CN101367924B - 一种低温热分解材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种低温热分解材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101367924B CN101367924B CN2008101989256A CN200810198925A CN101367924B CN 101367924 B CN101367924 B CN 101367924B CN 2008101989256 A CN2008101989256 A CN 2008101989256A CN 200810198925 A CN200810198925 A CN 200810198925A CN 101367924 B CN101367924 B CN 101367924B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low
- temperature
- temperature decomposition
- pyrolysate
- epoxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
本发明提供了一种低温热分解材料及其制备方法和应用。本发明将环氧化物、催化剂和二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热进行催化反应，得到粗共聚物；将粗共聚物在有机溶剂中溶解，加入吸附剂，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到产品低温热分解材料。采用本发明技术获得的低温热分解材料，在400℃以下就可以完全分解，克服了目前常用的分解材料分解温度过高的缺点，适应于目前日益提高的低温热分解应用场合的要求；本发明材料在适当温度下分解成小分子气体，不残留碳黑，克服了现有材料在电子元器件越来越微型化中达不到制造精度要求的缺陷；本发明工艺简单，为工艺化生产提供了简便易行的条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温热分解材料及其制备方法和应用，属于化学化工领域。
背景技术
热分解材料是指在加热的情况下能完全分解成小分子物质的聚合物材料，一般应用在陶瓷零件，电子电器元件，芯片，电子线路板等需要聚合物材料作为支撑材料或粘合材料，然后在加热下除去的场合中。以往陶瓷烧制用的粘合剂就属于热分解材料，如专利号为200610034198.0的中国专利提及的陶瓷电容器内电极浆料的配制中用到的粘合剂，选自甲基纤维素，乙基纤维素，丙烯酸树脂，聚乙烯醇缩丁醛，羧甲基纤维素，添加导电粉末和陶瓷粉后1300℃烧结除去粘合剂；而专利号为02802355.2的发明专利介绍了一种制造陶瓷多层线路板的方法，将每层陶瓷坯体层叠，层之间用粘合剂粘接，粘合剂为乙基纤维素，聚乙烯醇缩丁醛，丙烯酸树脂等，在加热情况下除尽粘合剂得到，其除胶温度为400-500℃，但为了烧尽余碳，其烧制温度需达到900℃；而专利号为03108437.0的发明专利提及的一种陶瓷电子部件及其制造方法中，所用粘合剂包括聚苯乙烯，聚丙烯酸酯类，除胶温度在400℃以上，烧制温度也在900℃左右。
以上提及的常用的聚合物树脂材料热分解温度都偏高，如表1所示，其初始分解温度一般在300℃以上，而且分解不完全，分解到500℃时仍有5-10％的残余碳黑。在上述要求不高的场合下可以再提高温度除去余碳，但仍给工艺带来很多问题。某些电子零部件如芯片的烧制对精度要求越来越高，而高温会影响其金属元素的尺寸稳定性，所以低温分解材料的需求越来越大。
表1常用热分解材料的分解温度
A：Ti为起始分解温度，Tf为始了分解温度，表2同。B：甲基纤维素在280℃左右碳化，碳化后失重为碳的燃烧，十分缓慢
二氧化碳和环氧化物如环氧乙烷，环氧丙烷，环氧丁烷，氧化环己烯，氧化苯乙烯，氧化异丁烯，氧化环戊烯，环氧氯丙烷的共聚物脂肪族聚碳酸酯是良好的低温分解材料，如表2所示，其起始分解温度在200-300℃，<400℃可完全分解为二氧化碳和小分子物质，不残余碳黑，是理想的低温分解材料。可以广泛应用于各种多孔物质的制造及特种粘合环境。JP6334282和JP4154659用二氧化碳与环氧丙烷或环氧乙烷共聚物作为多层陶瓷粘合剂，得到的复合物可在300℃以下烧制。JP6126482用二氧化碳与环氧丙烷共聚物和焊料粉末一起制成低温可焊接无火花复合物。
二氧化碳共聚物虽然在低温分解领域得到了一些应用，但几乎以前所有的专利都未提及其链结构对热分解性能的影响。实际上，二氧化碳与环氧化物共聚法得到的脂肪族聚碳酸酯或多或少地存在着环氧化物均聚即聚醚的链段，聚醚链段的含量对共聚物的热分解性能有较大的影响。>5％的聚醚链段会升高其分解温度，使其分解不完全，残余微量碳黑，这在电子元器件越来越微型化的今天是达不到制造精度要求的。所以研制一种可低温完全分解，不残留碳黑的低温分解材料十分重要。
表2部分二氧化碳共聚物的热分解温度
发明内容
为了解决上述现有技术存在的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种低温分解材料。
本发明的另一目的在于提供一种制备上述低温分解材料的方法。
本发明的再一目的在于提供上述低温分解材料的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种低温分解材料的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)将环氧化物、催化剂和二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热进行催化反应，得到粗共聚物；
(2)将1重量份的粗共聚物在0.5～50重量份的有机溶剂中溶解，加入0.01～10重量份的吸附剂，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；
(3)将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到产品低温分解材料。
步骤(1)所述的环氧化物与二氧化碳的摩尔比为2：1～1：10；所述环氧化物与催化剂的重量比例为5：1～5000：1。
步骤(1)所述的环氧化物是环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、氧化环己烯、氧化苯乙烯、氧化异丁烯、氧化环戊烯、环氧氯丙烷中的一种或几种；
步骤(1)所述催化反应的温度是25～150℃，优选50～120℃，压力是0.5～20MPa，优选2～10MPa，反应时间是1～200h，优选2～24h。
步骤(1)所述催化剂是二乙锌/水、西佛碱锌化合物、水杨醛缩二胺铝、水杨醛缩二胺铬、铁氰化锌配合物或钴氰化锌配合物。
步骤(2)所述有机溶剂是三氯甲烷、四氢呋喃或丙酮。
步骤(2)所述吸附剂是硅酸镁、硅酸铝、碳酸镁、碳酸钙、活性硅藻土、酸性白土、高岭土中的一种或几种。
由上述方法制备的低温分解材料，在400℃下可以完全分解；这种由二氧化碳和环氧化物共聚得到的高交替度共聚物，其分子结构中二氧化碳与环氧化物形成的聚碳酸酯含量大于95％。
由上述方法制备的的低温分解材料可以应用于陶瓷零件、电子电器元件、芯片或电子线路板的制备。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及有益效果：(1)本发明低温分解材料在400℃以下就可以完全分解，克服了目前常用的分解材料分解温度过高的缺点，适应于目前日益提高的低温热分解应用场合的要求；(2)本发明材料在适当温度下分解成小分子气体，不残留碳黑，克服了现有材料在电子元器件越来越微型化中达不到制造精度要求的缺陷；(3)本发明工艺简单，为工艺化生产提供了简便易行的条件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)将5g环氧乙烷、1g二乙锌/水合物和2.5g二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热至50℃，压力升至2MPa，进行催化反应，12小时后，得到粗共聚物2g；
(2)将步骤(1)所得粗共聚物在100g三氯甲烷中溶解，加入20g高岭土，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；
(3)将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到10g聚碳酸亚乙酯产品。
将产品经1HNMR表征得交替度大于95％。
实施例2
(1)将15g氧化环己烯、50mg水杨醛缩二胺铝和15g二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热至80℃，压力升至4MPa，进行催化反应，15小时后，得到粗共聚物20g；
(2)将粗共聚物在40g四氢呋喃中溶解，加入硅酸镁1g，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；
(3)将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到19g聚碳酸亚环己酯产品。
将产品经1HNMR表征得交替度大于99％。
实施例3
(1)将8g氧化苯乙烯、100mg铁氰化锌配合物和20g二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热至100℃，压力升至12MPa，进行催化反应，12小时后，得到粗共聚物10g；
(2)将粗共聚物在40g丙酮中溶解，加入高岭土1g，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；
(3)将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到9g聚碳酸亚苯乙酯产品。
将产品经1HNMR表征得交替度大于97％。
实施例4
(1)将20g环氧丙烷、5mg钴氰化锌配合物和20g二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热至120℃，压力升至15MPa，进行催化反应，24小时后，得到粗共聚物27g；
(2)将粗共聚物在200g三氯甲烷中溶解，加入硅酸镁0.3g，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；
(3)将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到25g聚碳酸亚丙酯产品。
将产品经1HNMR表征得交替度大于95％。
实施例5
(1)将10g环氧丁烷、2mg西佛碱锌化合物和100g二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热至60℃，压力升至3MPa，进行催化反应，2小时后，得到粗共聚物13g；
(2)将步骤(1)所得粗共聚物在5g四氢呋喃中溶解，加入0.1g硅酸镁，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；
(3)将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到10g聚碳酸亚丁酯产品。
将产品经1HNMR表征得交替度大于95％。
实施例6
(1)将5g氧化异丁烯、1g二乙锌/水合物和10g二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热至60℃，压力升至4MPa，进行催化反应，20小时后，得到粗共聚物4g；
(2)将步骤(1)所得粗共聚物在20g四氢呋喃中溶解，加入0.5g硅藻土，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；
(3)将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到3.5g聚碳酸异丁酯产品。
将产品经1HNMR表征得交替度大于95％。
实施例7
(1)将5g氧化环戊烯、1g二乙锌/水合物和10g二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热至60℃，压力升至4MPa，进行催化反应，20小时后，得到粗共聚物5g；
(2)将步骤(1)所得粗共聚物在20g四氢呋喃中溶解，加入1克碳酸钙，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；
(3)将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到4.5g聚碳酸亚戊酯产品。
将产品经1HNMR表征得交替度大于95％。
实施例8
(1)将10g环氧氯丙烷、0.1g铁氰化锌配合物和15g二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热至70℃，压力升至5MPa，进行催化反应，24小时后，得到粗共聚物8g；
(2)将步骤(1)所得粗共聚物在20g三氯甲烷中溶解，加入0.5g酸性白土，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；
(3)将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到6g聚碳酸亚氯丙酯产品。
将产品经1HNMR表征得交替度大于95％。
实施例9
(1)将10g氧化环己烯、20mg水杨醛缩二胺铬和10g二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热至80℃，压力升至4MPa，进行催化反应，2小时后，得到粗共聚物10g；
(2)将步骤(1)所得粗共聚物在20g三氯甲烷中溶解，加入0.5g硅酸镁，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；
(3)将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到6g聚碳酸亚环己酯产品。
将产品经1HNMR表征得交替度大于99％。
Claims (7)
1.一种低温分解材料的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：
(1)将环氧化物、催化剂和二氧化碳加入高压釜中，混合搅拌均匀，加热进行催化反应，得到粗共聚物；所述的环氧化物与二氧化碳的摩尔比为2∶1～1∶10；所述环氧化物与催化剂的重量比为5∶1～5000∶1；所述催化剂是二乙锌/水、西佛碱锌化合物、水杨醛缩二胺铝、水杨醛缩二胺铬、铁氰化锌配合物或钴氰化锌配合物；所述催化反应的温度是25～150℃，压力是0.5～20MPa，反应时间是1～200h；
(2)将1重量份的粗共聚物在0.5～50重量份的有机溶剂中溶解，加入0.01～10重量份的吸附剂，搅拌0.5h，真空抽滤去除催化剂；
(3)将滤液浓缩后于70℃真空干燥，得到产品低温分解材料；所得低温分解材料中的聚碳酸酯含量大于95％。
2.根据权利要求1所述的一种低温分解材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的环氧化物是环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、氧化环己烯、氧化苯乙烯、氧化异丁烯、氧化环戊烯、环氧氯丙烷中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种低温分解材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述催化反应的温度是50～120℃，压力是2～10MPa，反应时间是2～24h。
4.根据权利要求1所述的一种低温分解材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述有机溶剂是三氯甲烷、四氢呋喃或丙酮。
5.根据权利要求1所述的一种低温分解材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述吸附剂是硅酸镁、硅酸铝、碳酸镁、碳酸钙、活性硅藻土、酸性白土、高岭土中的一种或几种。
6.一种根据权利要求1～5任一项所述方法制备的低温分解材料。
7.根据权利要求6所述低温分解材料应用于陶瓷零件、电子电器元件，芯片或电子线路板的制备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101989256A CN101367924B (zh) | 2008-09-28 | 2008-09-28 | 一种低温热分解材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101989256A CN101367924B (zh) | 2008-09-28 | 2008-09-28 | 一种低温热分解材料及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101367924A CN101367924A (zh) | 2009-02-18 |
| CN101367924B true CN101367924B (zh) | 2011-04-27 |
Family
ID=40411933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008101989256A Expired - Fee Related CN101367924B (zh) | 2008-09-28 | 2008-09-28 | 一种低温热分解材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101367924B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL2285864T3 (pl) | 2008-05-09 | 2017-07-31 | Cornell University | Polimery tlenku etylenu i ditlenku węgla |
-
2008
- 2008-09-28 CN CN2008101989256A patent/CN101367924B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101367924A (zh) | 2009-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101311038B1 (ko) | 비열용융성 입상 페놀 수지 및 그 제조 방법, 그리고 열경화성 수지 조성물, 반도체용 밀봉재 및 반도체용 접착제 | |
| CN101214957B (zh) | 一种耐水高机械强度蜂窝状活性炭及其制备方法 | |
| US20160368774A1 (en) | Method of making chemically activated carbon | |
| KR101968221B1 (ko) | 카본블랙 분산액 및 이의 제조방법 | |
| CN112239206B (zh) | 一种低灰压块煤质活性炭制备方法 | |
| JP2001278609A (ja) | 酸素含有炭素材の製造方法 | |
| CN104448822A (zh) | 一种改性氰酸酯树脂及其制备方法 | |
| CN101367924B (zh) | 一种低温热分解材料及其制备方法和应用 | |
| CN107641184A (zh) | 一种耐高温酚醛树脂结合剂的制备方法 | |
| CN110669213A (zh) | 双酚a聚醚的制作方法 | |
| CN113149006A (zh) | 一种以富含木质素的生物质为原料制备电容炭的方法 | |
| CN114272932B (zh) | 一种镍铈生物炭催化剂及其制备方法、应用 | |
| CN105256147A (zh) | 超临界流体回收废弃线路板中钯的工艺 | |
| CN100572268C (zh) | 高强度高密度各向同性细结构炭材料的制造方法 | |
| CN101306815B (zh) | 以石油焦为原料制备高吸附性活性炭的方法 | |
| CN1940018B (zh) | 一种碳复合耐火材料用炭质树脂的制备方法 | |
| CN109054704A (zh) | 一种热稳定型绝缘粘结剂的制备方法 | |
| KR102447937B1 (ko) | 2-시아노에틸기 함유 중합체의 제조 방법 | |
| JP2006264991A (ja) | 炭素材の製造方法、炭素材、二次電池用負極材、非水電解質二次電池 | |
| KR102509456B1 (ko) | 2-시아노에틸기 함유 중합체의 제조 방법 | |
| CN112759416B (zh) | 一种六铝酸钙/钛酸铝多孔陶瓷及其制备方法 | |
| CN114988889B (zh) | 一种基于环保型结合剂的超微孔炭砖及其制备方法 | |
| CN102260481B (zh) | 电子线路板用复合粘合剂及其制备方法 | |
| CN116440892B (zh) | 一种用于制备丙二醇单乙醚的催化剂及其制备方法 | |
| CN114804078B (zh) | 一种聚双环戊二烯基碳纳米管/石墨烯纳米片气凝胶阻燃电磁屏蔽复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110427 Termination date: 20150928 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |