CN115058011B - 一种多孔聚苯基硅倍半氧烷及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多孔聚苯基硅倍半氧烷及其制备方法和应用，属于有机‑无机杂化材料技术领域。本发明以苯基硅烷为原料，首先在酸性催化剂存在条件下进行水解反应，得到水解产物体系，然后在碱性催化剂存在条件下进行缩聚反应，最后在沉淀剂中进行静置处理，再依次经固液分离和干燥，最终得到多孔聚苯基硅倍半氧烷。采用本发明提供的方法制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷具有密度低和多孔的特性，这种结构赋予材料高的通透性和巨大的比表面积，在聚合物基体中易于分散，且所述多孔聚苯基硅倍半氧烷热稳定性高，溶解性好，可作为阻燃添加剂、防火涂料或药物载体广泛用于塑料、建筑、医药及橡胶等领域。

Description

一种多孔聚苯基硅倍半氧烷及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及有机-无机杂化材料技术领域，尤其涉及一种多孔聚苯基硅倍半氧烷及其制备方法和应用。
背景技术
聚有机硅倍半氧烷(PSQ)是指分子式为(RSiO1.5)n的聚硅氧烷，侧链R表示与硅原子相连的各种有机基团，可以是氢、烷基、芳香基、烯烃基及其它有机取代基团。PSQ具有理想的机械性能、耐热性能和电学性能，引起了人们极大的研究兴趣。其中，聚苯基硅倍半氧烷(PPSQ)的分子式为(C6H5SiO1.5)n，具有优异的耐热性、耐候性、耐化学性、耐热氧化性、电绝缘性、光学透明性、防水性以及阻燃性，应用前景更好，可广泛应用于聚合物改性、绝热材料、低介电材料、涂料以及气体分离膜等领域。
早在1955年，Barry等(R.H.Baney,M.Itoh,a.Skakibara,T.Suzuki.Silsesquioxanes.Chem.Rev.1995,95,1409-1430)就已经制备出了笼形苯基硅倍半氧烷，具体是用过量水洗涤苯基三氯硅烷的乙醚溶液移去生成的氯化氢，在室温和痕量氢氧化钾存在条件下，将水解产物的溶液放置在苯-乙醇中三周，使其缓慢达到平衡状态而析出结晶的笼形苯基硅倍半氧烷。上世纪60年代，Brown等(Brown J F,Vogt J H,Katchman a,et al.Double-chain polymers of phenylsilsesquioxane[J].J am Chem Soc,1960,82:6194-6195)首次提出了梯形结构聚苯基硅倍半氧烷的制备方法，具体是将苯基三氯硅烷的水解产物以高浓度(80～90％)溶于甲苯中，然后在高温(250℃)条件下回流16h，得到具有立体规则性的梯形高分子。无论是笼形结构还是梯形结构，上述方法制备的聚苯基硅倍半氧烷的微观形貌均是实心的球形颗粒或不规则颗粒，比表面积有限，从而使其应用受到了限制。如当作为添加剂用于热塑性或热固性树脂以提高它们的阻燃性以及介电性能等时，大都存在与聚合物基体相容性较差的问题，导致其在聚合物基体中易于团聚，进而影响聚合物的力学性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多孔聚苯基硅倍半氧烷及其制备方法和应用，采用本发明提供的方法能够制备得到多孔聚苯基硅倍半氧烷，在聚合物基体中易于分散。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种多孔聚苯基硅倍半氧烷的制备方法，包括以下步骤：
将苯基硅烷与有机溶剂混合，得到苯基硅烷溶液；
将所述苯基硅烷溶液与酸性催化剂水溶液混合，进行水解反应，得到水解产物体系；
将所述水解产物体系与碱性催化剂水溶液混合，进行缩聚反应，得到缩聚反应产物体系；
将所述缩聚反应产物体系与沉淀剂混合，进行静置处理，之后经固液分离，将所得固体物料进行干燥，得到多孔聚苯基硅倍半氧烷。
优选地，所述苯基硅烷包括苯基三氯硅烷、苯基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷，所述苯基硅烷与有机溶剂的用量比为1g：(0.5～10)mL。
优选地，所述酸性催化剂水溶液中酸性催化剂的浓度为1～10wt％；所述酸性催化剂包括氯化铝、氯化镁、硫酸铜、硫酸铝、氯化铁、氯化铵和乙酸中的至少一种；所述苯基硅烷与酸性催化剂的质量比为1：(0.005～0.1)。
优选地，所述水解反应的温度为0～40℃，时间为2～8h。
优选地，所述碱性催化剂水溶液中碱性催化剂的浓度为1～20wt％；所述碱性催化剂包括氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸锂、碳酸钾、碳酸钠、四甲基氢氧化铵和四乙基氢氧化铵中的至少一种，所述苯基硅烷与碱性催化剂的质量比为1：(0.01～0.1)。
优选地，所述缩聚反应的温度为40～95℃，时间为12～72h；所述缩聚反应在pH值为8～10的条件下进行。
优选地，所述沉淀剂包括甲醇或乙醇，所述缩聚反应产物体系与沉淀剂的体积比为1：(4～50)。
优选地，所述静置处理的温度为10～40℃，时间为1～4h。
本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的多孔聚苯基硅倍半氧烷，平均孔径为20～300nm，比表面积≥100m2/g。
本发明提供了上述技术方案所述多孔聚苯基硅倍半氧烷作为阻燃添加剂、防火涂料或药物载体的应用。
本发明提供了一种多孔聚苯基硅倍半氧烷的制备方法，包括以下步骤：将苯基硅烷与有机溶剂混合，得到苯基硅烷溶液；将所述苯基硅烷溶液与酸性催化剂水溶液混合，进行水解反应，得到水解产物体系；将所述水解产物体系与碱性催化剂水溶液混合，进行缩聚反应，得到缩聚反应产物体系；将所述缩聚反应产物体系与沉淀剂混合，进行静置处理，之后经固液分离，将所得固体物料进行干燥，得到多孔聚苯基硅倍半氧烷。本发明以苯基硅烷为原料，将其与有机溶剂混合得到苯基硅烷溶液，之后依次在酸性催化剂存在条件下进行水解反应和在碱性催化剂存在条件下进行缩聚反应，酸性催化剂以及碱性催化剂分别溶解于水中使用，水以小液滴的形式分散于有机溶剂中(油包水)，在静置处理过程中，缩聚反应产物体系中产物在沉淀剂中以小颗粒形式沉淀出来，在干燥过程中由于有机溶剂、沉淀剂和水的挥发性差异，从而使产物形成多孔结构。采用本发明提供的方法制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷具有密度低和多孔的特性，这种结构赋予材料高的通透性和巨大的比表面积，在聚合物基体中易于分散，且所述多孔聚苯基硅倍半氧烷热稳定性高，溶解性好，能够溶解于除甲醇和乙醇外的大多数有机溶剂(如四氢呋喃、乙腈或丙酮等)，可作为阻燃添加剂、防火涂料或药物载体广泛用于塑料、建筑、医药及橡胶等领域。此外，本发明提供的方法操作简单、重复性好，产物收率高，适合扩大生产。
进一步地，本发明通过调控苯基硅烷与有机溶剂的配比以及苯基硅烷与酸性催化剂和碱性催化剂的配比，可以调控所述多孔聚苯基硅倍半氧烷的孔径以及比表面积，而且在本发明提供的各物质配比条件下，有利于保证产物具有较高收率。
进一步地，本发明提供的方法反应条件温和，生产周期短，有利于实现规模化生产。
附图说明
图1为实施例1与实施例3制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的FT-IR谱图；
图2为实施例1与实施例3制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的SEM照片；
图3为实施例1制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的TEM照片；
图4为实施例1制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的MALDI-TOF MS谱图；
图5为实施例1～4制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的TG谱图和DTG谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种多孔聚苯基硅倍半氧烷的制备方法，包括以下步骤：
将苯基硅烷与有机溶剂混合，得到苯基硅烷溶液；
将所述苯基硅烷溶液与酸性催化剂水溶液混合，进行水解反应，得到水解产物体系；
将所述水解产物体系与碱性催化剂水溶液混合，进行缩聚反应，得到缩聚反应产物体系；
将所述缩聚反应产物体系与沉淀剂混合，进行静置处理，之后经固液分离，将所得固体物料进行干燥，得到多孔聚苯基硅倍半氧烷。
本发明将苯基硅烷与有机溶剂混合，得到苯基硅烷溶液。在本发明中，所述苯基硅烷优选包括苯基三氯硅烷、苯基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷；所述有机溶剂优选包括丙酮、丁酮、石油醚、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、四氢呋喃、吡啶和二氧六环中的至少一种，更优选为丙酮、二氯甲烷、苯、四氢呋喃或吡啶；所述苯基硅烷与有机溶剂的用量比优选为1g：(0.5～10)mL，更优选为1g：(0.8～5)mL，进一步优选为1g：(1～2)mL。
得到苯基硅烷溶液后，本发明将所述苯基硅烷溶液与酸性催化剂水溶液混合，进行水解反应，得到水解产物体系。在本发明中，所述酸性催化剂水溶液优选由酸性催化剂溶解于水中得到；所述酸性催化剂水溶液中酸性催化剂的浓度优选为1～10wt％，更优选为7～9wt％；所述酸性催化剂优选包括氯化铝、氯化镁、硫酸铜、硫酸铝、氯化铁、氯化铵和乙酸中的至少一种，更优选为氯化铝、氯化镁、硫酸铝、氯化铁或乙酸；所述苯基硅烷与酸性催化剂的质量比优选为1：(0.005～0.1)，更优选为1：(0.008～0.05)，进一步优选为1：(0.01～0.02)。本发明优选将所述苯基硅烷溶液的温度控制在0～40℃，然后在搅拌条件下将所述酸性催化剂水溶液滴加至苯基硅烷溶液中；所述搅拌的速率优选为80～200rpm，更优选为100～150rpm；所述滴加的速率优选为0.5～10mL/min，更优选为1～5mL/min，进一步优选为1.5～3mL/min。在本发明中，所述水解反应的温度优选为0～40℃，更优选为0～25℃；水解反应的时间优选为2～8h，更优选为4～6h，本发明中所述水解反应的时间以酸性催化剂水溶液滴加完毕开始计。
在本发明中，所述水解反应后，无需进行任何后处理，直接将所得水解产物体系与碱性催化剂水溶液混合，进行缩聚反应，得到缩聚反应产物体系。在本发明中，所述碱性催化剂水溶液优选由碱性催化剂溶解于水中得到；所述碱性催化剂水溶液中碱性催化剂的浓度优选为1～20wt％，更优选为10～16wt％，进一步优选为13～15wt％；所述碱性催化剂包括氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸锂、碳酸钾、碳酸钠、四甲基氢氧化铵和四乙基氢氧化铵中的至少一种，更优选为氢氧化钾、碳酸钾、氢氧化锂、碳酸钠或四甲基氢氧化铵；所述苯基硅烷与碱性催化剂的质量比优选为1：(0.01～0.1)，更优选为1：(0.02～0.07)，进一步优选为1：(0.03～0.05)。本发明优选将所述水解产物体系的温度控制在0～40℃，然后在搅拌条件下将所述碱性催化剂水溶液滴加至水解产物体系中；所述搅拌的速率优选为80～200rpm，更优选为100～150rpm；所述滴加的速率优选为1～10mL/min，更优选为2～5mL/min。在本发明中，所述缩聚反应的温度优选为40～95℃，更优选为45～80℃，进一步优选为55～65℃。本发明优选在碱性催化剂水溶液滴加完毕后将所得混合体系的温度控制在40～95℃进行缩聚反应；所述缩聚反应的时间优选为12～72h，更优选为24～48h，本发明中所述缩聚反应的时间以碱性催化剂水溶液滴加完毕开始计。在本发明中，所述缩聚反应优选在pH值为8～10的条件下进行。在本发明中，在碱性催化剂作用下(体系pH值为8～10)，有利于保证所述缩聚反应进行的更彻底。
得到缩聚反应产物体系后，本发明将所述缩聚反应产物体系与沉淀剂混合，进行静置处理，之后经固液分离，将所得固体物料进行干燥，得到多孔聚苯基硅倍半氧烷。在本发明中，所述沉淀剂优选包括甲醇或乙醇，所述甲醇具体为无水甲醇，所述乙醇具体为无水乙醇；所述缩聚反应产物体系与沉淀剂的体积比优选为1：(4～50)，进一步优选为1：(5～10)。在本发明中，所述缩聚反应产物体系与沉淀剂混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速优选为200～2000rpm，更优选为600～1200rpm；所述搅拌的时间优选为10～60min，更优选为20～40min。在本发明中，所述静置处理的温度优选为10～40℃，更优选为20～30℃；所述静置处理的时间优选为1～4h。在本发明中，经静置处理，得到上层为无色透明溶液下层为白色沉淀的体系。本发明对所述固液分离的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可，具体如抽滤。本发明优选将固液分离后所得固体物料进行洗涤，所述洗涤采用的洗涤试剂优选包括甲醇或乙醇，所述甲醇具体为无水甲醇，所述乙醇具体为无水乙醇。在本发明中，所述干燥优选为真空干燥，所述干燥的温度优选为60～120℃，更优选为80～100℃；时间优选为8～24h，更优选为10～16h。
在本发明中，制备所述多孔聚苯基硅倍半氧烷采用的反应器优选带有控温装置、冷凝回流装置和磁力搅拌装置；制备所述多孔聚苯基硅倍半氧烷过程中采用的水优选为蒸馏水或去离子水。
本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的多孔聚苯基硅倍半氧烷，平均孔径为20～300nm，优选为50～200nm，进一步优选为100～180nm；比表面积≥100m2/g(BET法)，优选为160～300m2/g。在本发明中，所述多孔聚苯基硅倍半氧烷为梯形结构，即所述多孔聚苯基硅倍半氧烷是由多种不同链段的分子组成的梯形结构混合物，不同梯形结构间分子量的差值为258或258的倍数，即差值为(Si2Ph2O3)n，其中n≥1。
本发明提供了上述技术方案所述多孔聚苯基硅倍半氧烷作为阻燃添加剂、防火涂料或药物载体的应用。本发明提供的多孔聚苯基硅倍半氧烷具有密度低和多孔的特性，这种结构赋予材料高的通透性和巨大的比表面积，在聚合物基体中易于分散，且所述多孔聚苯基硅倍半氧烷热稳定性高，溶解性好，可作为阻燃添加剂、防火涂料或药物载体广泛用于塑料、建筑、医药及橡胶等领域。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将317.26g苯基三甲氧基硅烷加入到带有回流冷凝管、恒压滴液漏斗、控温装置和磁力搅拌的三口烧瓶中，加入200mL二氯甲烷，在搅拌速率为100rpm条件下保持温度为25℃；将4g氯化铝溶解于40mL蒸馏水中，得到酸性催化剂溶液，将所述酸性催化剂溶液滴加到所述三口烧瓶中，控制在40min滴加完毕，然后在25℃条件下反应4h，得到透明水解反应液；
将9g氢氧化钾溶解于50mL蒸馏水中，得到碱性催化剂溶液，将所述碱性催化剂溶液滴加到所述三口烧瓶中，控制在30min滴加完毕，此时体系的pH值为8，然后升温至45℃，保温反应48h，得到白色反应液；
将所述白色反应液倒入3L无水乙醇中，在1200rpm条件下搅拌30min，然后在25℃条件下静置1h，得到上层为无色透明溶液下层为白色沉淀的体系，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤三次，然后置于60℃真空烘箱中干燥10h，得到多孔聚苯基硅倍半氧烷，产率为97.3％，平均孔径为54nm，比表面积为294.7m2/g。
实施例2
将240.37g苯基三乙氧基硅烷加入到带有回流冷凝管、恒压滴液漏斗、控温装置和磁力搅拌的三口烧瓶中，加入400mL丙酮，在搅拌速率为80rpm条件下保持温度为25℃；将3g氯化镁溶解于40mL蒸馏水中，得到酸性催化剂溶液，将所述酸性催化剂溶液滴加到所述三口烧瓶中，控制在25min滴加完毕，然后在25℃条件下反应4h，得到透明水解反应液；
将6g碳酸钾溶解于50mL蒸馏水中，得到碱性催化剂溶液，将所述碱性催化剂溶液滴加到所述三口烧瓶中，控制在30min滴加完毕，此时体系的pH值为8，然后升温至65℃，保温反应72h，得到白色反应液；
将所述白色反应液倒入5L无水乙醇中，在1600rpm条件下搅拌20min，然后在20℃条件下静置4h，得到上层为无色透明溶液下层为白色沉淀的体系，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤三次，然后置于60℃真空烘箱中干燥10h，得到多孔聚苯基硅倍半氧烷，产率为96.5％，平均孔径为102nm，比表面积为163.9m2/g。
实施例3
将211.55g苯基三氯基硅烷加入到带有回流冷凝管、恒压滴液漏斗、控温装置和磁力搅拌的三口烧瓶中，加入200mL苯，在搅拌速率为150rpm条件下保持温度为0℃；将2g氯化铁溶解于20mL蒸馏水中，得到酸性催化剂溶液，将所述酸性催化剂溶液滴加到三口烧瓶中，控制在30min滴加完毕，然后在0℃条件下反应6h，得到透明水解反应液；
将4g氢氧化锂溶解于25mL蒸馏水中，得到碱性催化剂溶液，将所述碱性催化剂溶液滴加到所述三口烧瓶中，控制在20min滴加完毕，此时体系的pH值为9，然后升温至80℃，保温反应36h。得到白色反应液；
将所述白色反应液倒入4L无水甲醇中，在1000rpm条件下搅拌40min，然后在20℃条件下静置4h，得到上层为无色透明溶液下层为白色沉淀的体系，抽滤，滤饼用无水甲醇洗涤三次，然后置于80℃真空烘箱中干燥10h，得到多孔聚苯基硅倍半氧烷，产率为94.9％，平均孔径为87nm，比表面积为192.3m2/g。
实施例4
将640g苯基三甲氧基硅烷加入到带有回流冷凝管、恒压滴液漏斗、控温装置和磁力搅拌的三口烧瓶中，加入600mL四氢呋喃，在搅拌速率为160rpm条件下保持温度为25℃；将8g硫酸铝溶解于100mL蒸馏水中，得到酸性催化剂溶液，将所述酸性催化剂溶液滴加到所述三口烧瓶中，控制在30min滴加完毕，然后在25℃条件下反应2h，得到透明水解反应液；
将24g碳酸钠溶解于100mL蒸馏水中，得到碱性催化剂溶液，将所述碱性催化剂溶液滴加到所述三口烧瓶中，控制在30min滴加完毕，此时体系的pH值为8，然后升温至55℃，保温反应72h，得到白色反应液；
将所述白色反应液倒入10L无水甲醇中，在2000rpm条件下搅拌10min，然后在25℃条件下静置4h，得到上层为无色透明溶液下层为白色沉淀的体系，抽滤，滤饼用无水甲醇洗涤三次，然后置于80℃真空烘箱中干燥10h，得到多孔聚苯基硅倍半氧烷，产率为95.82％，平均孔径为161nm，比表面积为114.7m2/g。
实施例5
将480g苯基三乙氧基硅烷加入到带有回流冷凝管、恒压滴液漏斗、控温装置和磁力搅拌的三口烧瓶中，加入400mL吡啶，在搅拌速率为100rpm条件下保持温度为25℃；将4g乙酸溶解于50mL蒸馏水中，得到酸性催化剂溶液，将所述酸性催化剂溶液滴加到所述三口烧瓶中，控制在30min滴加完毕，然后在25℃条件下反应3h，得到透明水解反应液；
将12g四甲基氢氧化铵溶解于80mL蒸馏水中，得到碱性催化剂溶液，将所述碱性催化剂溶液滴加到所述三口烧瓶中，控制在30min滴加完毕，此时体系的pH值为9，然后升温至95℃，保温反应12h，得到白色反应液；
将所述白色反应液倒入6L无水乙醇中，在800rpm条件下搅拌60min，然后在30℃条件下静置4h，得到上层为无色透明溶液下层为白色沉淀的体系，抽滤，滤饼用无水甲醇洗涤三次，然后置于80℃真空烘箱中干燥10h，得到多孔聚苯基硅倍半氧烷，产率为95.31％，平均孔径为174nm，比表面积为100.6m2/g。
表征与性能测试
图1为实施例1与实施例3制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的FT-IR谱图，图中1434cm-1、1594cm-1、3050cm-1是苯基的吸收峰位置；1021cm-1和1100cm-1是典型的聚硅倍半氧烷吸收峰，这两个吸收峰的强度与多孔聚苯基硅倍半氧烷的规整度有关。由实施例1和实施例3可知，相对于1021cm-1的吸收峰，1100cm-1处的峰强随产物的规整度变化而有所变化，并且，1100cm-1处的吸收峰越强，多孔聚苯基硅倍半氧烷的热分解初始温度越高，意味着所述多孔聚苯基硅倍半氧烷的规整度越高。
图2为实施例1与实施例3制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的SEM照片，左侧为实施例1制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷，右侧为实施例3制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷。可以看出，多孔聚苯基硅倍半氧烷为不规则的颗粒，颗粒中存在大量的孔洞，孔的直径范围在50～200nm，多孔的结构赋予了此材料较大的比表面积，从而能够增加其与聚合物基体的相容性。
图3为实施例1制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的TEM照片，从多孔聚苯基硅倍半氧烷颗粒的边缘较薄的区域可以看出，多孔结构不只是存在于表面，整个颗粒的内部也是多孔结构。
图4为实施例1制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的MALDI-TOF MS谱图，从图中可以看出，多孔聚苯基硅倍半氧烷的分子离子峰的变化规律性强，说明本发明制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷是由多种不同链段的分子组成的梯形结构混合物，不同梯形结构间分子量的差值为258或258的倍数，即差值为(Si2Ph2O3)n，其中n≥1。
图5为实施例1～4制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的TG谱图和DTG谱图，可以看到，不同实施例所制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的初始分解温度均超过480℃，900℃时的残炭量均在70％以上，表明其具有很高的热稳定性，具体数据如表1所示。
表1实施例1～4制备的多孔聚苯基硅倍半氧烷的热稳定性数据
样品来源 初始分解温度 最大失重温度及速率 900℃残炭量
实施例1 480.7℃ 585.7℃；-1.35％/min 76.99％
实施例2 486.7℃ 548.6℃；-1.53％/min 74.50％
实施例3 489.0℃ 542.5℃；-1.79％/min 78.52％
实施例4 509.5℃ 546.9℃；-1.29％/min 76.82％
实施例5 506.4℃ 549.5℃；-1.33％/min 77.21％
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多孔聚苯基硅倍半氧烷的制备方法，包括以下步骤：
将苯基硅烷与有机溶剂混合，得到苯基硅烷溶液；所述苯基硅烷为苯基三氯硅烷、苯基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷；
将所述苯基硅烷溶液与酸性催化剂水溶液混合，进行水解反应，得到水解产物体系；
将所述水解产物体系与碱性催化剂水溶液混合，在pH值为8～10的条件下进行缩聚反应，得到缩聚反应产物体系；
将所述缩聚反应产物体系与沉淀剂混合，进行静置处理，之后经固液分离，将所得固体物料进行干燥，得到多孔聚苯基硅倍半氧烷。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述苯基硅烷与有机溶剂的用量比为1g：(0.5～10)mL。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸性催化剂水溶液中酸性催化剂的浓度为1～10wt％；所述酸性催化剂包括氯化铝、氯化镁、硫酸铜、硫酸铝、氯化铁、氯化铵和乙酸中的至少一种；所述苯基硅烷与酸性催化剂的质量比为1：(0.005～0.1)。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述水解反应的温度为0～40℃，时间为2～8h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂水溶液中碱性催化剂的浓度为1～20wt％；所述碱性催化剂包括氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸锂、碳酸钾、碳酸钠、四甲基氢氧化铵和四乙基氢氧化铵中的至少一种，所述苯基硅烷与碱性催化剂的质量比为1：(0.01～0.1)。
6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述缩聚反应的温度为40～95℃，时间为12～72h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂包括甲醇或乙醇，所述缩聚反应产物体系与沉淀剂的体积比为1：(4～50)。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述静置处理的温度为10～40℃，时间为1～4h。
9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的多孔聚苯基硅倍半氧烷，平均孔径为20～300nm，比表面积≥100m2/g。
10.权利要求9所述多孔聚苯基硅倍半氧烷作为阻燃添加剂、防火涂料或药物载体的应用。
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