CN102516542B - 苯并环丁烯聚硅氧烷聚合单体或树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种苯并环丁烯聚硅氧烷聚合单体或树脂及其制备方法。本发明公开了式(Ⅲ)所示的二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体及其制备方法,该聚硅氧烷聚合单体的制备方法是:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯依次投入到反应器中,经氮气保护后,加入铂催化剂,在60~90℃的温度下反应20~40h;再加入三苯基膦,加热回流3小时,冷却,过滤,滤液经蒸馏浓缩后,加入甲醇混合,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀后,将固体物干燥,即制得聚硅氧烷聚合单体产物。该产物具有优良的热学性能、力学性能、电学性能和成膜性能;在微电子工业、航空航天和国防等领域作为高性能介电薄膜材料或封装材料显示了广阔的发展和应用前景。
Description
技术领域
本发明属于有机硅单体或树脂及其制备方法,涉及一种苯并环丁烯聚硅氧烷聚合单体或树脂及其制备方法。制备的聚硅氧烷型苯并环丁烯树脂性能优异,适用于微电子工业、航空航天和国防等领域中作高性能介电薄膜材料或封装材料等。
背景技术
苯并环丁烯(BCB)类材料由于具有优异的耐高低温性能,耐候,气密性好,耐辐照,特别是具有优异的成膜性能和抗潮性能等特点,已被国外广泛应用到了军用、民用多个领域。常见的有机硅高分子聚合物具有耐高低温,耐候,电绝缘,耐辐照,阻燃,气密性好,耐腐蚀等优良特性,广泛用于航空航天等多个重要领域,但是一般的有机硅材料成膜性能差,需要通过特定功能基团的修饰才能制备出成膜性能较好的高分子材料。现有技术中,已有报道(U.S. Pat. 5882836, 1999年)将BCB基团引入有机硅分子当中,例如:四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(DVSBCB)单体,该单体聚合后可得到综合性能优异的有机硅树脂,在微电子工业等领域应用前景广阔。本申请发明人合成了新的苯并环丁烯单体(4-(1’,1’-二甲基-1’-氢)硅基苯并环丁烯(4-DMHSBCB)),见中国发明专利申请号:200810044584.7,2011年。申请发明人合成的这个单体含硅原子,且有易反应的氢硅烷,容易发生氢硅加成反应或阴离子聚合或Heck等合成反应,在构建新型高性能有机硅材料方面显示了重要应用前景。同时该单体通过阴离子均聚或共聚形成一类新的聚碳硅烷聚合物(Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry, 2011, 49, 381-391),显示了优异的热稳定性、化学稳定性和电学性能,在微电子工业显示了广阔的应用前景。中国发明专利(ZL200710111698.4,2009.7)合成了一类苯并环丁烯有机硅树脂,显示了优异的热学性能和力学性能,但该有机硅树脂制备较为繁琐,难以批量化规模生产,限制了材料的广泛应用。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足,提供一种苯并环丁烯聚硅氧烷聚合单体或树脂及其制备方法。制备的聚硅氧烷型苯并环丁烯树脂性能优良,在微电子工业、航空航天和国防等领域有广阔的发展和应用前景。
本发明的内容是:二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体,其特征是该聚硅氧烷聚合单体具有式(Ⅲ)所示的化学结构式:
(Ⅲ)
该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的基本特征:乳白色膏状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 864,798, 702;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3,36 H), 3.05(-CH2-,16 H), 1.47 (-SiCH2-,16 H), 6.82-7.20 (-ArH,12 H). ESI-MS (m/z, %): 844 (100);该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的分子量为1万-30万。
本发明内容所述的二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷(简称D4V)、加成单体II、含铂(Pt)催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB),所述含铂催化剂是氯铂酸;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1:1~3:6.5×10-3~9.5×10-3的摩尔比例取各原料组分(最佳摩尔比例为1: 1.5:7.8×10-3);
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯(也可以替换为四氢呋喃)为1:4~10的体积比(最佳体积比为1:5)取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
按含铂催化剂:有机溶剂为1:20的质量比取有机溶剂,将含铂催化剂与有机溶剂混合、配成含铂催化剂的溶液,所述有机溶剂为四氢呋喃、甲苯或异丙醇中的任一种;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气(N2)保护5~10 min后,加入铂(Pt)催化剂的溶液,在60~90℃(较优反应温度70~85℃,最佳反应温度83℃)的反应温度下,搅拌下连续反应20~40 h(较优反应时间25~35 h,最佳反应时间32 h);
c、分离提纯:反应停止后,加入3倍含铂催化剂摩尔量的三苯基膦,加热回流3小时,冷却至室温,过滤除去黄色固体,滤液经蒸馏浓缩后,加入浓缩后物料体积3~4倍的甲醇混合,有大量的白色沉淀生成,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀1~2次,将固体物在室温下置于真空(压力可以为1013~10133 Pa)干燥箱内干燥12~20 h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;产率>90%;
该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的基本特征:乳白色膏状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 864,798, 702;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3,36 H), 3.05(-CH2-,16 H), 1.47 (-SiCH2-,16 H), 6.82-7.20 (-ArH,12 H). ESI-MS (m/z, %): 844 (100);该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的分子量为1万~30万;分子量用体积排阻色谱测,四氢呋喃柱,淋洗剂为四氢呋喃,流速1L/min,柱温25℃。
本发明内容所述的二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,其特征还可以是包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷(简称D4V)、加成单体II、含铂(Pt)催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB),所述含铂催化剂是Pt/C催化剂;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1:1~3:6.5×10-3~9.5×10-3的摩尔比例取各原料组分(最佳摩尔比例为1: 1.5:7.8×10-3);
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯(也可以替换为四氢呋喃)为1:4~10的体积比(最佳体积比为1:5)取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气(N2)保护5~10 min后,加入含铂(Pt)催化剂,在60~90℃(较优反应温度70~85℃,最佳反应温度83℃)的反应温度下,搅拌下连续反应20~40 h(较优反应时间25~35 h,最佳反应时间32 h);
c、分离提纯:反应停止后,冷却至室温,加入反应物体积1~2倍的有机溶剂石油醚或乙醚混合,离心分离,弃去下层固体物(可以分离回收Pt/C催化剂),取上层清液进行蒸馏浓缩,再将浓缩后物料与1~2倍体积的甲苯混合后,倒入3~4倍体积的甲醇中混合,有大量的白色沉淀生成,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀1~2次,将固体物在室温下置于真空(压力可以为1013~10133 Pa)干燥箱内干燥12~20 h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;产率>90%;
该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的基本特征:乳白色膏状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 864,798, 702;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3,36 H), 3.05(-CH2-,16 H), 1.47 (-SiCH2-,16 H), 6.82-7.20 (-ArH,12 H). ESI-MS (m/z, %): 844 (100);该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的分子量为1万~30万;分子量用体积排阻色谱测,四氢呋喃柱,淋洗剂为四氢呋喃,流速1L/min,柱温25℃。
本发明的另一内容是:二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷,其特征是该聚硅氧烷树脂具有式(Ⅳ)所示的化学结构式:
(Ⅳ)
该聚硅氧烷树脂(Ⅳ)的基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702。 1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(6H,-SiCH3), 1.47 (4H,-SiCH2-), 3.05(4H,-CH2-), 6.82-7.20(3H,-ArH);该聚硅氧烷树脂(Ⅳ)的分子量为1~30万。
本发明的另一内容所述的二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷的制备方法,其特征是包括下列步骤::
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体(简称聚硅氧烷聚合单体Ⅲ)、引发剂四甲基羟铵(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO);
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:0.05~0.5:0.3~3摩尔比例取各原料组分(最佳摩尔比例为1:0.1:0.6);
b、混合开环聚合反应:在氮气(N2)氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、引发剂四甲基羟铵(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO)依次加入到带反应器(例如:有温度计和回流冷凝管的三颈瓶)中,在60~80 oC的反应温度下(较优反应温度为75~80oC,最佳反应温度75 oC)搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8~15min(较优反应时间为10~12min,最佳反应时间为10min),得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4~4倍(较优倍数是2~3倍,最佳倍数是2.5倍)的封端剂三甲基氯硅烷(Me3SiCl),将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC的温度下(最佳温度50 oC)加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1~2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2~3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内(室温、压力可以为1013~10133 Pa)干燥12~20 h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅳ)(线型聚硅氧烷产物)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷;产率 90~98%;
该聚硅氧烷树脂(Ⅳ)的基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702。 1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(6H,-SiCH3), 1.47 (4H,-SiCH2-), 3.05(4H,-CH2-), 6.82-7.20(3H,-ArH)。该聚硅氧烷树脂(Ⅳ)的分子量为1万~30万;分子量用体积排阻色谱测,四氢呋喃柱,淋洗剂为四氢呋喃,流速1L/min,柱温25℃。
本发明的另一内容是:二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物,其特征是该聚硅氧烷树脂具有式(Ⅴ)所示的化学结构式:
(Ⅴ)
该聚硅氧烷树脂(Ⅴ)基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3), 1.47 (-SiCH2-), 3.05(-CH2-), 6.82-7.20(-ArH);该聚硅氧烷树脂(Ⅴ)的分子量为1~30万。
所述的二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体(简称聚硅氧烷聚合单体Ⅲ)、甲基环硅氧烷(简称D4)、引发剂四甲基羟铵(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO);
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:甲基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:1~10:0.05~0.5:0.3~3摩尔比例取各原料组分(最佳摩尔比例为1:2:0.1:0.6);
b、混合开环聚合反应:在氮气(N2)氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、甲基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到反应器(带有温度计和回流冷凝管的三颈瓶)中,在60~80 oC的温度下(较优反应温度为75~80oC,最佳反应温度75 oC)搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8~15min(较优反应时间为10~12min,最佳反应时间为10min),得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4~4倍(较优倍数是2~3倍,最佳倍数是2.5倍)的封端剂三甲基氯硅烷(Me3SiCl),将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC的温度下(最佳温度50 oC)加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1~2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2~3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内(室温、压力可以为1013~10133 Pa)干燥12~20 h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅴ)(线型聚硅氧烷目标产物)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物,产率 90~98%;
该聚硅氧烷树脂(Ⅴ)基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3), 1.47 (-SiCH2-), 3.05(-CH2-), 6.82-7.20(-ArH); 聚硅氧烷树脂(Ⅴ)的分子量为1万~30万;分子量用体积排阻色谱测,四氢呋喃柱,淋洗剂为四氢呋喃,流速1L/min,柱温25℃。
本发明的另一内容是:二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧?甲基乙烯基?甲基苯基硅氧共聚物,其特征是该聚合物具有式(Ⅵ)所示的化学结构式:
(Ⅵ)
式中:0 <n, x, m<20;
该聚合物(Ⅵ)的基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963, 1597, 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3), 3.05(-CH2-), 1.47(-SiCH2-), 5.70-5.86 (-SiCH=), 6.82-7.20(-ArH);该聚合物(Ⅵ)的分子量为1~30万。
所述的二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧?甲基乙烯基?甲基苯基硅氧共聚物的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体(Ⅲ)、四甲基四乙烯基环硅氧烷(D4V)、四甲基四苯基环硅氧烷(D4Ph)、引发剂四甲基羟铵(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO);
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基四乙烯基环硅氧烷:四甲基四苯基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:1~10:0.5~2:0.05~0.5:0.3~3摩尔比例取各组分(最佳摩尔比例为1:2:1::0.1:0.6);
b、混合开环聚合反应:在氮气(N2)氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、四甲基四乙烯基环硅氧烷、四甲基四苯基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO)依次加入到反应器(带有温度计和回流冷凝管的三颈瓶)中,在60~80 oC的温度下(较优反应温度为75~80oC,最佳反应温度75 oC)搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8~15min(较优反应时间为10~12min,最佳反应时间为10min),得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4~4倍(较优倍数是2~3倍,最佳倍数是2.5倍)的封端剂三甲基氯硅烷(Me3SiCl),将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC(最佳温度50 oC)的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1~2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2~3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内(室温、压力可以为1013~10133 Pa)干燥12~20 h,即制得聚合物(Ⅵ)(线型聚硅氧烷目标产物)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧?甲基乙烯基?甲基苯基硅氧共聚物(Ⅵ),产率 90~98%;
该聚合物(Ⅵ)的基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963, 1597, 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3), 3.05(-CH2-), 1.47(-SiCH2-), 5.70-5.86 (-SiCH=), 6.82-7.20(-ArH)。该聚合物(Ⅵ)的分子量为1万~30万;分子量用体积排阻色谱测,四氢呋喃柱,淋洗剂为四氢呋喃,流速1L/min,柱温25℃。
与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:
(1)本发明从单体结构出发,设计并合成了苯并环丁烯官能化的聚硅氧烷环四体;该环四体由乙烯基聚硅氧烷环四体与氢硅苯并环丁烯间的氢硅加成反应合成,具有以聚硅氧烷环四体为核,周围带有四个苯并环丁烯官能团的有机无机杂化结构;利用聚硅氧烷环四体可开环的特点,采用阴离子开环均聚合和共聚合,可直接制备苯并环丁烯聚硅氧烷树脂;通过苯并环丁烯的进一步开环反应,还可得到交联苯并环丁烯聚硅氧烷树脂;本发明克服了聚硅氧烷侧基修饰等常用方法难以精确控制苯并环丁烯官能化程度以及聚合物化学结构的缺点,从单体出发直接引入苯并环丁烯,实现了树脂结构和性能的可控和优化;
(2)采用本发明,测试结果表明所得聚硅氧烷树脂具有极其优良的热学性能(热分解温度Td均>500 oC, 零失重温度T0>450 oC)、力学性能(薄膜硬度可调,从4H~8H,铅笔划痕法测)、电学性能(介电常数2.0~2.6)和成膜性能(薄膜最大高低差3nm~20nm,原子力显微镜测);采用本发明制得的树脂在微电子工业、航空航天和国防等领域作为高性能介电薄膜材料或封装材料显示了广阔的发展和应用前景;
(3)本发明产品制备工艺简单,工序简便,容易操作,分离提纯容易,产率高,实用性强。
具体实施方式
下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体制备,具体包括以下步骤:
以Pt/C为催化剂,由四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4V)制备,按一个Si-C=C键:单体II:铂(Pt)摩尔比例1: 1.5: 7.8×10-3投料;
干燥的具支试管中,装有磁力搅拌子,通氮气5分钟除去体系中的氧,依次加入四甲基四乙烯基环硅氧烷(D4V)(200.0 mg, Si-C=C键0.58×4 mmol),4-DMHSBCB (563.8 mg, 3.48 mmol), Pt/C (70.57mg, Pt含量1.81×10-2 mmol)和甲苯2 mL,混合物于氮气氛围下85 oC反应35小时,薄层色谱监控反应原料4-DMHSBCB是否反应完全;反应结束后,冷至室温,用1~2倍反应液石油醚稀释,高速离心,所得离心清液采用旋转蒸发进行浓缩,浓缩液滴入3~4倍体积的甲醇中沉淀三次,胶状沉淀物真空干燥,得粘稠状聚合单体1-c即二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体,产率75-95 %。
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体基本特征:白色粘稠油状物,核磁共振氢谱1H NMR显示其接枝率95 %。
结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 2152, 1590 , 1467, 1405, 1261, 1092, 1021, 881, 799.4, 633;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.08(6H,-SiCH3), 1.47-1.51(4H,-SiCH2-), 3.05(4H,-CH2-), 4.61 (1H,-Si-H), 6.82-7.20(3H,-ArH).
实施例2:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体制备,包括以下步骤:
a. 配料:以氯铂酸为催化剂,由D4V制备,按一个Si-C=C键:单体II:铂(Pt)摩尔比例1: 1.5: 7.8×10-3投料。
氯铂酸制备: 将1g H2PtCl6 ·6H2O溶于100 ml 无水甲苯溶液中,充分搅拌,使氯铂酸完全溶于甲苯中静置一段时间后即可得0.01g/ml浓度为桔黄色氯铂酸甲苯溶液(四氢呋喃或异丙醇溶液)。
b. 接枝反应:干燥的具支试管中,装有磁力搅拌子,通氮气5分钟除去体系中的氧,依次加入四甲基四乙烯基环硅氧烷(D4V)(200.0 mg, Si-C=C键0.58×4 mmol),4-DMHSBCB (563.8 mg, 3.48 mmol), 氯铂酸(0.353ml, Pt含量1.81×10-2 mmol)和甲苯1.0 mL,混合物于氮气氛围下85 oC反应35小时,薄层色谱监控反应原料4- DMHSBCB是否反应完全。
d. 分离提纯:反应结束后,冷至室温,反应液浓缩,通过液相色谱柱除去氯铂酸提纯产物,旋转蒸发浓缩产物,浓缩液滴入3~4倍体积的甲醇中沉淀三次,胶状沉淀物真空干燥,得粘稠状聚合单体1-d即二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体,产率91 %。
基本特征:白色粘稠油状物,核磁共振氢谱1H NMR显示其接枝率95 %。
结构表征结果同实施例1。
实施例3:
开环聚合制备二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷,包括以下步骤:
a. 配料:由二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体为开环单体制备,按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基羟胺:二甲亚砜摩尔比例1:0.1:0.6投料。
b. 开环聚合:氮气(N2)氛围中,将聚合单体3-c,引发剂四甲基羟胺(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO)按1:0.3:0.8摩尔比例取各组分,依次加入到带有温度计和回流冷凝管的三颈瓶中,在70~90oC的反应温度下搅拌至粘稠状液体即终止反应,反应时间10~20min.
c. 封端:将封端剂(Me3SiCl)为聚合单体摩尔量的0.5~5倍加入到上述产物中,继续加热搅拌(30~50oC)约20min停止反应,
d. 分离提纯:用1~2倍体积的甲苯与以上反应液混合,产生黄色沉淀,过滤,水洗两次,置于真空干燥箱内干燥10~20h,得到白色胶水状液体即为线型接枝均聚物2目标产物。产率88%。
该聚硅氧烷树脂的基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702。 1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(6H,-SiCH3), 1.47 (4H,-SiCH2-), 3.05(4H,-CH2-), 6.82-7.20(3H,-ArH)。分子量为1万~30万。
实施例4:
开环聚合制备二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物,3-a:
a. 配料:由二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体和D4为开环单体制备,分别按1-c:D4:四甲基羟胺:二甲亚砜摩尔比例1:1:0.1:0.6投料。
b. 开环聚合:氮气(N2)氛围中,将聚合单体3-c和八甲基环四体(D4)的二组分混合物,引发剂四甲基羟胺(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO)按1:1:0.1:0.6摩尔比例取各组分,依次加入到带有温度计和回流冷凝管的三颈瓶中,在80~90oC的反应温度下搅拌至粘稠状液体即终止反应,反应时间10~20min。
c. 封端:将封端剂(Me3SiCl)为聚合单体摩尔量的0.5~5倍加入到上述产物中,继续加热搅拌(30~50oC)约20min停止反应,
d. 分离提纯:用1~2倍体积的甲苯与以上反应液混合。产生黄色沉淀,过滤,水洗两次,减压除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥10~20h,得到白色粘稠状液体即为线型接枝共聚物3-a目标产物,产率90%。
该聚硅氧烷树脂基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3), 1.47 (-SiCH2-), 3.05(-CH2-), 6.82-7.20(-ArH)。分子量为1万~30万。
实施例5:
开环聚合制备二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物,3-b:
由二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体,D4为开环单体制备,分别按1-c和D4混合物:四甲基羟胺:二甲亚砜摩尔比例1:5:0.1:0.6投料。
开环聚合及封端操作过程同实施例4;产率92%;表征结果同实施例4。
实施例6:
开环聚合制备二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物,3-c:
由二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四,D4为开环单体制备,分别按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:D4:四甲基羟胺:二甲亚砜摩尔比例1:10:0.1:0.6投料。
开环聚合及封端操作过程同实施例4。产率91%。表征结果同实施例4。
实施例7:
开环聚合制备二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物,3-d:
由3-c,D4为开环单体制备,分别按1-c:D4:四甲基羟胺:二甲亚砜摩尔比例1:20:0.1:0.6投料。
开环聚合及封端操作过程同实施例4。产率93%。表征结果同实施例4。
实施例8:
开环聚合制备三元共聚物4-a:
a. 配料:由1-c, D4V,D4Ph为开环单体制备,分别按1-c:D4V:D4Ph::四甲基羟胺:二甲亚砜摩尔比例1:1:1:0.1:0.6投料。
b. 开环聚合:氮气(N2)氛围中,将聚合单体1-c和D4V,D4Ph的三组分混合物,引发剂四甲基羟胺(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO)按1:1:1:0.1:0.6摩尔比例取各组分,依次加入到带有温度计和回流冷凝管的三颈瓶中,在80~90oC的反应温度下搅拌至粘稠状液体即终止反应,反应时间20~30min。
c. 封端:将封端剂(Me3SiCl)为聚合单体摩尔量的0.5~5倍加入到上述产物中,继续加热搅拌(30~50oC)约20min停止反应,
d. 分离提纯:用1~2倍体积的甲苯与以上反应液混合产生黄色沉淀,过滤,水洗两次,减压除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥10~20h,得到白色粘稠状液体即为线型接枝共聚物4-a目标产物。产率85%
该聚合物的基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963, 1597, 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3), 3.05(-CH2-), 1.47(-SiCH2-), 5.70-5.86 (-SiCH=), 6.82-7.20(-ArH)。该聚合物的分子量为1万~30万。
实施例9:
开环聚合制备三元共聚物4-b:
由1-c, D4V,D4Ph为开环单体制备,分别按1-c:D4V:D4Ph混合物:四甲基羟胺:二甲亚砜摩尔比例1:5:2:0.1:0.6投料。
开环聚合及封端操作过程同实施例8。
实施例10:
开环聚合制备三元共聚物4-c:
由1-c, D4V,D4Ph为开环单体制备,分别按1-c:D4V:D4Ph混合物:四甲基羟胺:二甲亚砜摩尔比例1:10:3: 0.1:0.6投料。
开环聚合及封端操作过程同实施例8。
实施例11:
通过开环聚合后接枝制备改性线型聚硅氧烷4-f2:
a. 配料:由D4V, D4Ph单体制备,按D4V: D4Ph:四甲基羟胺:二甲亚砜摩尔比例1:1: 0.1:0.6投料。
b. 开环聚合:氮气(N2)氛围中,将聚合单体1-c和D4V,D4Ph的三组分混合物,引发剂四甲基羟胺(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO)按1:1: 0.1:0.6摩尔比例取各组分,依次加入到带有温度计和回流冷凝管的三颈瓶中,在80~90oC的反应温度下搅拌至粘稠状液体即终止反应,反应时间20~30min。
c. 封端:将封端剂(Me3SiCl)为聚合单体摩尔量的0.5~5倍加入到上述产物中,继续加热搅拌(30~50oC)约20min停止反应。
d. 接枝反应:以Pt/C为催化剂,按D4V和D4Ph开环反应形成线性二元共聚物C-1制备,按一个Si-C=C键:单体II:铂(Pt)摩尔比例1:2: 7.8×10-3投料。
干燥的具支试管中,装有磁力搅拌子,通氮气5分钟除去体系中的氧,依次加入四甲基四乙烯基环硅氧烷D4V与D4Ph的二元线性共聚物C-1 (687.5mg, Si-C=C键0.58×4 mmol ),4-DMHSBCB (751.7 mg,4.64 mmol),Pt/C (70.57mg, Pt含量1.81×10-2 mmol)和甲苯3 mL,混合物于氮气氛围下95 oC反应32小时,薄层色谱监控反应原料4-DMSHBCB是否反应完全。反应结束后,冷至室温,反应液用1~2倍体积的石油醚稀释,高速离心,所得离心清液用旋转蒸发进行浓缩,浓缩液滴入3~4倍体积的甲醇中沉淀三次,胶状沉淀物真空干燥,得粘稠状聚合物4-f2,产率75-90%。
4-f2基本特征:乳白色粘稠油状物,核磁共振氢谱1H NMR显示其接枝率73 %,结构表征结果同实施例8。:
实施例12:
通过开环聚合后接枝制备改性线型聚硅氧烷4-f3:
以氯铂酸为催化剂,按D4V和D4Ph共聚物的一个Si-C=C键:单体II:铂(Pt)摩尔比例1:1.5: 7.8×10-3投料。
D4V和D4Ph开环聚合步骤和接枝步骤同实施例11。氯铂酸制备方法同实施例2。
4-f3基本特征:乳白色粘稠油状物,核磁共振氢谱1H NMR显示其接枝率68 %,结构表征结果同实施例8。
实施例13:
通过开环聚合后接枝制备改性线型聚硅氧烷4-g2:
以Pt/C为催化剂,按D4V和D4Ph共聚物的一个Si-C=C键:单体II:铂(Pt)摩尔比例1:2: 7.8×10-3投料。
D4V和D4Ph开环聚合步骤和接枝步骤同实施例11。氯铂酸制备方法同实施例2。
4-f3基本特征:乳白色粘稠油状物,产率75~90%,核磁共振氢谱1H NMR显示其接枝率68 %,结构表征结果同实施例8。
实施例14:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷、加成单体II、含铂催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯,所述含铂催化剂是氯铂酸;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1:1:6.5×10-3的摩尔比例取各原料组分;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯(也可以替换为四氢呋喃)为1:4的体积比取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
按含铂催化剂:有机溶剂为1:20的质量比取有机溶剂,将含铂催化剂与有机溶剂混合、配成含铂催化剂的溶液,所述有机溶剂为四氢呋喃、甲苯或异丙醇中的任一种;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气保护5 min后,加入铂催化剂的溶液,在60~90℃的反应温度下,搅拌下连续反应20h;
c、分离提纯:反应停止后,加入3倍含铂催化剂摩尔量的三苯基膦,加热回流3小时,冷却至室温,过滤除去黄色固体,滤液经蒸馏浓缩后,加入浓缩后物料体积3倍的甲醇混合,有大量的白色沉淀生成,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀1次,将固体物在室温下置于真空(压力可以为1013~10133 Pa)干燥箱内干燥12 h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;产率>90%;
该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的基本特征:乳白色膏状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 864,798, 702;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3,36 H), 3.05(-CH2-,16 H), 1.47 (-SiCH2-,16 H), 6.82-7.20 (-ArH,12 H). ESI-MS (m/z, %): 844 (100);该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的分子量为1万~30万;分子量用体积排阻色谱测,四氢呋喃柱,淋洗剂为四氢呋喃,流速1L/min,柱温25℃。
实施例15:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷、加成单体II、含铂催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯,所述含铂催化剂是氯铂酸;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1: 3: 9.5×10-3的摩尔比例取各原料组分;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯为1: 10的体积比取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
按含铂催化剂:有机溶剂为1:20的质量比取有机溶剂,将含铂催化剂与有机溶剂混合、配成含铂催化剂的溶液,所述有机溶剂为四氢呋喃、甲苯或异丙醇中的任一种;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气(N2)保护10 min后,加入铂(Pt)催化剂的溶液,在60~90℃的反应温度下,搅拌下连续反应40 h;
c、分离提纯:反应停止后,加入3倍含铂催化剂摩尔量的三苯基膦,加热回流3小时,冷却至室温,过滤除去黄色固体,滤液经蒸馏浓缩后,加入浓缩后物料体积4倍的甲醇混合,有大量的白色沉淀生成,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀2次,将固体物在室温下置于真空干燥箱内干燥20 h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;产率>90%;
其它同实施例14,略。
实施例16:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷、加成单体II、含铂催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯,所述含铂催化剂是氯铂酸;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1:1.5:7.8×10-3的摩尔比例取各原料组分;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯为1:5的体积比取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
按含铂催化剂:有机溶剂为1:20的质量比取有机溶剂,将含铂催化剂与有机溶剂混合、配成含铂催化剂的溶液,所述有机溶剂为四氢呋喃、甲苯或异丙醇中的任一种;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气保护8 min后,加入铂催化剂的溶液,在70~85℃的反应温度下,搅拌下连续反应32 h;
c、分离提纯:反应停止后,加入3倍含铂催化剂摩尔量的三苯基膦,加热回流3小时,冷却至室温,过滤除去黄色固体,滤液经蒸馏浓缩后,加入浓缩后物料体积3倍的甲醇混合,有大量的白色沉淀生成,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀2次,将固体物在室温下置于真空干燥箱内干燥16 h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;产率>90%;
其它同实施例14,略。
实施例17:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷(简称D4V)、加成单体II、含铂(Pt)催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB),所述含铂催化剂是氯铂酸;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1:1~3:6.5×10-3~9.5×10-3的摩尔比例取各原料组分;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯为1:4~10的体积比取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
按含铂催化剂:有机溶剂为1:20的质量比取有机溶剂,将含铂催化剂与有机溶剂混合、配成含铂催化剂的溶液,所述有机溶剂为四氢呋喃、甲苯或异丙醇中的任一种;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气(N2)保护5~10 min后,加入铂(Pt)催化剂的溶液,在60~90℃(较优反应温度70~85℃)的反应温度下,搅拌下连续反应20~40 h(较优反应时间25~35 h);
c、分离提纯:反应停止后,加入3倍含铂催化剂摩尔量的三苯基膦,加热回流3小时,冷却至室温,过滤除去黄色固体,滤液经蒸馏浓缩后,加入浓缩后物料体积3~4倍的甲醇混合,有大量的白色沉淀生成,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀1~2次,将固体物在室温下置于真空(压力可以为1013~10133 Pa)干燥箱内干燥12~20 h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;产率>90%;
其它同实施例14,略。
实施例18:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷(简称D4V)、加成单体II、含铂催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB),所述含铂催化剂是Pt/C催化剂;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1:1.5:7.8×10-3的摩尔比例取各原料组分;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯(也可以替换为四氢呋喃)为1:5的体积比取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气(N2)保护8 min后,加入含铂催化剂,在70~85℃的反应温度下,搅拌下连续反应32 h;
c、分离提纯:反应停止后,冷却至室温,加入反应物体积2倍的有机溶剂石油醚或乙醚混合,离心分离,弃去下层固体物(可以分离回收Pt/C催化剂),取上层清液进行蒸馏浓缩,再将浓缩后物料与1.5倍体积的甲苯混合后,倒入3倍体积的甲醇中混合,有大量的白色沉淀生成,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀2次,将固体物在室温下置于真空(压力可以为1013~10133 Pa)干燥箱内干燥16h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;产率>90%;
该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的基本特征:乳白色膏状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 864,798, 702;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3,36 H), 3.05(-CH2-,16 H), 1.47 (-SiCH2-,16 H), 6.82-7.20 (-ArH,12 H). ESI-MS (m/z, %): 844 (100);该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的分子量为1万~30万;分子量用体积排阻色谱测,四氢呋喃柱,淋洗剂为四氢呋喃,流速1L/min,柱温25℃。
实施例19:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷、加成单体II、含铂催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯,所述含铂催化剂是Pt/C催化剂;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1:1:6.5×10-3的摩尔比例取各原料组分;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯为1:4的体积比取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气保护5min后,加入含铂催化剂,在60~90℃的反应温度下,搅拌下连续反应20 h;
c、分离提纯:反应停止后,冷却至室温,加入反应物体积1倍的有机溶剂石油醚或乙醚混合,离心分离,弃去下层固体物,取上层清液进行蒸馏浓缩,再将浓缩后物料与1倍体积的甲苯混合后,倒入3倍体积的甲醇中混合,有大量的白色沉淀生成,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀1次,将固体物在室温下置于真空干燥箱内干燥12 h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;产率>90%;
其它同实施例18,略。
实施例20:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷、加成单体II、含铂催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯,含铂催化剂是Pt/C催化剂;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1: 3: 9.5×10-3的摩尔比例取各原料组分;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯为1: 10的体积比取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气保护5~10 min后,加入含铂催化剂,在60~90℃的反应温度下,搅拌下连续反应40 h;
c、分离提纯:反应停止后,冷却至室温,加入反应物体积2倍的有机溶剂石油醚或乙醚混合,离心分离,弃去下层固体物,取上层清液进行蒸馏浓缩,再将浓缩后物料与2倍体积的甲苯混合后,倒入4倍体积的甲醇中混合,有大量的白色沉淀生成,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀2次,将固体物在室温下置于真空干燥箱内干燥20 h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;产率>90%;
其它同实施例18,略。
实施例21:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷、加成单体II、含铂催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯,含铂催化剂是Pt/C催化剂;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1:1~3:6.5×10-3~9.5×10-3的摩尔比例取各原料组分;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯为1:4~10的体积比取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气保护5~10 min后,加入含铂催化剂,在60~90℃(较优反应温度70~85℃,最佳反应温度83℃)的反应温度下,搅拌下连续反应20~40 h(较优反应时间25~35 h,最佳反应时间32 h);
c、分离提纯:反应停止后,冷却至室温,加入反应物体积1~2倍的有机溶剂石油醚或乙醚混合,离心分离,弃去下层固体物,取上层清液进行蒸馏浓缩,再将浓缩后物料与1~2倍体积的甲苯混合后,倒入3~4倍体积的甲醇中混合,有大量的白色沉淀生成,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀1~2次,将固体物在室温下置于真空干燥箱内干燥12~20 h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;产率>90%;
其它同实施例18,略。
实施例22:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷的制备方法,包括下列步骤::
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、引发剂四甲基羟铵(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO);
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基羟铵:二甲亚砜为1: 0.1:0.6摩尔比例取各原料组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气(N2)氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到带反应器(例如:有温度计和回流冷凝管的三颈瓶)中,在75~80 oC的反应温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间10,,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的2.5倍的封端剂三甲基氯硅烷(Me3SiCl),将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在50 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1.5倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内(室温、压力可以为1013~10133 Pa)干燥16 h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅳ)(线型聚硅氧烷产物)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷;产率 90~98%;
该聚硅氧烷树脂(Ⅳ)的基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702。 1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(6H,-SiCH3), 1.47 (4H,-SiCH2-), 3.05(4H,-CH2-), 6.82-7.20(3H,-ArH)。该聚硅氧烷树脂(Ⅳ)的分子量为1万~30万;分子量用体积排阻色谱测,四氢呋喃柱,淋洗剂为四氢呋喃,流速1L/min,柱温25℃。
实施例23:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷的制备方法,包括下列步骤::
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜;
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:0.05:0.3摩尔比例取各原料组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到带反应器中,在60~80 oC的反应温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8min,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4倍的封端剂三甲基氯硅烷(Me3SiCl),将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥12h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅳ)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷;产率 90~98%;
其它同实施例22,略。
实施例24:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷的制备方法,包括下列步骤::
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜;
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基羟铵:二甲亚砜为1: 0.5: 3摩尔比例取各原料组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到带反应器中,在60~80 oC的反应温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间15min,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的4倍的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥20 h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅳ)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷;产率 90~98%;
其它同实施例22,略。
实施例25:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷的制备方法,包括下列步骤::
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体(简称聚硅氧烷聚合单体Ⅲ)、引发剂四甲基羟铵(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO);
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:0.05~0.5:0.3~3摩尔比例取各原料组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到带反应器中,在60~80 oC的反应温度下(较优反应温度为75~80oC,最佳反应温度75 oC)搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8~15min(较优反应时间为10~12min),得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4~4倍(较优倍数是2~3倍)的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1~2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2~3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥12~20 h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅳ)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷;产率 90~98%;
其它同实施例22,略。
实施例26:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、甲基环硅氧烷(简称D4)、引发剂四甲基羟铵(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO);
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:甲基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:2:0.1:0.6摩尔比例取各原料组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、甲基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到反应器(例如带有温度计和回流冷凝管的三颈瓶)中,在75 oC的温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间10min,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的2.5倍的封端剂三甲基氯硅烷(Me3SiCl),将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在50 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1.5倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内(室温、压力可以为1013~10133 Pa)干燥16 h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅴ)(线型聚硅氧烷目标产物)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物,产率 90~98%;
该聚硅氧烷树脂(Ⅴ)基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963 , 1597 , 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3), 1.47 (-SiCH2-), 3.05(-CH2-), 6.82-7.20(-ArH); 聚硅氧烷树脂(Ⅴ)的分子量为1万~30万;分子量用体积排阻色谱测,四氢呋喃柱,淋洗剂为四氢呋喃,流速1L/min,柱温25℃。
实施例27:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、甲基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜;
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:甲基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:1:0.05:0.3摩尔比例取各原料组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、甲基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到反应器中,在60~80 oC的温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8min,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4倍的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥12 h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅴ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物,产率 90~98%;
其它同实施例26,略。
实施例28:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、甲基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜;
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:甲基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1: 10: 0.5: 3摩尔比例取各原料组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、甲基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到反应器中,在60~80 oC的温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间15mi,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的4倍的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥20 h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅴ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物,产率 90~98%;
其它同实施例26,略。
实施例29:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、甲基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜;
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:甲基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:1~10:0.05~0.5:0.3~3摩尔比例取各原料组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、甲基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到反应器中,在60~80 oC的温度下(较优反应温度为75~80oC)搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8~15min(较优反应时间为10~12min),得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4~4倍(较优倍数是2~3倍)的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1~2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2~3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥12~20 h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅴ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物,产率 90~98%;
其它同实施例26,略。
实施例30:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧?甲基乙烯基?甲基苯基硅氧共聚物的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体(Ⅲ)、四甲基四乙烯基环硅氧烷(简称D4V)、四甲基四苯基环硅氧烷(简称D4Ph)、引发剂四甲基羟铵(Me4NOH)和促进剂二甲亚砜(DMSO);
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基四乙烯基环硅氧烷:四甲基四苯基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:2:1:0.1:0.6摩尔比例取各组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气(N2)氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、四甲基四乙烯基环硅氧烷、四甲基四苯基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到反应器(例如带有温度计和回流冷凝管的三颈瓶)中,在75~80 oC的温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间10min,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的2.5倍的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在50 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1.5倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内(室温、压力可以为1013~10133 Pa)干燥16h,即制得聚合物(Ⅵ)(线型聚硅氧烷目标产物)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧?甲基乙烯基?甲基苯基硅氧共聚物(Ⅵ),产率 90~98%;
该聚合物(Ⅵ)的基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963, 1597, 1445, 1405, 1260, 1090, 1021, 960,864,798, 702;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ: 0.078-0.145(-SiCH3), 3.05(-CH2-), 1.47(-SiCH2-), 5.70-5.86 (-SiCH=), 6.82-7.20(-ArH)。该聚合物(Ⅵ)的分子量为1万~30万;分子量用体积排阻色谱测,四氢呋喃柱,淋洗剂为四氢呋喃,流速1L/min,柱温25℃。
实施例31:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧?甲基乙烯基?甲基苯基硅氧共聚物的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、四甲基四乙烯基环硅氧烷、四甲基四苯基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜;
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基四乙烯基环硅氧烷:四甲基四苯基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:1:0.5:0.05:0.3摩尔比例取各组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、四甲基四乙烯基环硅氧烷、四甲基四苯基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到反应器中,在60~80 oC的温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8min,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4倍的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥12 h,即制得聚合物(Ⅵ)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧?甲基乙烯基?甲基苯基硅氧共聚物(Ⅵ),产率 90~98%;
其它同实施例30,略。
实施例32:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧?甲基乙烯基?甲基苯基硅氧共聚物的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、四甲基四乙烯基环硅氧烷、四甲基四苯基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜;
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基四乙烯基环硅氧烷:四甲基四苯基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1: 10: 2: 0.5: 3摩尔比例取各组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、四甲基四乙烯基环硅氧烷、四甲基四苯基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到反应器中,在60~80 oC的温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间15min,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的4倍的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥20 h,即制得聚合物(Ⅵ)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧?甲基乙烯基?甲基苯基硅氧共聚物(Ⅵ),产率 90~98%;
其它同实施例30,略。
实施例33:
二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧?甲基乙烯基?甲基苯基硅氧共聚物的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、四甲基四乙烯基环硅氧烷、四甲基四苯基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜;
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基四乙烯基环硅氧烷:四甲基四苯基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:1~10:0.5~2:0.05~0.5:0.3~3摩尔比例取各组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、四甲基四乙烯基环硅氧烷、四甲基四苯基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到反应器中,在60~80 oC的温度下(较优反应温度为75~80oC)搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8~15min(较优反应时间为10~12min),得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4~4倍(较优倍数是2~3倍)的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60 oC的温度下加热搅拌反应10 min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1~2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2~3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内(室温、压力可以为1013~10133 Pa)干燥12~20 h,即制得聚合物(Ⅵ)(线型聚硅氧烷目标产物)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧?甲基乙烯基?甲基苯基硅氧共聚物(Ⅵ),产率 90~98%;
其它同实施例30,略。
本发明内容及上述实施例中:分子量用体积排阻色谱测,四氢呋喃柱,淋洗剂为四氢呋喃,流速1L/min,柱温25℃。
上述实施例中:所采用的各原料均为市售产品。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数(时间、温度、压力等)和各组分用量数值等为范围的,任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例,本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。
Claims (9)
2.二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷、加成单体II、含铂催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯,所述含铂催化剂是氯铂酸;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1:1~3:6.5×10-3~9.5×10-3的摩尔比例取各原料组分;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯为1:4~10的体积比取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
按含铂催化剂:有机溶剂为1:20的质量比取有机溶剂,将含铂催化剂与有机溶剂混合、配成含铂催化剂的溶液,所述有机溶剂为四氢呋喃、甲苯或异丙醇中的任一种;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气保护5~10min后,加入铂催化剂的溶液,在60~90℃的反应温度下,搅拌下连续反应20~40h;
c、分离提纯:反应停止后,加入3倍含铂催化剂摩尔量的三苯基膦,加热回流3小时,冷却至室温,过滤除去黄色固体,滤液经蒸馏浓缩后,加入浓缩后物料体积3~4倍的甲醇混合,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀1~2次,将固体物在室温下置于真空干燥箱内干燥12~20h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;
该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的基本特征:乳白色膏状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963,1597,1445,1405,1260,1090,1021,864,798,702;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:0.078-0.145(-SiCH3,36H),3.05(-CH2-,16H),1.47(-SiCH2-,16H),6.82-7.20(-ArH,12H).ESI-MS(m/z,%):844(100)。
3.二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:取原料四甲基四乙烯基环硅氧烷、加成单体II、含铂催化剂;
所述加成单体II为4-(1-氢-1,1-甲基)硅苯并环丁烯,所述含铂催化剂是Pt/C催化剂;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷中的一个双键:加成单体II:铂为1:1~3:6.5×10-3~9.5×10-3的摩尔比例取各原料组分;
按四甲基四乙烯基环硅氧烷:溶剂甲苯为1:4~10的体积比取溶剂甲苯,将四甲基四乙烯基环硅氧烷与溶剂甲苯混合,配成溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液;
b、混合反应:将溶剂甲苯稀释的四甲基四乙烯基环硅氧烷溶液、加成单体II依次投入到反应器中,经氮气保护5~10min后,加入含铂催化剂,在60~90℃的反应温度下,搅拌下连续反应20~40h;
c、分离提纯:反应停止后,冷却至室温,加入反应物体积1~2倍的有机溶剂石油醚或乙醚混合,离心分离,弃去下层固体物,取上层清液进行蒸馏浓缩,再将浓缩后物料与1~2倍体积的甲苯混合后,倒入3~4倍体积的甲醇中混合,沉淀,过滤,固体物再用甲醇重复沉淀1~2次,将固体物在室温下置于真空干燥箱内干燥12~20h,即制得聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体;
该聚硅氧烷聚合单体(Ⅲ)的基本特征:乳白色膏状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963,1597,1445,1405,1260,1090,1021,864,798,702;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:0.078-0.145(-SiCH3,36H),3.05(-CH2-,16H),1.47(-SiCH2-,16H),6.82-7.20(-ArH,12H).ESI-MS(m/z,%):844(100)。
5.按权利要求4所述的二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷的制备方法,其特征是包括下列步骤::
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜;
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:0.05~0.5:0.3~3摩尔比例取各原料组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到带反应器中,在60~80°C的反应温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8~15min,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4~4倍的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60°C的温度下加热搅拌反应10min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1~2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2~3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥12~20h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅳ)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基聚硅氧烷;
该聚硅氧烷树脂(Ⅳ)的基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963,1597,1445,1405,1260,1090,1021,960,864,798,702。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:0.078-0.145(6H,-SiCH3),1.47(4H,-SiCH2-),3.05(4H,-CH2-),6.82-7.20(3H,-ArH);该聚硅氧烷树脂(Ⅳ)的分子量为1万~30万。
7.按权利要求6所述的二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、甲基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜;
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:甲基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:1~10:0.05~0.5:0.3~3摩尔比例取各原料组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、甲基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到反应器中,在60~80°C的温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8~15min,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4~4倍的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60°C的温度下加热搅拌反应10min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1~2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2~3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥12~20h,即制得聚硅氧烷树脂(Ⅴ)——二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧与二甲基硅氧共聚物;
该聚硅氧烷树脂(Ⅴ)基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963,1597,1445,1405,1260,1090,1021,960,864,798,702。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:0.078-0.145(-SiCH3),1.47(-SiCH2-),3.05(-CH2-),6.82-7.20(-ArH);聚硅氧烷树脂(Ⅴ)的分子量为1万~30万。
9.按权利要求8所述的二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧-甲基乙烯基-甲基苯基硅氧共聚物的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:取原料二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、四甲基四乙烯基环硅氧烷、四甲基四苯基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜;
按二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体:四甲基四乙烯基环硅氧烷:四甲基四苯基环硅氧烷:四甲基羟铵:二甲亚砜为1:1~10:0.5~2:0.05~0.5:0.3~3摩尔比例取各组分;
b、混合开环聚合反应:在氮气氛围中,将二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体、四甲基四乙烯基环硅氧烷、四甲基四苯基环硅氧烷、引发剂四甲基羟铵和促进剂二甲亚砜依次加入到反应器中,在60~80°C的温度下搅拌反应至胶状液体即终止反应,反应时间8~15min,得反应物料;
c、封端:取二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基环四体摩尔量的0.4~4倍的封端剂三甲基氯硅烷,将封端剂三甲基氯硅烷加入到反应物料中,在40~60°C的温度下加热搅拌反应10min后停止反应,得反应后物料;
d、分离提纯:取反应后物料体积1~2倍的甲苯、与反应后物料混合,产生黄色沉淀,过滤,取上层清液、用水洗2~3次,减压蒸馏除去甲苯,所得浓缩液置于真空干燥箱内干燥12~20h,即制得聚合物(Ⅵ)—二甲基-4-苯并环丁烯硅基乙基甲基硅氧-甲基乙烯基-甲基苯基硅氧共聚物(Ⅵ);
该聚合物(Ⅵ)的基本特征:乳白色粘稠油状物,结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):2963,1597,1445,1405,1260,1090,1021,960,864,798,702;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:0.078-0.145(-SiCH3),3.05(-CH2-),1.47(-SiCH2-),5.70-5.86(-SiCH=),6.82-7.20(-ArH);该聚合物(Ⅵ)的分子量为1万~30万。
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