高分子量聚二茂鐵衍生物

磁性質(zhì)和磁性材料聚二茂鐵衍生物令人感興趣的一個原因是它的磁性質(zhì)。中性態(tài)聚二茂鐵硅烷是抗磁性的,而氧化聚二茂鐵在低溫下表現(xiàn)為順磁性材料,磁化率在300～100K范圍遵從CurieWeiss關(guān)系[χ=Ｃ/(Ｔ-θ)]。磁化率取決于氧化劑的氧化能力,氧化劑越強氧化態(tài)的磁化率越高。在2～100Ｋ,磁化率隨溫度降低而迅速增大。在10KG的磁場中,χ(Ｔ)曲線在20Ｋ和10Ｋ附近出現(xiàn)兩個連續(xù)突變,可以解釋為在20Ｋ形成自旋玻璃態(tài)。氧化態(tài)的磁化強度與外磁場成正比,確認(rèn)了氧化態(tài)聚合物的順磁特性。

聚二茂鐵衍生物都有很好的熱穩(wěn)定性,耐熱溫度623～673Ｋ。在高溫下(>773Ｋ),可熱解為含Ｃ,Si,Fe的磁性陶瓷,可用于保護(hù)涂層、磁記錄介質(zhì)、抗靜電材料。普通聚二茂鐵熱解制陶瓷的產(chǎn)率較低(30-40%),交聯(lián)可使熱解時的分解減少,從而使陶瓷產(chǎn)率提高。如聚合時加入摩爾濃度為0.02的交聯(lián)劑螺環(huán)二茂鐵4可使陶瓷產(chǎn)率提高50%以上。高度交聯(lián)的聚二茂鐵可制備可調(diào)磁性的成型陶瓷螺環(huán)二茂鐵4的均聚物在Ｎ2保護(hù)下,在873Ｋ以上裂解,陶瓷產(chǎn)率達(dá)90%,并保持熱解前的形狀。陶瓷材料輕(密度=1.61ｇ·ｃｍ-3)。含有磁性納米鐵團(tuán)簇Fen。陶瓷的磁性與熱解溫度和時間有關(guān),隨熱解溫度的升高,Fen粒子增大。在低于1173k下制備的陶瓷,納米鐵團(tuán)簇是超順磁性的,在100或300K沒有實質(zhì)性的磁滯現(xiàn)象,磁飽和很慢。而在1273k制備的陶瓷含更大的鐵磁性鐵團(tuán)簇,迅速地達(dá)到磁飽和,并表現(xiàn)為室溫磁滯現(xiàn)象。測量表明1123k制備的超順磁性陶瓷的楊氏模量Ｅ是29.4Gpa,1273k制備的鐵磁性陶瓷的Ｅ是15.4Gpa,遠(yuǎn)大于前體聚二茂鐵的Ｅ是6.9Gpa,也遠(yuǎn)大于石墨的4.8Gpa,與硼硅酸玻璃的Ｅ同一數(shù)量級(17.5Gpa)。因此,聚二茂鐵衍生物可作為制備具有特定形狀的磁性可控的功能陶瓷的母體。