专利名称:一种主链含碳碳重键的聚硅氮烷及其制备方法
技术领域:
本发明涉及一种含碳碳重键的聚有机硅烷,特别涉及一种聚硅氮烷。
主链含碳碳重键的有机硅聚合物具有较高的热稳定性,可能作为耐高温材料、导电材料、光导材料、陶瓷前聚体,这一类聚合物具有许多特殊的功能。1979年高分子通讯第4期P215-222报道了主链含环二硅氮烷的硅橡胶
在350℃的热空气下,仍能保持良好的力学性能,但由于其主链中含有硅氧键,在400℃时只能短时间使用。1986年高分子通讯第3期P208-213报道环二硅氮烷的存在是硅氮橡胶主链热稳定性好的原因。CHINESE JOURNAL OF POLYMERSCIENCE,1989,7(1),P31-37报道的含有机硅聚合物
在350℃下稳定性较好,但由于其主链中含有硅硅键,在400-450℃,热稳定性下降。
本发明克服了已有技术中使用时间短和热稳定性能下降的缺点,提供了一种热稳定性能较好的主链含碳碳重键的聚硅氮烷新材料。
本发明的聚硅氮烷是主链含有环二硅氮烷,又含有碳碳重键的有机硅聚合物。
本发明的有机硅聚合物的结构式如下
其中R1代表1-6个C原子的烷基、苯基、萘基。
R2代表1-6个C原子的烷基、苯基、萘基。
n代表1-100的整数本发明的聚硅氮烷溶于有机溶剂,上述有机溶剂是6-18个C原子的烷烃及其衍生物、6-9个碳原子的芳香烃、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二甲基亚砜。
本发明的聚硅氮烷与碘、三硝基芴酮、五氟化锑、四氰代二甲基苯醌(TCNQ)形成复合物。
上述复合物可作为半导体材料、导电材料。
本发明的聚硅氮烷是按下列顺序、步骤进行制备的1.将1,3-二有机基卤代硅烷基-2,2,4,4-四有机基环二硅氮烷在有机溶剂中溶解,上述有机溶剂是6-18个C原子的烷烃及其衍生物、6-9个碳原子的芳香烃、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二甲基亚砜,2.在-90--30℃,按摩尔数比为0.5-1.5的乙炔二锂盐、二钠盐、二钾盐和1,3-二有机基卤代硅烷基-2,2,4,4-四有机基环二硅氮烷的溶液混合,搅拌均匀,保持低温0.5-3小时,继续升温至60-160℃进行缩聚反应,反应时间为3-48小时,过滤,去溶剂,得到聚硅氮烷的粗产物,3.上述粗产物经溶解、沉淀后,固体产物经减压烘干,得到本发明的聚硅氮烷。
本发明的主链含碳碳重键的聚硅氮烷在400-480℃具有良好的热稳定性,采用本发明的制备方法可得到产率为70%-85%的聚硅氮烷。
实施例1在-78℃下,向0.011mol的乙炔二锂盐溶液中,滴加0.01mol的1,3-二甲基氯硅烷基-2,2,4,4-四甲基环二硅氮烷的溶液(溶解在10ml的正己烷和10ml四氢呋喃混合溶液中),反应1小时后,撤去低温浴,25℃下反应5小时后,减压蒸去溶剂,产物用正己烷提纯后,得到有机硅聚合物,产率为72%,Mw为9000,热分解温度为414.18℃。
实施例2在-80℃下,向0.01mol的乙炔二钠盐溶液中,滴加0.012mol的1,3-二苯基氯硅烷基-2,2,4,4-四甲基环二硅氮烷的溶液(溶解在10ml的甲苯和10ml四氢呋喃混合溶液中),反应1小时后,撤去低温浴,25℃下反应5小时后,加热回流5小时,减压蒸去溶剂,产物用正己烷提纯后,得到有机硅聚合物,产率为70%,Mw为11000,热分解温度为466.35℃。
实施例3在-60℃下,向0.010mol的乙炔二锂盐溶液中,滴加0.01mol的1,3-二苯基氯硅烷基-2,2,4,4-四苯基环二硅氮烷的溶液(溶解在20ml的二甲苯和10ml四氢呋喃混合溶液中),反应1小时后,撤去低温浴,25℃下反应5小时后,加热回流10小时,减压蒸去溶剂,产物用甲苯提纯后,得到有机硅聚合物,产率为81%。Mw为11800,热分解温度为475.03℃。
实施例4实施例2中得到的有机硅聚合物,Mw为8000,溶解在四氢呋喃中,涂膜。涂膜后的电极与碘同时放入一真空干燥器中,其中碘放在一小烧杯中,抽真空后,加热到40-60℃,放置5小时,依靠碘的升华渗透,得到有机硅聚合物与碘形成的复合物。
测定复合物的电导率为10-5Scm-1。
权利要求
1.一种主链含碳碳重键的聚硅氮烷,其特征在于所述的聚硅氮烷的结构式为
式中R1为烷基或苯基;R2为烷基或苯基;n为1-100的整数。
2.根据权利要求1所述的一种主链含碳碳重键的聚硅氮烷的制备方法,其特征在于按下列顺序、步骤进行1.将1,3-二有机基卤代硅烷基-2,2,4,4-四有机基环二硅氮烷在有机溶剂中溶解,2.在-90--30℃,按摩尔数比为0.5-1.5的乙炔二锂盐、二钠盐、二钾盐和1,3-二有机基卤代硅烷基-2,2,4,4-四有机基环二硅氮烷的溶液,进行混合,3.升温至60-160℃进行3-48小时缩聚反应。
3.根据权利要求2所述的一种主链含碳碳重键的聚硅氮烷的制备方法,其特征在于所述的有机溶剂为正己烷,甲苯或四氢呋喃的混合溶剂。
全文摘要
本发明一种主链含碳碳重键的聚硅氧烷,其结构式为;式中R
文档编号C08G77/54GK1237588SQ9810219
公开日1999年12月8日 申请日期1998年5月29日 优先权日1998年5月29日
发明者谢择民, 胡晓明, 范召东, 彭文庆, 李永明, 高伟, 邓小东, 汪倩 申请人:中国科学院化学研究所