CN101665506B - 一种含硼苯乙炔基硅氧烷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含硼苯乙炔硅氧烷及其制备方法。本发明所制得的含硼苯乙炔基硅氧烷结构如式I所示，其中，R为苯基、R’为CH3，n为2、3。本发明的含硼苯乙炔硅氧烷是通过硅氢键与硼羟基进行脱氢反应制得。在乙炔基硅烷分子中引入高键能B-O键，得到了既含有硅、硼无机元素，又含有乙炔基的无机-有机杂化材料。在高温环境中，材料表面陶瓷化，成为碳化硅、碳化硼等陶瓷层，使内层材料隔绝热和氧，从而提高结构材料的热氧化性能，在高温下有极高的质量保留率。适用于制备陶瓷前躯体、高性能复合材料基体、耐烧蚀材料、耐高温涂层等多种用途。

Description

一种含硼苯乙炔基硅氧烷及其制备方法
技术领域
本发明属于一种含硼苯乙炔基硅氧烷及其制备方法。
背景技术
有机硅聚合物具有独特的物理化学性能，广泛应用于航空、航天等领域。近几年，分子链中含有碳碳叁键的有机硅聚合物不断被报道。这些聚合物通过碳碳叁键加成反应，固化成型，得到具有优良性能的材料，用于制备耐高温及耐烧蚀材料。中国专利CN1421446A《苯乙炔基硅烷及其制备方法》和CN1763053A《二苯乙炔基硅烷的新型合成方法》分别涉及采用格氏试剂法和有机锂法合成新型的含两个芳基乙炔的含氢硅烷，其结构式如式I所示。文献资料报道甲基二苯乙炔基硅烷固化物在氮气和空气气氛下Td5(质量损失达5％时的温度)分别为615℃和562℃，在氮气和空气气氛下800℃的质量保留率分别为91.1％和44.2％，表明二苯乙炔硅烷耐热氧化性能有待提高(Quan Zhou，XiaFeng，Ni Lizhong，et al.Journal of Applied Polymer Science，2007，103：605-610)。
Figure GSB00000617263000011
式I
发明内容
本发明从分子结构设计出发，在乙炔基硅烷分子中引入高键能的B-O键，得到了既含有硅、硼无机元素，又含有乙炔基的无机-有机杂化材料。在高温环境中，此类材料表面陶瓷化，成为碳化硅、碳化硼等陶瓷层，使内层材料隔绝热和氧，从而提高结构材料的热氧化性能，在高温下有极高的质量保留率。适用于制备陶瓷前躯体、高性能复合材料基体、耐烧蚀材料、耐高温涂层等多种用途，在航空、航天、军工等领域有良好的应用前景。
本发明所涉及的含硼苯乙炔基硅氧烷的结构为：
Figure GSB00000617263000021
其中，R为苯基、R’为CH3，n为2、3。
本发明以含硅氢键的苯乙炔基硅烷和烷基硼酸或硼酸为原料，催化剂为镍粉，有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，合成含硼苯乙炔基硅氧烷。
技术路线如下所示：
Figure GSB00000617263000022
本发明含硼苯乙炔基硅氧烷的制备方法如下：
(1)在惰性气体保护下，将苯硼酸或硼酸加到N，N-二甲基甲酰胺中(苯硼酸或硼酸与N，N-二甲基甲酰胺质量比为1∶1-10)，搅拌，加热，使苯硼酸或硼酸溶于N，N-二甲基甲酰胺，并混合均匀；
(2)将苯乙炔基硅烷与N，N-二甲基甲酰胺(苯乙炔基硅烷与N，N-二甲基甲酰胺体积比为1∶1-10)的混合溶液，逐滴滴加到苯硼酸或硼酸与N，N-二甲基甲酰胺的混合液中，滴加过程体系温度保持为50-110℃，滴加完毕，体系温度控制在温度为100-160℃，反应10-45小时。
(3)反应结束，将所得物抽滤，去除催化剂，取滤液，置于旋转蒸发仪中蒸除溶剂N，N-二甲基甲酰胺，得到棕黄色粘稠液体或固体，即为含硼苯乙炔基硅氧烷。
本发明通过硅氢键与硼羟基的脱氢反应，将B-O键引入到苯乙炔硅烷分子中，从而改善苯乙炔基硅烷的耐热氧化性能。该反应条件易控制，工艺流程非常简单，操作简便易行。本发明的含硼苯乙炔基硅烷为棕色粘稠液体或固体，其高温固化物具有优异的耐热氧化性能，空气气氛下，Td5为700℃以上，900℃的质量保留率90％以上。适用于制备陶瓷前躯体、高性能复合材料基体、耐烧蚀材料、耐高温涂层等多种用途。
具体实施方式：
结合实施进一步说明本发明的技术解决方案：
实施例1：制备含硼苯乙炔基硅氧烷(其中，R、R’分别为C6H5、CH3，n为2)
在氮气保护下，向100ml的三口瓶中加入0.025mol苯硼酸(3.05g)、0.021g镍粉及15ml N，N-二甲基甲酰胺，搅拌下升温至40℃，使苯硼酸完全溶于N，N-二甲基甲酰胺中；将0.05mol甲基二苯乙炔基硅烷(12.3g)和20ml N，N-二甲基甲酰胺混合溶液逐滴滴入苯硼酸的溶液，体系温度保持在90℃±5℃；滴加完毕，体系温度控制在120℃±5℃，反应24h。反应结束，将所得物抽滤，去除催化剂，取滤液，置于旋转蒸发仪中蒸除溶剂，得到棕黄色粘稠液体或固体，即为含硼苯乙炔基硅氧烷。
实施例2：制备含硼苯乙炔基硅氧烷(其中，R、R’分别为C6H5、CH3，n为3)
在氮气保护下，向100ml的三口瓶中加入0.025mol硼酸(1.55g)、0.031g镍粉及15ml N，N-二甲基甲酰胺，搅拌下升温至40℃，使硼酸完全溶于N，N-二甲基甲酰胺中；将0.075mol甲基二苯乙炔基硅烷(18.45g)和25ml N，N-二甲基甲酰胺混合溶液逐滴滴入硼酸溶液中，体系温度保持在90℃±5℃；滴加完毕，体系温度控制在120℃±5℃，反应24h。反应结束，将所得物抽滤，去除催化剂，取滤液，置于旋转蒸发仪中蒸除溶剂，得到棕黄色粘稠液体或固体，即为含硼苯乙炔基硅氧烷。

Claims (2)

1.一种含硼苯乙炔基硅氧烷，其特征在于所述的含硼苯乙炔硅氧烷具有以下结构：
Figure FSB00000617262900011
其中，R为苯基、R’为CH3，n为2、3。
2.权利要求1所述的含硼苯乙炔基硅氧烷的制备方法是：
在干燥的高纯氮气气氛下，苯硼酸或硼酸与N，N-二甲基甲酰胺按质量比1∶1～10混合，加热搅拌，使苯硼酸或硼酸完全溶于N，N-二甲基甲酰胺，加入催化剂镍粉；将甲基氢二苯乙炔基硅烷与N，N-二甲基甲酰胺按质量比1∶1～10混合后，逐滴滴加到苯基硼酸或硼酸与N，N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，控制体系温度为120±5℃搅拌反应24小时，即得到含硼苯乙炔基硅氧烷。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1763053A (zh) * 2005-11-09 2006-04-26 华东理工大学 二苯乙炔基硅烷的新型合成方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1421446A (zh) * 2002-12-06 2003-06-04 华东理工大学 苯乙炔基硅烷及其制备方法
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