本发明专利技术公开了一类新型硼硅炔杂化耐高温树脂及其制备方法。该树脂以二氯硅烷、苯基二氯硼烷、二乙炔基苯为原料，通过格氏试剂，无水四氢呋喃(THF)作溶剂，在惰性气体保护下分三步反应而得。第一步反应：通过镁与溴乙烷反应生成乙基溴化镁；第二步反应：二乙炔基苯与第一步反应生成的乙基溴化镁反应生成二乙炔基苯基溴化镁；第三步反应：第二步反应生成的二乙炔基苯基溴化镁与苯基二氯硼烷和二氯硅烷的混合物反应，后处理得到最终产物。本发明专利技术通过调节二乙炔基苯与二氯硅烷、二乙炔基苯与苯基二氯硼烷、二乙炔基苯与苯基二氯硼烷和二氯硅烷混合物的摩尔比，很容易地控制聚合物的分子量、交联密度和硅或硼的含量，从而达到聚合物性能可调整性的目标。本发明专利技术选用的原料相对易得，工艺流程简单，操作方法简便易行。制得的聚合物为淡黄色低粘度液体至粘稠状固体，易溶于各类普通有机溶剂中，可作为高性能复合材料树脂基体、绝缘材料、陶瓷前驱体等，在电子、信息、国防、航空航天等高端领域中有着极其广泛的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一类，特别涉及主链含有硅原子、硼原子及乙炔基的一类有机-无机杂化材料聚(二乙炔基苯-硅烷-硼烷)。
技术介绍
含硅聚合物(如聚硅烷、聚硅氧烷、聚碳硅烷、聚氮硅烷等)具有优良的机械性能和耐高温性能，可用作陶瓷前驱体、耐高温复合材料基体树脂等。近年来，主链中含有-Si-C E C-基团的有机硅聚合物已成为研究的热点，在高性能复合材料、半导体材料、光学材料和陶瓷前驱体等领域有广阔的应用前景。日本学者Itoh等采用硅烷和二乙炔基苯为主要原料，通过脱氢偶联反应合成了一类硅炔杂化材料(MSP树脂)(Macromolecules，1994，27 :7917)，其分解温度高于600°C， 1000°C的残留率大于94%，具有很高的陶瓷化产率，可用作热防护和耐烧蚀材料；法国学者Buvat等制备苯乙炔封端的硅炔杂化树脂(BJL树脂)(SAMPE Symp, 2000,46 :134)，树脂在200°C下固化，热分解温度为495°C ；华东理工大学陈麒等在国内开展了有机-无机硅炔杂化材料的研究工作，设计合成了一系列苯乙炔基硅烷树脂，包括甲基二苯乙炔基硅烷 (MDPES) (ZL02151140. 3 ；ZL200510110133. 5)、甲基三苯乙炔基硅烷(MTPES)和四苯乙炔基硅烷(TPEQ。这三种树脂在普通有机溶剂中具有良好的溶解性，通过预聚反应可以有效地控制体系的粘度，适用于各种先进复合材料成型工艺。将这三种树脂固化至400°C，采用 TGA对其耐热性能进行研究，研究结果表明该类树脂具有优异的耐热性能，随着分子结构中乙炔基数量的增加，氮气中的Td5(质量损失5%的分解温度)由615°C提高到710°C，80(TC 的质量保留率由91. 提高到93. 3%，但是空气中的Td5和800°C的质量保留率与氮气氛围相比，有较大幅度的下降，结果如表1所示。表1多苯乙炔硅烷的耐热性能数据权利要求1. 一种新型硼硅炔杂化耐高温树脂聚(二乙炔基苯-硅烷-硼烷)，其特征在于所述的新型硼硅炔杂化耐高温树脂具有如下结构式2.权利要求1所述的新型硼硅炔杂化耐高温树脂的制备方法，其主要步骤为(1)第一步反应在惰性气体保护下，通过镁与溴乙烷反应生成乙基溴化镁；(2)第二步反应在惰性气体保护下，二乙炔基苯与第一步反应生成的乙基溴化镁反应生成二乙炔基苯基溴化镁；(3)第三步反应在惰性气体保护下，第二步反应生成的二乙炔基苯基溴化镁与苯基二氯硼烷和二氯硅烷的混合物反应，后处理得到最终产物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于二乙炔基苯与溴乙烷的摩尔比为 1 O 幻；苯基二氯硼烷和二氯硅烷的摩尔比为任意比例；二乙炔基苯与苯基二氯硼烷和二氯硅烷的混合物的摩尔比为1 (1 3)。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于第一步反应中，溴乙烷溶液在滴加过程中的反应温度为10 80°C，滴加完毕后回流反应时间为0. 5 5小时。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于第二步反应中，二乙炔基苯溶液在滴加过程中的反应温度为10 70°C，滴加完毕后回流反应时间为0. 5 4小时。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于第三步反应中，苯基二氯硼烷和二氯硅烷的混合物在滴加过程中的反应温度为10 70°C，滴加完毕后回流反应时间为1 4小时。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于第三步反应结束后，滴加的盐酸浓度为5 20%，滴加完毕后反应温度为10 60°C，反应时间为0. 5 4小时。8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于二乙炔基苯为1，3_二乙炔基苯、1， 4- 二乙炔基苯或1，3- 二乙炔基苯和1，4- 二乙炔基苯的混合物。全文摘要本专利技术公开了一类。该树脂以二氯硅烷、苯基二氯硼烷、二乙炔基苯为原料，通过格氏试剂，无水四氢呋喃(THF)作溶剂，在惰性气体保护下分三步反应而得。第一步反应通过镁与溴乙烷反应生成乙基溴化镁；第二步反应二乙炔基苯与第一步反应生成的乙基溴化镁反应生成二乙炔基苯基溴化镁；第三步反应第二步反应生成的二乙炔基苯基溴化镁与苯基二氯硼烷和二氯硅烷的混合物反应，后处理得到最终产物。本专利技术通过调节二乙炔基苯与二氯硅烷、二乙炔基苯与苯基二氯硼烷、二乙炔基苯与苯基二氯硼烷和二氯硅烷混合物的摩尔比，很容易地控制聚合物的分子量、交联密度和硅或硼的含量，从而达到聚合物性能可调整性的目标。本专利技术选用的原料相对易得，工艺流程简单，操作方法简便易行。制得的聚合物为淡黄色低粘度液体至粘稠状固体，易溶于各类普通有机溶剂中，可作为高性能复合材料树脂基体、绝缘材料、陶瓷前驱体等，在电子、信息、国防、航空航天等高端领域中有着极其广泛的应用前景。文档编号C08G79/08GK102226000SQ20111010127公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日专利技术者倪礼忠, 周权, 王庚超, 陈明锋 申请人:华东理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种新型硼硅炔杂化耐高温树脂聚（二乙炔基苯－硅烷－硼烷），其特征在于所述的新型硼硅炔杂化耐高温树脂具有如下结构式：其中：（１）Ｒ１、Ｒ２为氢原子、烷基或芳基；（２）ｘ、ｙ为自然数；（３）Ａｒ为或两种的混合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周权，倪礼忠，陈明锋，王庚超，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31
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