[发明专利]负载型聚倍半硅氧烷薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种薄膜，所述薄膜包括有机聚合物载体上的二氧化硅膜，其中，所述二氧化硅包括结合至两个或更多个硅原子上的有机桥接基团。

2.根据权利要求1所述的薄膜，其中，所述二氧化硅中每10个硅原子至少包括一个所述有机桥接基团。

3.根据前述权利要求中任意一项所述的薄膜，其中，所述有机桥接基团选自具有1-12个碳原子的二价、三价和四价的烃基基团。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的薄膜，其中，所述有机桥接基团包括1,2-亚乙基或亚甲基。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的薄膜，其中，所述二氧化硅还包括结合至一个硅原子上的有机单价的端基基团。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的薄膜，其中，所述有机聚合物载体选自聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮和其他聚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺、聚二氟乙烯、聚二有机硅氧烷和纤维素酯，尤其是选自聚酰胺-酰亚胺、聚酰亚胺和聚醚醚酮。

7.根据前述权利要求中任意一项所述的薄膜，其中，所述二氧化硅膜的厚度为20nm-1μm，尤其为50-500nm。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的薄膜，其中，杂化二氧化硅膜是多孔的，具有0.2-2nm的平均孔径，尤其具有0.3-1.2nm的平均孔径。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的薄膜，其中，所述薄膜由化学气相沉积法(CVD)制成，尤其是由等离子体增强化学气相沉积法制成。

10.一种制备薄膜的方法，所述薄膜包括有机聚合物载体上的杂化二氧化硅膜，该方法包括将烷氧基化或酰基化的硅烷施用于有机聚合物载体上，在所述烷氧基化或酰基化的硅烷中，有机桥接基团结合至两个或更多个硅原子上。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述烷氧基化或酰基化的硅烷具有式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Ⅴ所示的分子式：

(R’O)₃Si-[R]-Si(OR’)₃,   (Ⅰ)

((R’O)₃Si)₂＝[R]-Si(OR’)₃,   (Ⅱ)

((R’O)₃Si)₂＝[R]＝(Si(OR’)₃)₂,   (Ⅲ)

(R’O)₃Si-[R]-Si(OR’)₂-[R]-Si(OR’)₃,   (Ⅳ)

(R’O)₂R°Si-[R]-SiR°(OR’)₂,   (Ⅴ)

其中，R为具有1-12个碳原子的有机基团；R’为C₁-C₆的烷基或烷酰基，特别是C₁-C₄的烷基；并且R°为C₁-C₂的烷基或氢。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述烷氧基化或酰基化的硅烷通过化学气相沉积法(CVD)施用于所述有机聚合物载体上。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述化学气相沉积法包括等离子体增强化学气相沉积法。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，该方法包括施用一个或多个以下提供的参数，优选施用以下提供的所有参数：

(Ar⁺,e^-)流量：15-120标准立方厘米每分钟(sccm)，优选为25-50sccm；

前体(硅烷)与氩以体积(sccm)计的流量比为2.5-25，优选为3-5；

前体(硅烷)的时间分辨脉冲(开始时间/结束时间)为0.002-0.015，优选为0.0025-0.01；

基质温度：25-200℃，优选为50-150℃；

压力：0.1-1mbar，优选为0.15-0.25mbar；

偏压：2-50eV，优选为5-15eV。