解,然后加入溶于适当溶剂的聚合物如PMMA,就可以形成有机聚合物改性的无机氧化物材料。在制备PMMA改性的Al2O3-SiO2时,PMMA含量高于20%时,才不会发生宏观相分离,形成透明材料。另一方法是先使MPTMS与烯类有机单体共聚合,形成带有可水解烷氧基的有机聚合物,该聚合物与TEOS一起经水解,缩合生成杂化材料,水解过程可用无机酸催化,也可以用光化学方法催化。这里应适当控制聚合物中MPEMS含量和聚合物的分子量,如在制备PS与SiO2的杂化材料时,共聚物中MPEMS单体单元少于22%(mol)时,溶胶-凝胶过程中发生相分离,所得材料不透明。偶联剂的独特作用在杂化材料的另一制备方法中表现得尤为突出。该法用MMA浸渍纳米孔二氧化硅凝胶,并使之原位聚合,得到透明的PMMA-SiO2杂化材料,PMMA与SiO2之间无化学键合。若在浸渍MMA之前先用偶联剂MPTMS处理多孔硅胶,就可以在孔壁上形成偶联剂的单分子层,偶联剂分子上的活性基因。
2、3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)
GPTMS的活性有机基团是环氧基。它与硅酸酯以及其它金属醇盐共同进行的水解、缩合,得到的杂化材料用作塑料的表面涂层,可以提高表面硬度和改善抗擦伤性。如用50%~70%(mol)的GPTMS,10%~30%(mol)的TEOS以及10%~20%(mol)的金属(如TI,Zr,Al)醇盐,可以得到稳定的涂层溶液,进而制备出性能良好的透明涂层。含铝涂层具有较高的硬度和抗擦伤性。我们在PMMA表面制备了有机改性的SiO2涂层和TiO2-SiO2涂层,使表面硬度明显提高,并有增透作用,其中前者增透效果显著,后者硬度提高。
3、7-胺丙基三乙氧基硅烷(APTES)
半导体(如CdS)量子点材料在非线性光学方面的应用前景很好。由溶胶-凝胶法的道德有机-无机杂化材料可作为其基体,如前述。APTES除了构成材料的一部分外,还被用来控制量子点的尺寸和粒径分布,以获得特定的性能。在制备多孔聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜时,可用APTES控制孔径,调节透过率。在光学塑料CR-39上制备上节所述的耐磨涂层时,涂层与基底的结合欠佳,若用APTES预先处理CR-39表面,可以使涂层与基底结合牢固。
氨基硅烷偶联剂KH-550 http://www.longkom.com/ShowProducts/?1-1.html