CN102844342A - 尤其是纤维形态的丙烯腈-硅氮烷共聚物、其制备方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及共聚物，其是通过丙烯腈或由丙烯腈和可与丙烯腈共聚合的有机分子组成的混合物与至少一种单体的、低聚的和/或聚合的硅氮烷的反应获得的，其中所述硅氮烷包含至少一个乙烯基双键。所述共聚物可以转化成为纤维形态和/或变为不可熔化的。利用纤维状的共聚物通过热解制造陶瓷纤维。
Description
技术领域
本发明涉及由丙烯腈和硅氮烷组成的共聚物，所述硅氮烷具有至少一个有机可聚合的双链，特别是乙烯基。该共聚物由于其硅原子含量、氮原子含量和碳原子含量例如适合作为组成为SiCN(碳氮化硅)、SiC(碳化硅)或SiN(氮化硅)的热解体系的防火材料或原料。无论是热解还是非热解的方式，所述材料可以任意的形态，特别是以纤维的形态存在。
背景技术
上述体系适合作为宽广的应用领域的材料，因为其在高温下具有高的机械强度以及良好的抗氧化性。热解产物具有陶瓷的特性，并且例如以纤维或陶瓷基体的形态用作应当耐受或抵抗高温和/或腐蚀性介质的零件中的加固元件。
在US 4,929,704、US 5,001,090和US 5,021,533中描述了包含异氰酸酯或异硫氰酸酯的聚硅氮烷的加聚物。利用异(硫)氰酸酯产生主要为线性的产物混合物，其中-N-C(A)-基(A＝O或S)引入Si-N键中。与2，6-甲苯二异氰酸酯反应的液态聚硅氮烷的反应形成碳含量明显提高的玻璃状的产物。在本文中还述及以下的可能性，聚硅氮烷与乙烯酮、硫酮、碳二亚胺或CS2反应。但是没有给出其具体的例子或者任何产物特性。建议将该产物作为含有氮化硅的陶瓷纤维的原料。
通常由硅烷/聚硅烷出发合成SiC-陶瓷纤维。但是该合成途径并不是毫无困难的。因此，必须为极少用到的干纺工艺找到原料的热解产物，其一方面是可溶的，另一方面却在热解时所导入的热能的作用下不会熔化。然而，通常只有通过繁琐的途径才能制成满足该标准的材料，或者必须在真正的热解之前硬化。为此可以援引TU Bergakademie Freiberg以及位于Würzburg的Institut für Silicatforschung der Fraunhofer-Gesellschaft的学术论文。
熔纺工艺被更普遍地使用。然而，在此特别不利的是，必须借助电子束照射使聚合物纤维硬化，因而需要约为20MGy的极高的剂量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，找到一种适用于防火和防燃领域的材料，其可被加工成稳定的成型体，例如自承式纤维。在优选的实施方案中，尤其是可以稳定的纤维的形态进行热解，从而获得组成为SiC、SiN或SiCN的材料。
在该目的解决方案中，提供一种由(i)丙烯腈、或由丙烯腈和可与丙烯腈共聚合的有机分子组成的混合物，以及(ii)包含C＝C双键的硅氮烷材料制成的共聚物。
术语“硅氮烷”通常表示包含R1R2R3Si-N(R4)SiR5R6R7基团的化合物。该基团的一种非常简单的代表物质是二硅氮烷H3Si-NH-SiH3。环状和线性的硅氮烷包括或者由结构单元-Si(R1R2)-N(R3)-组成。由该基本结构出发，衍生出许多种硅氮烷，其在硅上的取代基除了氢以外例如可以是烷基、烯基或芳基，其在氮上的取代基除了氢以外可以是烷基或芳基。通过引入额外的基团如脲基以及不同的环和多重环，形成低聚或聚合的结构。
本申请的发明人可以令人惊奇地确定，具有一个或多个C＝C双键的硅氮烷可与丙烯腈在适合于该物质的溶剂中在存在通常的加聚反应催化剂的情况下共聚合成为聚合物，所述聚合物通常溶解在所用的反应溶剂(例如DMF或者另一种适合于丙烯腈的溶剂)中。该共聚物通常可溶解在相同的溶剂中，如丙烯腈和聚丙烯腈。在分离出溶剂之后，其在室温下呈固态，但是在温度升高时呈高粘性的液态。熔体具有粘弹性特性，因此可以拉伸成为纤维。其可以在冷却和任选实施的拉伸之后利用电子束进行进一步交联，并由此变得不可熔化或者转化为硬质塑料的状态。在该纤维的后期硬化之后可以接着进行纤维的热解。
共聚合作用以如下方式进行：
其中，
X＝亚烷基，
o＝0或1；
m＝0、1、2、3或任意更大的数；
n＝0、1、2、3或任意更大的数；
p＝0、1、2、3或任意更大的数；
其条件是：m和p不同时等于0，并且n和p不同时等于0，
y＝Si-N单元在所用硅氮烷中的数量，
R＝所用硅氮烷中的取代基，通常对应于下述的式(I)至(III)的R2。
上式反映了，按照所用的原料和聚合反应的持续时间/其温度/所选催化剂的种类，在所形成的聚合物中含有丙烯腈与所用硅氮烷的低聚物的相等长度或不等长度的嵌段(p＝0)，交替地聚合的丙烯腈分子和硅氮烷分子轮换交替(m和n分别＝0)，或者产生由上述两种形态组成的具有不同成分的混合形态(m不等于0，n不等于0，p不等于0)。丙烯腈的合适的反应配对物质是所有单体的、低聚的或聚合的、具有一个或多个键结在硅上的烯基的硅氮烷。“低聚的硅氮烷”根据本发明应当理解为具有2至10个硅原子的硅氮烷。聚合的硅氮烷则是指具有至少11个硅原子的硅氮烷。
可使用的硅氮烷或低聚硅氮烷/聚硅氮烷具有通式(I)
或通式(II)
或通式(III)
其中，
R2代表烯基，
R3代表氢或直链、支链或环状的、经取代或优选未经取代的烷基、与R2相同的烯基或不同的烯基、芳基、芳基烷基、烷基芳基、烯基芳基或芳基烯基，其中在不同单元中的m和/或o大于1时每个取代基R2和R3可以具有不同的定义，但优选具有相同的定义；
(a)R2′和R3′是相同或不同的，且代表直链、支链或环状的、经取代或优选未经取代的烷基、烯基、芳基、芳基烷基、烷基芳基、烯基芳基或芳基烯基，其中在不同单元中的n和/或o大于1时每个取代基R2′和R3′可以具有不同的定义，但优选具有相同的定义；
或者
(b)R2和R2′具有上述的定义，并且在存在至少一个基团R3和至少一个基团R3′的情况下，所有的或一部分的基团R3和基团R3′可以共同代表未经取代或经取代的、直链或支链的、具有优选2个桥接碳原子的亚烷基，其中任选剩余部分的基团R3和基团R3′具有(a)中所述的定义；其中，
R4和R4′代表具有优选1至4个碳原子的烷基、苯基或氢，其中在一个硅氮烷分子中的多个基团R4和/或R4′可以相同或不同；
R1和R5可以相同或不同，并且可以具有与R2或R3相同的定义，其中
R5还可以代表Si(R1)(R2′)(R3′)，或者R1和R5共同代表单键；
R6代表Si(R2)(R2′)-X-R7-Si(R2)q(OR2′)3-q，其中X代表O或NR4，
R7代表单键或经取代或优选未经取代的、直链、支链或环状的亚烷基，q可以是0、1、2或3；
P代表具有1至12个碳原子的亚烷基，优选为亚乙基；
m和p彼此独立地代表1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11与25000之间的整数，优选11与200之间的整数；及
n和o彼此独立地代表0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11与25000之间的整数，优选11与200之间的整数，
其中，方括号内的单元优选随机地、在其他情况下嵌段式地及任选交替式均匀地在每个分子中分布。
与式(I)至(III)的硅氮烷的定义相关的术语“单元”是指各个在方括号内的、具有给出该单元在分子中的数量的系数(m、n…)的分子部分。
在第一优选的实施方案中，式(I)至(III)中的R2为乙烯基。
在该实施方案中，R3更加优选为烷基，尤其优选为甲基或乙基。
若式I至III中的n至少为1，则相对于第一优选的实施方案独立地，优选以如下方式选择键结在相应单元的每个硅原子上的取代基(R2′和R3′)：烷基与氢原子、另一个烷基、烯基优选乙烯基、或苯基组合。
在独立的第三优选的实施方案中，式(I)至(III)中的烷基或烯基具有1至6个碳原子。特别优选为甲基、乙基和乙烯基。芳基、芳基烷基、烷基芳基、烯基芳基或芳基烯基优选具有5到12个碳原子。特别优选为苯基和苯乙烯基。该实施方案特别优选与第一实施方案相结合。
在式(I)至(III)的另一个独立的优选的实施方案中，R4和/或R4′代表烷基，特别是甲基。利用该材料制成的碳纤维应当具有更佳的特性。
在独立的第五优选的实施方案中，R2、R3、R2′和R3′优选选自烷基，其尤其是具有1至8个碳原子。
在独立的第六优选的实施方案中，取代基R2、R3、R2′和R3′带有氟原子。该实施方案特别优选与第四实施方案相结合。
在式(I)的另一个独立的优选的实施方案中，系数o等于0。
在式(I)或(II)的另一个独立的优选的实施方案中，系数m均等于0。
在另一个独立的优选的实施方案中，R1和R5共同形成单键。该实施方案对于式(I)的化合物是特别优选的，其中系数o等于0，系数m任选也等于0。
在另一个独立的优选的实施方案中，o等于0，m和n大于1，优选在2与25000之间，更优选在2与200之间。在此，m和n可以相等或不等。额外地或替代性地，m和n单元可以随机地或均匀地分布。在此，它们可以嵌段式或非嵌段式地分布。
在另一个独立的优选的实施方案中，式(I)中的n和o等于0，R5代表Si(R1)(R2′)(R3′)。该实施方案(其中m＝1)的一个例子是：
本例中的单线尤其是可以代表烷基，优选代表甲基，但也可代表氢化物，或者部分地代表烷基并且部分地代表氢化物。
在另一个独立的优选的实施方案中，式(I)中的m等于1、2、3、4、5或6与50之间的整数，n和o等于0，或者是不同的此类硅氮烷的混合物。在此，取代基R1和R5可以相同或不同，并且具有与R3相同的定义，其中R5也可以代表Si(R1)(R2′)(R3′)。一种或多种此类硅氮烷任选尤其是还可以含有硅氮烷的混合物的形式存在，其中R1和R5共同代表单键。
在另一个独立的优选的实施方案中，式(I)中的o为0，m和n相等或不等，并且代表2与200-25000之间的数值。在此，取代基R1和R5可以相同或不同，并且具有与R3相同的定义，其中R5也可以代表Si(R1)(R2′)(R3′)。一种或多种此类硅氮烷任选尤其是还可以含有硅氮烷的混合物的形式存在，其中R1和R5共同代表单键。
例子是以下的低聚物/聚合物：
其中，方括号内的单元以给定的相互比例随机地、任选嵌段式地及在其他情况下均匀地在分子中分布，所述分子包含位于末端的氢原子或烷基或芳基。
在另一个独立的优选的实施方案中，系数n和o均等于0，系数m等于3，R1和R5共同代表单键。该实施方案可以一般地通过式(Ia)来表示：
其中，R2、R3和R4具有如式(I)所述的定义。
在式(I)的另一个独立的优选的实施方案中，n和o等于0，m等于2、3、4、5、6、7、8、9、10或更大的数值，R1和R5共同代表单键。
在式(I)和(II)的另一个独立的优选的实施方案中，m和n各自等于2、3、4、5、6、7、8、9、10或更大的数值，R1和R5共同代表单键。这些化合物又可以示例性地例如通过下式来表示(其中o或p等于0)：
其中，方括号内的单元随机地或嵌段式地、在某些情况下还可以均匀地在分子中分布，以m倍或n倍或在最后所示的式的情况下以共同的(m+n)倍的相互比例存在，但是该分子以闭合的链的形式存在。该改变的方案尤其是可以含有相应的开链的硅氮烷的混合物的形式存在，并且用于本发明。
只要上述优选的实施方案不互相排斥，就可以将其中的两个或多个相结合。
其中o等于0的式(I)的硅氮烷是可商购获得的，并且可以按照标准方法，特别是单卤硅烷的氨解作用制得，例如在US 4,395,460及其中所引用的文献中所述。在此，例如通过单卤硅烷与三个有机基团的反应产生式(I)的硅氮烷，其中系数n和o等于0，系数m等于1，R5代表Si(R1)(R2′)(R3′)。所述有机基团在该反应中不被消去。
同样可以与Kion公司的文献US 6,329,487B1相类似地，使单卤硅烷、二卤硅烷或三卤硅烷在压力装置中在液氨中进行氨解，因而得到通式(I)的硅氮烷。
若在此具有至少一个Si-H键的卤硅烷单独地和/或连同二卤硅烷或三卤硅烷一起在过量的无水液氨中进行反应，并以更长时间保持在该介质中，则在通过所产生的卤化铵盐或相应的酸而变酸的环境中随着时间通过反应掉Si-H键而形成聚合产物，其中系数m、n和o具有比之前所述更高的数值和/或不同的比例，可能地通过存在溶解和离子化的卤化铵而进行催化。
US 6,329,487B1还描述了可以通过溶解于氨中的钠的作用得到相应的聚合产物。
US 4,621,383和WO 87/05298还描述了通过过渡金属催化的反应合成聚硅氮烷的可能性。
通过适当地选择在硅烷或相应的起始硅烷的混合物的硅原子上的有机取代基，可以采用该方法产生许多种式(I)的硅烷，其中系数o等于0，其中通常形成线性聚合物和链状聚合物的混合物。
反应机制参见Michael Schulz在Forschungszentrum Karlsruhe，Institutfür Materialforschung的博士论文“Mikrostrukturierung
Polymere mit Hilfe der UV-und
”，2003年11月，FZKA 6901。在此还描述了式(I)的硅氮烷的制备，其中系数o等于0，具有系数m和n的嵌段中的硅原子带有不同的取代基。
在此还参见脲硅氮烷的制备：若向硅氮烷添加单官能的异氰酸酯，则通过形成脲基进行将NCO基插入N-H键中的反应(参见上述式(II)的硅氮烷)。此外，关于脲硅氮烷和聚(脲硅氮烷)的制备，参见US 6,165,551、US 4,929,704和US 3,239,489。
US 6,652,978B2公开了式(III)的化合物(烷氧基取代的硅氮烷)的制备。为了制备该化合物，可以使单体的或低聚/聚合的其中o等于0的式(I)的硅氮烷与含有氨基或羟基的烷氧基硅烷如3-氨基丙基-三乙氧基硅烷反应。
G.Motz(G.Motz，博士论文，
Stuttgart，1995)的博士论文具体地以1，2-双(二氯甲基甲硅烷基)乙烷的氨解作用为例介绍了一种其中o不等于0的式(I)的化合物的制备方法。根据S.Kokott和G.Motz的“Modifizierung des AB SE-Polycarbosilazans mit Multi-Walled CarbonNanotubes zur HerstellungMassen”，Mat.-wiss.u.Werkstofftech.2007，38(11)，894-900，通过由MeHSiCl2和MeViSiCl2组成的混合物的氢化硅烷化和氨解作用实现此类化合物的一种特殊代表性物质ABSE的制备。
通过使相应的卤硅烷与烷基胺进行反应，可以对于本领域技术人员而言毫无问题地以相同方式制备N-烷基-取代的硅氮烷，如US 4,935,481和US 4,595,775中所述。
所用硅氮烷与所用丙烯腈的物质的量比例原则上不是关键性的。因此，硅氮烷与丙烯腈的摩尔比例例如可以在100∶1至1∶100的范围内。4∶1至1∶20的比例被证明是有利的。硅氮烷的摩尔比例优选不超过丙烯腈。
在对于这些组份常见的溶剂中进行反应。尤其是可以使用对于丙烯腈的聚合作用常用的溶剂，如DMF、1，3-二氧戊环-2-酮、二甲基乙酰胺或DMSO。添加对于自由基聚合作用、特别是加聚作用常用的催化剂。在此例如可以使用对于聚丙烯腈的制备已知的催化剂，例如偶氮异丁腈。
通常在提高的温度例如40℃至100℃下(或者在溶剂的回流温度下)进行反应；通常在几个小时之后结束。获得具有线性-C-C-连接物的产物。若一种或多种所用的硅氮烷包含至少两个烯基，则多个此类连接物可以来自一个硅氮烷分子或者将该分子包含在内。因此根据空间状况，该硅氮烷可以是三维连接物的起始点。若使用低聚或完全聚合的硅氮烷，则相应的产物还包含由Si-N基组成的链或环，这进一步提高了该结构的密度。
优选仅由丙烯腈和硅氮烷形成根据本发明的材料。然而，其也可以含有其他添加物。
例如可以考虑将可与丙烯腈共聚合的有机物质(单体或其他有机分子)作为添加物。为此，例如可以考虑苯乙烯和/或丁二烯和/或乙烯基咔唑。为了不会过于严重地损害所期望的特性尤其是防火性和防燃性，基于丙烯腈与有机分子的总量，该添加物的含量通常应当不大于20重量％。优选将一种或多种有机物质混入该溶液中或者预装入其中，其中还引入了其他组份，以进行聚合。
额外地或替代性地，所述材料可以含有一种或多种填料，其优选具有无机特性，但任选也可以是有机改性的，例如为了使聚合变容易。基于该材料的重量，填料的添加量根据需要可以高达约60重量％。优选为高达20重量％。优选在分离出溶剂之前添加填料。
原则上，本发明的材料可以具有任意的形态。但其优选用于制造纤维或者以纤维形态存在。
为了制造纤维，从所得的聚合物溶液(或聚合物悬浮体，若添加有填料)分离出溶剂。该产物在室温下通常是固态的。若升高温度，则产生由相互钩连的聚合物分子组成的粘弹性熔体。在许多情况下，软化点高于100℃。
优选通过具有多个喷嘴的喷嘴头进行挤出，由熔体、优选无填料的熔体拉伸纤维。喷嘴截面优选约为150至400μm。随后使纤维冷却，在此优选进行拉伸，其中直径变得明显更小；在连续制造纤维时优选进行缠绕。
如此获得的纤维适合于加工成纺织品材料，例如交织、编结、平织，或者引入聚合物基体中作为加强物。其尤其是用于防火领域，因为其由于硅和氮的含量高而具有止火特性。
此外，可以通过热解将该纤维转化成为陶瓷纤维。为此，首次通过常用方法，例如通过电子束照射，使由熔体获得的聚合物纤维变得不可熔化。约为200KGy的范围内的剂量通常对此是足够的。
优选在无氧的保护气体例如氩气中进行热解。可以选择反应条件(气体气氛、温度)，使得产物中硅与氮与碳的比例保持几乎不变(但是碳含量通常轻微降低，因为会形成少量甲烷)。以此方式可以获得SiCN陶瓷纤维。任选可以借助已知的措施，例如通过将纤维加温到至少1450℃，其中生成SiC，或者通过在氨气氛中进行热解，由碳生成甲烷，从而将其转化成为SiC纤维或SiN纤维。
具体实施方式
以下实施例应当更详细地阐述本发明。给出的等量比例是指双键(乙烯基或丙烯酰基)。
实施例1
二乙烯基四甲基二硅氮烷(DVTMDS)与丙烯腈(ACN)以1∶1的比例进行反应
在氮气氛中将1.59克(8.6摩尔)DVTMDS、0.91克(17.2mmol)ACN和2.5克二甲基甲酰胺(DMF)装入配备有具有气泡计数器的回流冷却装置、气体进料管和磁力搅拌器的三颈烧瓶中。将37.5mg偶氮异丁腈(AIBN)加入该混合物，随后在75℃下搅拌5小时。根据批次获得从暗黄色至琥珀色的液体。根据拉曼谱，硅氮烷的乙烯基双键几乎完全消失。
实施例2
二乙烯基四甲基二硅氮烷与丙烯腈以1∶4的比例进行反应
在氮气氛中将0.76克(4.1摩尔)DVTMDS、1.74克(32.8mmol)ACN和2.5克二甲基甲酰胺(DMF)装入配备有具有气泡计数器的回流冷却装置、气体进料管和磁力搅拌器的三颈烧瓶中。将37.5mg偶氮异丁腈(AIBN)加入该混合物，随后在75℃下搅拌5小时。根据批次获得从暗黄色至琥珀色的溶液。根据拉曼谱，硅氮烷的乙烯基双键几乎完全消失。
实施例3
通过使由50摩尔％二氯乙烯基甲基硅烷和50摩尔％二氯二甲基硅烷(VML50)组成的混合物氨解获得的环状硅氮烷与丙烯腈以1∶1的摩尔比进行反应
在氮气氛中将1.82克VML50、0.61克ACN和2.5克二甲基甲酰胺(DMF)装入配备有具有气泡计数器的回流冷却装置、气体进料管和磁力搅拌器的三颈烧瓶中。将75mg(0.46mmol)偶氮异丁腈(AIBN)加入该混合物，随后在75℃下搅拌5小时。获得更高粘度的黄色溶液。
实施例4
通过使由50摩尔％二氯乙烯基甲基硅烷和50摩尔％二氯二甲基硅烷(VML50)组成的混合物氨解获得的环状硅氮烷与丙烯腈以1∶4的摩尔比进行反应
在氮气氛中将1.04克(0.66mmol等量)VML50、1.39克(26.1mmol)ACN和2.5克二甲基甲酰胺(DMF)装入配备有具有气泡计数器的回流冷却装置、气体进料管和磁力搅拌器的三颈烧瓶中。将75mg(0.46mmol)偶氮异丁腈(AIBN)加入该混合物，随后在75℃下搅拌5小时。不到2个小时之后就已经由于形成凝胶而使搅拌停顿。获得黄色的凝胶。
实施例5-制造纤维
对通过乙烯基硅氮烷与丙烯腈的聚合获得的聚合物去除溶剂并进行加热，直至形成粘性熔体。将其通过具有数百个直径为200或300μm的喷嘴的喷嘴板进行挤压。所形成的线在具有正常室温的室内通过重力下降。固定纤维末端，通过拉伸将纤维束缠绕在旋转的滚筒上，其中将纤维拉伸至约10至30μm的厚度。
实施例6-纤维的后期交联
用200KGy的电子束照射实施例5的纤维。随后其成为硬质塑料，并且不再可以熔化。
Claims (17)
1.共聚物，通过以下物质的反应获得：
(i)丙烯腈，与
(ii)至少一种单体的、低聚的和/或聚合的硅氮烷，其中所述硅氮烷包含至少一个乙烯基双键。
2.根据权利要求1的共聚物，其中所述硅氮烷选自通式(I)的硅氮烷、通式(II)的硅氮烷和通式(III)的硅氮烷：
其中，
(a)R2代表烯基，
R3代表氢或直链、支链或环状的、经取代或未经取代的烷基、与R2相同的烯基或不同的烯基、芳基、芳基烷基、烷基芳基、烯基芳基或芳基烯基，其中在不同单元中的m和/或o大于1时每个取代基
R2和R3具有不同或相同的定义；
R2′和R3′相同或不同，并且代表直链、支链或环状的、经取代或未经取代的烷基、烯基、芳基、芳基烷基、烷基芳基、烯基芳基或芳基烯基，其中在不同单元中的n和/或o大于1时每个取代基R2′和R3′具有不同的定义或相同的定义；
或者
(b)若存在至少一个基团R3和基团R3′，则R2和R2′具有上述的定义，(i)所有的或(ii)一部分的基团R3和R3′共同代表未经取代或经取代的、直链或支链的亚烷基，其中在情况(ii)中剩余部分的基团R3和R3′具有在(a)中给出的定义；
其中，
R4和R4′代表烷基、苯基或氢，其中在化合物(I)至(III)的每个分子中的多个基团R4和/或R4′可以相同或不同，
R1和R5相同或不同，并且可以具有与R2或R3相同的定义，其中R5还
可以代表Si(R1)(R2′)(R3′)，或者R1和R5共同代表单键，
R6代表Si(R2)(R2′)-X-R7-Si(R2)q(OR2′)3-q，其中X代表O或NR4，
R7代表单键或经取代或未经取代的、直链、支链或环状的亚烷基，q可以是0、1、2或3，
P代表具有1至12个碳原子的亚烷基，
m和p彼此独立地代表1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11与25000之间的整数，及
n和o彼此独立地代表0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11与25000之间的整数，
其中，方括号内的单元可以均匀地、随机地或嵌段式地在每个分子中分布。
3.根据权利要求1或2的共聚物，其仅由丙烯腈和硅氮烷获得。
4.根据权利要求1或2的共聚物，通过以下物质的反应获得：
(i)由丙烯腈和可与丙烯腈共聚合的有机分子组成的混合物，其中所述有机聚合物在混合物中的最大含量为20重量％；及
(ii)单体的、低聚的和/或聚合的硅氮烷，其中所述硅氮烷包含至少一个乙烯基双键。
5.根据权利要求4的共聚物，其中所述有机分子选自苯乙烯、丁二烯、乙烯基咔唑以及由这些分子中的两种或全部三种组成的混合物。
6.根据前述权利要求之一的共聚物，其特征在于，其用填料填充。
7.根据前述权利要求之一的共聚物，其是纤维形态。
8.根据权利要求7的共聚物，其特征在于，其是不可熔化的。
9.根据权利要求8或9的纤维形态的共聚物用于制造陶瓷纤维的用途。
10.用于制造如权利要求1的共聚物的方法，其特征在于，将
(i)丙烯腈，及
(ii)至少一种包含至少一个乙烯基双键的单体的、低聚的和/或聚合的硅氮烷
溶解在溶剂中，并借助用于自由基聚合的催化剂进行共聚合。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，将填料加入所述溶剂。
12.用于制造由如权利要求1的共聚物组成的纤维的方法，其特征在于，
(A)将(i)丙烯腈，及
(ii)至少一种包含至少一个乙烯基双键的单体的、低聚的和/或聚合的硅氮烷
溶解在溶剂中，并借助用于自由基聚合的催化剂进行共聚合；
(B)从所得的共聚物溶液分离出溶剂；
(C)根据(B)获得的产物只要其在室温下不是液态或粘性的，就将其转化成为熔体；及
(D)通过一个或多个喷嘴挤出所述产物或由其产生的熔体，其中形成纤维。
13.根据权利要求12的方法，其中挤出的纤维随后变为不可熔化的。
14.根据权利要求13的方法，其中通过用电子束照射使所述纤维变为不可熔化的。
15.用于制造SiCN陶瓷纤维的方法，其特征在于，使根据权利要求13或14的方法制造的不可熔化的纤维在不含氧的保护气体中进行热解。
16.用于制造SiC陶瓷纤维的方法，其特征在于，将根据权利要求15制造的SiCN陶瓷纤维加热到至少1450℃。
17.用于制造SiN陶瓷纤维的方法，其特征在于，使根据权利要求15制造的SiCN陶瓷纤维在氨气氛中进行热解。
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