CN107325287A - 苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷及其树脂的制备方法 - Google Patents

苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷及其树脂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了式(Ⅳ)所示的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷及其树脂的制备方法,苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的制备方法是:将八乙烯基笼型倍半硅氧烷的甲苯溶液、4‑(1,1‑二甲基‑1‑氢基)硅基苯并环丁烯投入反应器中,通入氮气保护后,加入氯铂酸的四氢呋喃溶液,在60~90℃反应,反应后物料经分离提纯,即制得;进一步可以制成本体或溶液聚合物,以及添加到基体树脂中形成的纳米复合材料;本发明通过简单高效的硅氢加成反应将POSS巧妙的引入到苯并环丁烯树脂中;采用本发明制备的树脂具备优良的热稳定性、力学性能和电学性能,适用于微电子工业和国防航空航天等领域中作为层间介电薄膜或封装材料。

Description

苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷及其树脂的制备方法
技术领域
本发明属于高分子化合物及其制备,涉及苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)及其树脂的制备方法。采用本发明制备的树脂具备优良的热稳定性、力学性能和电学性能,适用于微电子工业和国防航空航天等领域中作为层间介电薄膜或封装材料等。
背景技术
随着微电子行业的快速发展,高性能低介电常数材料的研制和开发得到高度重视。由于超大规模集成电路尺寸逐渐缩小以及芯片内部的链接线路越来越密集,导致了信号的传输延迟和交叉干扰。为了解决这些问题,要求材料必须满足低介电,低损耗,高机械强度,高热稳定性等综合性能。
苯并环丁烯(简称BCB)类材料由于具有优异的耐高低温性能,低介电,低损耗,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,在电子封装领域获得了广泛应用。BCB单体经过加热后转变为共轭双烯结构,通过自由基聚合和Diels-Alder反应而得到高度交联聚合物。陶氏化学公司开发的BCB树脂单体四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)(U.S.Pat.5882836,1999年)。其中四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)的化学结构式如式(I)所示;这类树脂具有低的介电常数和介电损耗,已经在集成电路封装中广泛应用。由于微电子行业的快速发展,现有的BCB类材料已很难满足下一代微电子器件对层间和层内介电绝缘材料的要求,如何进一步降低这类材料的介电常数是一项非常有意义的工作。
笼型聚倍半硅氧烷(简称POSS)是一类以硅氧为骨架连接,化学结构式如式(II)所示,表面有有机基团修饰的纳米笼状分子,具有高度对称的三维结构,尺寸在1-3nm左右。其独特的结构赋予了POSS杂化复合材料良好的力学性能,介电性能和耐热性能(ChemicalReviews.,2010,110,2081–2173;U.S.Pat.7032664,2006年)。由于POSS表面有有机取代物修饰,使其具有优异的聚合物相容性,可以引入不同的功能基团而得到各种性能优异的纳米复合材料。
4-(1,1-二甲基-1-氢基)硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)是一种活性有机硅单体,其化学结构式如式(III)所示,已经有文献报道(中国专利:CN200810044584.7),其活泼的硅氢键以及可开环反应的苯并环丁烯单元可以发生多种有机反应,构建多种高性能树脂材料。
现有技术中,国类外关于苯并环丁烯树脂的报道很多,例如:U.S.Pat.5882836,1999年;Journal of Polymer Science,Part A:Polymer Chemistry,2011,49,381-391;中国专利CNL200710111698.4等,美国专利(U.S.Pat.5882836,1999年)利用4-溴苯并环丁烯与四甲基二乙烯基二硅氧烷通过HECK反应制备的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较好的有机硅树脂,虽然显示出了较好的电学性能和热性性能,但是这类树脂不能同时满足T0>450℃、介电常数k<2.20;现有国外商业化的DVSBCB树脂的介电常数是2.65,限制了材料在微电子行业的应用。
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官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)及其树脂的制备方法;本发明通过简单高效的硅氢加成反应将POSS巧妙的引入到苯并环丁烯树脂中,有效地降低苯并环丁烯树脂的介电常数,提高了热性能,制备简单可以批量生产,使得苯并环丁烯树脂可以更好的满足微电子行业和国防行业对高性能介电材料的要求。
本发明的内容是:苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷,其特征是该化合物具有(Ⅳ)所示的化学结构式:
式中:
0<R≤8,0≤R1<8,R+R1=8。
本发明的另一内容是:苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的制备方法,其特征是步骤为:
a、配料:按OVPOSS:4-DMHSBCB:氯铂酸为1:1~10:5×10-3~6×10-3的摩尔比例取原料OVPOSS、4-DMHSBCB和氯铂酸;
将催化剂氯铂酸与四氢呋喃混合配成0.025mol/L的氯铂酸的四氢呋喃溶液;将OVPOSS用甲苯按质量体积g/mL比例为1:5~10混合配成OVPOSS的甲苯溶液;
所述OVPOSS是八乙烯基笼型倍半硅氧烷的简称(产品生产厂家有美国杂化塑料公司、上海吉来德新材料科技有限公司等);所述4-DMHSBCB是(接枝单体)4-(1,1-二甲基-1-氢基)硅基苯并环丁烯的简称(产品生产企业有四川省北川瑞辉科技有限公司等);
b、混合反应:将OVPOSS的甲苯溶液、(单体)4-DMHSBCB依次投入到反应器中,通入(高纯)氮气(N2)保护10~30min后,加入氯铂酸的四氢呋喃溶液,在60~90℃的反应温度(最佳反应温度85℃)和强力搅拌下,连续反应36~72h(最佳反应时间55~65h),得反应后物料;
c、分离提纯:将反应后物料冷却至室温,经硅胶过滤(除去初产物中的催化剂)得到无色溶液,将无色溶液使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度45~60℃的条件下除去甲苯后(蒸发至无甲苯馏出为止),得余留物,加入余留物质量5~10倍量的甲醇(沉淀),有大量的乳白色沉淀生成,过滤,将过滤后得到的固体物溶于1~2倍质量的甲苯中,再(缓慢)倒入5~10倍质量的甲醇(再次沉淀),过滤,过滤后得到的固体物在室温下置于真空干燥箱内(较好的是在压力-0.09~-0.095MPa、温度80~90℃下干燥)干燥12~20h,得到乳白色膏状物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷,苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的化学名称为笼型[1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷、简称BCB-POSS。
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的基本特征:乳白色粘稠油状物;结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):3058,3019,2962,2227,1595,1462,1400,1295,1253,1092,1021,881,799.4,633;1H NMR(600MHz,CDCl3)δ:0.33-0.41(6H,-SiCH3),0.69-1.11(4H,-SiCH2-),3.27(4H,-CH2-),5.7-6.1(n,-SiC2H5),7.12-7.45(3H,-ArH)。苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的接枝率为80~90%。
本发明的另一内容是:苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物(简称BCB-POSS的本体聚合物)的制备方法,其特征是步骤为:
将苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(BCB-POSS)加入厌氧瓶中,通入氮气10~30分钟(除去体系中的氧)后,加热至温度160~250℃下固化反应6~10h,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物。
通过介电测试,制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物在0.1MHz~30MHz下介电常数为1.97~2.24、介电损耗为0.0008~0.0018;热重分析表明:制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物材料的5%热分解温度为495℃。
本发明的另一内容是:苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物(简称BCB-POSS的溶液聚合物)的制备方法,其特征是步骤为:
将2~5g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)和10~30mL均三甲苯加入厌氧瓶中,通氮气10~30分钟(除去体系中的氧)后,加热至温度160~165℃下预聚反应15~20h,冷却至室温,得到反应后物料,将反应后物料使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度85~90℃的条件下除去均三甲苯(蒸发至无均三甲苯馏出为止),得到BCB-POSS的预聚物(简称PBCB-POSS),将BCB-POSS的聚合物(PBCB-POSS)配成0.5~1%的甲苯溶液,使用匀胶机在2000~3000r/min,在硅片上成膜,在50~60℃烘8~12h、在180℃保持4h、在200℃保持4h、在220℃保持2h、在240℃保持2h后,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物。
本发明的另一内容是:笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]的制备方法,其特征是步骤为:
在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)10mmol(6.33g),通氮气10~30分钟(除去体系中的氧),依次加入1,1-二甲基-1-苯基硅烷30~60mmol(4.08~8.16g)、[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)20~50mmol(3.2~8.1g),摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液100~180μL和甲苯50~80mL,混合,于氮气氛围下在温度80~85℃反应60~72小时,采用薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全,反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度80~90℃下干燥12~20h,得膏状产物,即为制得的笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基;1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS],产率88-92%。
该发明内容通过引入苯基,可以有效地降低交联密度,而引入刚性基团苯基,有利于提高材料的力学性能。
本发明的另一内容是:正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷[简称(n-Octyl,BCB)-POSS]的制备方法,其特征是步骤为:
在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)10mmol(6.33g),通氮气10~30分钟(除去体系中的氧),依次加入1,1-二甲基-1-辛基硅烷30~60mmol(5.17~10.34g),[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)20~50mmol(3.6~8.1g),摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液100~180μL和甲苯50~80mL,混合,于氮气氛围下在温度80~85℃反应60~72小时,采用薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全,反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度80~90℃下干燥12~20h,得粘稠状产物,即为制得的笼型[正辛基;1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(n-Octyl,BCB)-POSS],产率88-92%。
该发明内容通过引入柔性链,可以增加材料的韧性。
本发明的另一内容是:正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷[简称(n-Octyl,BCB)-POSS]本体聚合物的制备方法,其特征是步骤为:
将(一定质量的)正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷[简称(n-Octyl,BCB)-POSS]加入厌氧瓶中,同时通氮气10~30分钟(除去体系中的氧),加热至160~250℃温度子固化反应15~20h,得到热固性聚合物,即得到正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷[简称(n-Octyl,BCB)-POSS]本体聚合物。
本发明的另一内容是:笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]本体聚合物的制备方法,其特征是步骤为:
将(一定质量的)笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]加入厌氧瓶中,同时通氮气10~30分钟(除去体系中的氧),加热至160~250℃温度子固化反应15~20h,得到热固性聚合物,即得到笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]本体聚合物。
本发明的另一内容是:苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)纳米复合材料的制备方法,其特征是步骤为:
将2~5g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)和15~20g四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)在温度50~60℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在压力-0.09~-0.095MPa、温度120℃下保温12h(至完全脱出气泡)后,分5个阶段固化,第一阶段(缓慢)升温至180℃保持4h、第二阶段(缓慢)升温至200℃保持4h、第三阶段(缓慢)升温至220℃保持2h、第四阶段(缓慢)升温至240℃保持2h、第五阶段(缓慢)降温至150℃保温4h,即(固化)得到苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)纳米复合材料。
本发明是将BCB-POSS作为添加,加入到DVSBCB中,由于有共同的基团BCB,固化后,可以使POSS很好的分散到材料中,有效地优化材料的电学性能。
本发明的另一内容是:笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)纳米复合材料的制备方法,其特征是步骤为:
将2~5g笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]和15~20g四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)在50~60℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在压力-0.09~-0.095MPa、温度120℃下保温12h(至完全脱出气泡)后,分5个阶段固化,第一阶段(缓慢)升温至180℃保持4h、第二阶段(缓慢)升温至200℃保持4h、第三阶段(缓慢)升温至220℃保持2h、第四阶段(缓慢)升温至240℃保持2h、第五阶段(缓慢)降温至150℃保温4h,即(固化)得到笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)纳米复合材料。
与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:
(1)本发明提供一种BCB接枝POSS的方法,系利用硅氢加成反应原理,以八乙烯基八硅倍半氧烷(简称OV-POSS)与[4-(1,1-二甲基-1-氢基)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)在氯铂酸的催化下来合成BCB接枝POSS低聚物(笼型[1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷);进一步提供其聚合物的制备方法,以及BCB-POSS添加到基体树脂中形成的纳米复合材料的制备方法;
(2)本发明采用简单高效的硅氢加成反应;从结构设计的角度出发,通过硅氢加成反应可以有效地控制BCB接枝到POSS的接枝率,调节未反应的双键和BCB的比例从而达到调控树脂的性能特别是介电性能和热性能;通过化学键键合的方式将POSS结构引入树脂中,有效地解决了有机-无机杂化产生的分相,力学性能下降等问题,同时赋予材料高热稳定性和低介电性能,从而提供一种高性能绝缘材料的制备方法。采用本发明,测试结果表明所得聚合物树脂具有极其优良的耐热性能(5%的热分解温度为495℃,零失重温度T0>450℃)、电学性能(介电常数1.97-2.20在0.1MHz~30MHz下),可满足电子信息和航空航天等高技术领域的应用要求;
(3)采用本发明,POSS结构以化学键的形式与BCB基团连接,均一的分布在聚合物中,可以避免有机/无机复合方法产生的分相问题;POSS结构均匀的分布于交联聚合物结构中,形成均匀的2-3nm的纳米孔穴,可以有效地降低材料本身的介电常数(k=1.97-2.20),提高材料的热稳定性(T5%=495℃);可以通过改变加入BCB与POSS的摩尔比来调节BCB接枝到POSS的接枝率以实现对树脂结构和性能进行调控,以满足不同的使用要求。通过改变加入BCB的摩尔量调节未反应的双键和BCB的比例来调节材料的力学性能或者引入长的烷基链对材料进行增韧;
(4)采用本发明,多苯并环丁烯官能化POSS可以通过本体聚合得到块材;也可以通过溶液预聚,成膜,固化制备薄膜;此类物质还可与其他含有不饱和键的单体共聚,用于聚合物的共聚改性;固化得到的树脂具有优良的热稳定性、力学性能和介电性能,可以用作耐高温材料,高性能复合材料,电子封装材料和航空材料等;采用本发明所制备的树脂作为高性能介电材料展示出了广阔的应用前景;
(5)本发明产品材料制备与工艺简便,易分离提纯,产率较高,容易操作,实用性强。
附图说明
图1是BCB-POSS树脂的热失重曲线,该图说明BCB-POSS树脂在氮气在的T5%的热失重可以高达495℃,说明其热性能优异;
图2是BCB-POSS树脂的介电常数曲线,该图说明BCB-POSS树脂具有优异的电学性能,其介电常数k=1.97-2.20在0.1MHz~30MHz。
具体实施方式
下面给出的实施例拟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:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷,其特征是该化合物具有(Ⅳ)所示的化学结构式:
式中:
0<R≤8,0≤R1<8,R+R1=8。
实施例2:
笼型[1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)的制备方法,步骤为:在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)6.33g,通氮气10分钟除去体系中的氧,依次加入[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)16.2g,摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液100μL和甲苯50mL,混合物于氮气氛围下80℃反应72小时,薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全。反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量5倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量5倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量5倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度80℃下干燥20h,得膏状产物,即制得的笼型[1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷(简称BCB-POSS),产率85%。
结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):3058,3019,2962,2227,1595,1462,1400,1295,1253,1092,1021,881,799.4,633;1H NMR(600MHz,CDCl3)δ:0.33-0.41(6H,-SiCH3),0.69-1.11(4H,-SiCH2-),3.27(4H,-CH2-),5.7-6.1(n,-SiC2H5),7.12-7.45(3H,-ArH)。
实施例3:
笼型[1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)的制备方法,步骤为:在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)6.33g,通氮气30分钟除去体系中的氧,依次加入[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)24.3g,摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液200μL和甲苯60mL,混合物于氮气氛围下85℃反应60小时,薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全。反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量10倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度90℃下干燥12h,得膏状产物,即制得的笼型[1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷(简称BCB-POSS),产率88%。
结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):3058,3019,2962,2227,1595,1462,1400,1295,1253,1092,1021,881,799.4,633;1H NMR(600MHz,CDCl3)δ:0.33-0.41(6H,-SiCH3),0.69-1.11(4H,-SiCH2-),3.27(4H,-CH2-),5.7-6.1(n,-SiC2H5),7.12-7.45(3H,-ArH)。
实施例4:
笼型[1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)的制备方法,步骤为:在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)6.33g,通氮气20分钟除去体系中的氧,依次加入[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)20.2g,摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液150μL和甲苯55mL,混合物于氮气氛围下80-85℃反应66小时,薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全。反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量8倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量8倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量7倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度89℃下干燥16h,得膏状产物,即制得的笼型[1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷(简称BCB-POSS),产率90%。
结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):3058,3019,2962,2227,1595,1462,1400,1295,1253,1092,1021,881,799.4,633;1H NMR(600MHz,CDCl3)δ:0.33-0.41(6H,-SiCH3),0.69-1.11(4H,-SiCH2-),3.27(4H,-CH2-),5.7-6.1(n,-SiC2H5),7.12-7.45(3H,-ArH)。
实施例5:
笼型[1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)的制备方法,步骤为:在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)(6.33g,10mmol),通氮气10-30分钟除去体系中的氧,依次加入[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)(16.2-24.3g,100-150mmol),摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液100~200μL和甲苯50-60mL,混合物于氮气氛围下80-85℃反应60-72小时,薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全。反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度80~90℃下干燥12~20h,得膏状产物,即制得的笼型[1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷(简称BCB-POSS),产率85-90%。
结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):3058,3019,2962,2227,1595,1462,1400,1295,1253,1092,1021,881,799.4,633;1H NMR(600MHz,CDCl3)δ:0.33-0.41(6H,-SiCH3),0.69-1.11(4H,-SiCH2-),3.27(4H,-CH2-),5.7-6.1(n,-SiC2H5),7.12-7.45(3H,-ArH)。
实施例6:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的制备方法,步骤为:
a、配料:按OVPOSS:4-DMHSBCB:氯铂酸为1:1:5×10-3的摩尔比例取原料OVPOSS、4-DMHSBCB和氯铂酸;
将催化剂氯铂酸与四氢呋喃混合配成0.025mol/L的氯铂酸的四氢呋喃溶液;将OVPOSS用甲苯按质量体积g/mL比例为1:5混合配成OVPOSS的甲苯溶液;
所述OVPOSS是八乙烯基笼型倍半硅氧烷的简称(产品生产厂家有美国杂化塑料公司、上海吉来德新材料科技有限公司等);所述4-DMHSBCB是(接枝单体)4-(1,1-二甲基-1-氢基)硅基苯并环丁烯的简称(产品生产企业有四川省北川瑞辉科技有限公司等);
b、混合反应:将OVPOSS的甲苯溶液、(单体)4-DMHSBCB依次投入到反应器中,通入(高纯)氮气(N2)保护10min后,加入氯铂酸的四氢呋喃溶液,在60℃的反应温度和强力搅拌下,连续反应36h,得反应后物料;
c、分离提纯:将反应后物料冷却至室温,经硅胶过滤(除去初产物中的催化剂)得到无色溶液,将无色溶液使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度45℃的条件下除去甲苯后(蒸发至无甲苯馏出为止),得余留物,加入余留物质量5倍量的甲醇(沉淀),有大量的乳白色沉淀生成,过滤,将过滤后得到的固体物溶于1倍质量的甲苯中,再(缓慢)倒入5倍质量的甲醇(再次沉淀),过滤,过滤后得到的固体物在室温下置于真空干燥箱内(较好的是在压力-0.09~-0.095MPa、温度80~90℃下干燥)干燥12h,得到乳白色膏状物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷,苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的化学名称为笼型[1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷、简称BCB-POSS。
实施例7:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的制备方法,步骤为:
a、配料:按OVPOSS:4-DMHSBCB:氯铂酸为1:10:6×10-3的摩尔比例取原料OVPOSS、4-DMHSBCB和氯铂酸;
将催化剂氯铂酸与四氢呋喃混合配成0.025mol/L的氯铂酸的四氢呋喃溶液;将OVPOSS用甲苯按质量体积g/mL比例为1:10混合配成OVPOSS的甲苯溶液;
所述OVPOSS是八乙烯基笼型倍半硅氧烷的简称(产品生产厂家有美国杂化塑料公司、上海吉来德新材料科技有限公司等);所述4-DMHSBCB是(接枝单体)4-(1,1-二甲基-1-氢基)硅基苯并环丁烯的简称(产品生产企业有四川省北川瑞辉科技有限公司等);
b、混合反应:将OVPOSS的甲苯溶液、(单体)4-DMHSBCB依次投入到反应器中,通入(高纯)氮气(N2)保护30min后,加入氯铂酸的四氢呋喃溶液,在90℃的反应温度和强力搅拌下,连续反应72h,得反应后物料;
c、分离提纯:将反应后物料冷却至室温,经硅胶过滤(除去初产物中的催化剂)得到无色溶液,将无色溶液使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度60℃的条件下除去甲苯后(蒸发至无甲苯馏出为止),得余留物,加入余留物质量10倍量的甲醇(沉淀),有大量的乳白色沉淀生成,过滤,将过滤后得到的固体物溶于2倍质量的甲苯中,再(缓慢)倒入10倍质量的甲醇(再次沉淀),过滤,过滤后得到的固体物在室温下置于真空干燥箱内(较好的是在压力-0.09~-0.095MPa、温度80~90℃下干燥)干燥20h,得到乳白色膏状物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷。
实施例8:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的制备方法,步骤为:
a、配料:按OVPOSS:4-DMHSBCB:氯铂酸为1:5.5:5.5×10-3的摩尔比例取原料OVPOSS、4-DMHSBCB和氯铂酸;
将催化剂氯铂酸与四氢呋喃混合配成0.025mol/L的氯铂酸的四氢呋喃溶液;将OVPOSS用甲苯按质量体积g/mL比例为1:7.5混合配成OVPOSS的甲苯溶液;
所述OVPOSS是八乙烯基笼型倍半硅氧烷的简称(产品生产厂家有美国杂化塑料公司、上海吉来德新材料科技有限公司等);所述4-DMHSBCB是(接枝单体)4-(1,1-二甲基-1-氢基)硅基苯并环丁烯的简称(产品生产企业有四川省北川瑞辉科技有限公司等);
b、混合反应:将OVPOSS的甲苯溶液、(单体)4-DMHSBCB依次投入到反应器中,通入(高纯)氮气(N2)保护20min后,加入氯铂酸的四氢呋喃溶液,在85℃的反应温度和强力搅拌下,连续反应60h,得反应后物料;
c、分离提纯:将反应后物料冷却至室温,经硅胶过滤(除去初产物中的催化剂)得到无色溶液,将无色溶液使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度52℃的条件下除去甲苯后(蒸发至无甲苯馏出为止),得余留物,加入余留物质量8倍量的甲醇(沉淀),有大量的乳白色沉淀生成,过滤,将过滤后得到的固体物溶于1.5倍质量的甲苯中,再(缓慢)倒入7倍质量的甲醇(再次沉淀),过滤,过滤后得到的固体物在室温下置于真空干燥箱内(较好的是在压力-0.09~-0.095MPa、温度80~90℃下干燥)干燥16h,得到乳白色膏状物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷。
实施例9:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的制备方法,步骤为:
a、配料:按OVPOSS:4-DMHSBCB:氯铂酸为1:1~10:5×10-3~6×10-3的摩尔比例取原料OVPOSS、4-DMHSBCB和氯铂酸;
将催化剂氯铂酸与四氢呋喃混合配成0.025mol/L的氯铂酸的四氢呋喃溶液;将OVPOSS用甲苯按质量体积g/mL比例为1:5~10混合配成OVPOSS的甲苯溶液;
所述OVPOSS是八乙烯基笼型倍半硅氧烷的简称(产品生产厂家有美国杂化塑料公司、上海吉来德新材料科技有限公司等);所述4-DMHSBCB是(接枝单体)4-(1,1-二甲基-1-氢基)硅基苯并环丁烯的简称(产品生产企业有四川省北川瑞辉科技有限公司等);
b、混合反应:将OVPOSS的甲苯溶液、(单体)4-DMHSBCB依次投入到反应器中,通入(高纯)氮气(N2)保护10~30min后,加入氯铂酸的四氢呋喃溶液,在60~90℃的反应温度(最佳反应温度85℃)和强力搅拌下,连续反应36~72h(最佳反应时间55~65h),得反应后物料;
c、分离提纯:将反应后物料冷却至室温,经硅胶过滤(除去初产物中的催化剂)得到无色溶液,将无色溶液使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度45~60℃的条件下除去甲苯后(蒸发至无甲苯馏出为止),得余留物,加入余留物质量5~10倍量的甲醇(沉淀),有大量的乳白色沉淀生成,过滤,将过滤后得到的固体物溶于1~2倍质量的甲苯中,再(缓慢)倒入5~10倍质量的甲醇(再次沉淀),过滤,过滤后得到的固体物在室温下置于真空干燥箱内(较好的是在压力-0.09~-0.095MPa、温度80~90℃下干燥)干燥12~20h,得到乳白色膏状物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷。
上述实施例6~9制备的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的基本特征:乳白色粘稠油状物;结构表征如下:红外光谱IR(KBr涂膜,cm-1):3058,3019,2962,2227,1595,1462,1400,1295,1253,1092,1021,881,799.4,633;1HNMR(600MHzCDCl3)δ:0.33-0.41(6H,-SiCH3),0.69-1.11(4H,-SiCH2-),3.27(4H,-CH2-),7-6.1(n,-SiC2H5),7.12-7.45(3H,-ArH)。
实施例10:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物(简称BCB-POSS的本体聚合物)的制备方法,步骤为:将苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(BCB-POSS)加入厌氧瓶中,通入氮气10分钟(除去体系中的氧)后,加热至温度160℃下固化反应10h,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物。
实施例11:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物(简称BCB-POSS的本体聚合物)的制备方法,步骤为:将苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(BCB-POSS)加入厌氧瓶中,通入氮气30分钟(除去体系中的氧)后,加热至温度250℃下固化反应6h,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物。
实施例12:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物(简称BCB-POSS的本体聚合物)的制备方法,步骤为:将苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(BCB-POSS)加入厌氧瓶中,通入氮气20分钟(除去体系中的氧)后,加热至温度200℃下固化反应8h,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物。
实施例13:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物(简称BCB-POSS的本体聚合物)的制备方法,步骤为:将苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(BCB-POSS)加入厌氧瓶中,通入氮气10~30分钟(除去体系中的氧)后,加热至温度160~250℃下固化反应6~10h,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物。
通过介电测试,制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物在0.1MHz~30MHz下介电常数为1.97~2.24、介电损耗为0.0008~0.0018;热重分析表明:制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物材料的5%热分解温度为495℃。
实施例14:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物(简称BCB-POSS的溶液聚合物)的制备方法,步骤为:将2g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)和10mL均三甲苯加入厌氧瓶中,通氮气10分钟(除去体系中的氧)后,加热至温度160℃下预聚反应20h,冷却至室温,得到反应后物料,将反应后物料使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度85℃的条件下除去均三甲苯(蒸发至无均三甲苯馏出为止),得到BCB-POSS的预聚物(简称PBCB-POSS),将BCB-POSS的聚合物配成0.5%的甲苯溶液,使用匀胶机在2000r/min,在硅片上成膜,在50℃烘12h、在180℃保持4h、在200℃保持4h、在220℃保持2h、在240℃保持2h后,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物。
实施例15:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物(简称BCB-POSS的溶液聚合物)的制备方法,步骤为:将5g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)和30mL均三甲苯加入厌氧瓶中,通氮气30分钟(除去体系中的氧)后,加热至温度165℃下预聚反应15h,冷却至室温,得到反应后物料,将反应后物料使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度90℃的条件下除去均三甲苯(蒸发至无均三甲苯馏出为止),得到BCB-POSS的预聚物,将BCB-POSS的聚合物配成1%的甲苯溶液,使用匀胶机在3000r/min,在硅片上成膜,在60℃烘8h、在180℃保持4h、在200℃保持4h、在220℃保持2h、在240℃保持2h后,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物。
实施例16:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物(简称BCB-POSS的溶液聚合物)的制备方法,步骤为:将3.5g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)和20mL均三甲苯加入厌氧瓶中,通氮气20分钟(除去体系中的氧)后,加热至温度163℃下预聚反应18h,冷却至室温,得到反应后物料,将反应后物料使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度88℃的条件下除去均三甲苯(蒸发至无均三甲苯馏出为止),得到BCB-POSS的预聚物,将BCB-POSS的聚合物配成0.8%的甲苯溶液,使用匀胶机在2500r/min,在硅片上成膜,在55℃烘10h、在180℃保持4h、在200℃保持4h、在220℃保持2h、在240℃保持2h后,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物。
实施例17:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物(简称BCB-POSS的溶液聚合物)的制备方法,步骤为:将2~5g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)和10~30mL均三甲苯加入厌氧瓶中,通氮气10~30分钟(除去体系中的氧)后,加热至温度160~165℃下预聚反应15~20h,冷却至室温,得到反应后物料,将反应后物料使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度85~90℃的条件下除去均三甲苯(蒸发至无均三甲苯馏出为止),得到BCB-POSS的预聚物(简称PBCB-POSS),将BCB-POSS的聚合物(PBCB-POSS)配成0.5~1%的甲苯溶液,使用匀胶机在2000~3000r/min,在硅片上成膜,在50~60℃烘8~12h、在180℃保持4h、在200℃保持4h、在220℃保持2h、在240℃保持2h后,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物。
实施例18:
笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]的制备方法,步骤为:在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)10mmol,通氮气10分钟(除去体系中的氧),依次加入1,1-二甲基-1-苯基硅烷30mmol、[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)20mmol,摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液100μL和甲苯50mL,混合,于氮气氛围下在温度80℃反应72小时,采用薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全,反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量5倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量5倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量5倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度80℃下干燥20h,得膏状产物,即为制得的笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基;1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷,产率88%。
实施例19:
笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]的制备方法,步骤为:在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)10mmol,通氮气30分钟(除去体系中的氧),依次加入1,1-二甲基-1-苯基硅烷60mmol、[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)50mmol,摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液180μL和甲苯80mL,混合,于氮气氛围下在温度85℃反应60小时,采用薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全,反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量10倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度90℃下干燥12h,得膏状产物,即为制得的笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基;1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷,产率90%。
实施例20:
笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]的制备方法,步骤为:在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)10mmol,通氮气20分钟(除去体系中的氧),依次加入1,1-二甲基-1-苯基硅烷45mmol、[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)35mmol,摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液140μL和甲苯75mL,混合,于氮气氛围下在温度83℃反应66小时,采用薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全,反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量8倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量8倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量7倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度88℃下干燥16h,得膏状产物,即为制得的笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基;1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷,产率92%。
实施例21:
笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]的制备方法,步骤为:在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)10mmol(6.33g),通氮气10~30分钟(除去体系中的氧),依次加入1,1-二甲基-1-苯基硅烷30~60mmol(4.08~8.16g)、[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)20~50mmol(3.2~8.1g),摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液100~180μL和甲苯50~80mL,混合,于氮气氛围下在温度80~85℃反应60~72小时,采用薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全,反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度80~90℃下干燥12~20h,得膏状产物,即为制得的笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基;1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS],产率88-92%。
上述实施例18~21通过引入苯基,可以有效地降低交联密度,而引入刚性基团苯基,有利于提高材料的力学性能。
实施例22:
正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷[简称(n-Octyl,BCB)-POSS]的制备方法,步骤为:在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)10mmol,通氮气10分钟(除去体系中的氧),依次加入1,1-二甲基-1-辛基硅烷30mmol,[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)20mmol,摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液100μL和甲苯50mL,混合,于氮气氛围下在温度80℃反应72小时,采用薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全,反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量5倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量5倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量5倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度80℃下干燥20h,得粘稠状产物,即为制得的笼型[正辛基;1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷,产率88%。
实施例23:
正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷[简称(n-Octyl,BCB)-POSS]的制备方法,步骤为:在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)10mmol,通氮气30分钟(除去体系中的氧),依次加入1,1-二甲基-1-辛基硅烷60mmol,[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)50mmol,摩尔浓度为0.025M的(催化剂)H2PtCl6的四氢呋喃溶液180μL和甲苯80mL,混合,于氮气氛围下在温度85℃反应60小时,采用薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全,反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量10倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度90℃下干燥12h,得粘稠状产物,即为制得的笼型[正辛基;1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷,产率91%。
实施例24:
正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷[简称(n-Octyl,BCB)-POSS]的制备方法,步骤为:在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷(简称OVPOSS)10mmol,通氮气20分钟(除去体系中的氧),依次加入1,1-二甲基-1-辛基硅烷45mmol,[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯(简称4-DMHSBCB)35mmol,摩尔浓度为0.025M的H2PtCl6的四氢呋喃溶液140μL和甲苯65mL,混合,于氮气氛围下在温度83℃反应66小时,采用薄层色谱监控反应原料OVPOSS是否反应完全,反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量7倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量7倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量7倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物(即沉淀物)在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度88℃下干燥16h,得粘稠状产物,即为制得的笼型[正辛基;1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷,产率92%。
上述实施例22~24通过引入柔性链,可以增加材料的韧性。
实施例25:
正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷[简称(n-Octyl,BCB)-POSS]本体聚合物的制备方法,步骤为:将(一定质量的)正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷加入厌氧瓶中,同时通氮气10分钟(除去体系中的氧),加热至160℃温度子固化反应20h,得到热固性聚合物,即得到正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷本体聚合物。
实施例26:
正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷[简称(n-Octyl,BCB)-POSS]本体聚合物的制备方法,步骤为:将(一定质量的)正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷加入厌氧瓶中,同时通氮气30分钟(除去体系中的氧),加热至250℃温度子固化反应15h,得到热固性聚合物,即得到正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷本体聚合物。
实施例27:
正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷[简称(n-Octyl,BCB)-POSS]本体聚合物的制备方法,步骤为:将(一定质量的)正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷加入厌氧瓶中,同时通氮气20分钟(除去体系中的氧),加热至200℃温度子固化反应18h,得到热固性聚合物,即得到正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷本体聚合物。
实施例28:
笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]本体聚合物的制备方法,步骤为:将(一定质量的)笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷加入厌氧瓶中,同时通氮气10分钟(除去体系中的氧),加热至160℃温度子固化反应20h,得到热固性聚合物,即得到笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷本体聚合物。
实施例29:
笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]本体聚合物的制备方法,步骤为:将(一定质量的)笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷加入厌氧瓶中,同时通氮气30分钟(除去体系中的氧),加热至250℃温度子固化反应15h,得到热固性聚合物,即得到笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷本体聚合物。
实施例30:
笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷本体聚合物的制备方法,步骤为:将(一定质量的)笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷加入厌氧瓶中,同时通氮气20分钟(除去体系中的氧),加热至200℃温度子固化反应18h,得到热固性聚合物,即得到笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷本体聚合物。
实施例31:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)纳米复合材料的制备方法,步骤为:将2g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷和15g四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯在温度50℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在压力-0.09~-0.095MPa、温度120℃下保温12h(至完全脱出气泡)后,分5个阶段固化,第一阶段(缓慢)升温至180℃保持4h、第二阶段(缓慢)升温至200℃保持4h、第三阶段(缓慢)升温至220℃保持2h、第四阶段(缓慢)升温至240℃保持2h、第五阶段(缓慢)降温至150℃保温4h,即(固化)得到苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料。
实施例32:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)纳米复合材料的制备方法,步骤为:将5g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷和20g四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯在温度60℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在压力-0.09~-0.095MPa、温度120℃下保温12h(至完全脱出气泡)后,分5个阶段固化,第一阶段(缓慢)升温至180℃保持4h、第二阶段(缓慢)升温至200℃保持4h、第三阶段(缓慢)升温至220℃保持2h、第四阶段(缓慢)升温至240℃保持2h、第五阶段(缓慢)降温至150℃保温4h,即(固化)得到苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料。
实施例33:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)纳米复合材料的制备方法,步骤为:将3.5g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷和18g四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯在温度55℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在压力-0.09~-0.095MPa、温度120℃下保温12h(至完全脱出气泡)后,分5个阶段固化,第一阶段(缓慢)升温至180℃保持4h、第二阶段(缓慢)升温至200℃保持4h、第三阶段(缓慢)升温至220℃保持2h、第四阶段(缓慢)升温至240℃保持2h、第五阶段(缓慢)降温至150℃保温4h,即(固化)得到苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料。
实施例34:
苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷(简称BCB-POSS)/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)纳米复合材料的制备方法,步骤为:将2~5g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷和15~20g四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯在温度50~60℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在压力-0.09~-0.095MPa、温度120℃下保温12h(至完全脱出气泡)后,分5个阶段固化,第一阶段(缓慢)升温至180℃保持4h、第二阶段(缓慢)升温至200℃保持4h、第三阶段(缓慢)升温至220℃保持2h、第四阶段(缓慢)升温至240℃保持2h、第五阶段(缓慢)降温至150℃保温4h,即(固化)得到苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料。
上述实施例31~34本发明是将BCB-POSS作为添加,加入到DVSBCB中,由于有共同的基团BCB,固化后,可以使POSS很好的分散到材料中,有效地优化材料的电学性能。
实施例35:
笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷[简称(Ph,BCB)-POSS]/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯(简称DVSBCB)纳米复合材料的制备方法,步骤为:将2g笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷和15g四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯在50℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在压力-0.09~-0.095MPa、温度120℃下保温12h(至完全脱出气泡)后,分5个阶段固化,第一阶段(缓慢)升温至180℃保持4h、第二阶段(缓慢)升温至200℃保持4h、第三阶段(缓慢)升温至220℃保持2h、第四阶段(缓慢)升温至240℃保持2h、第五阶段(缓慢)降温至150℃保温4h,即(固化)得到笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料。
实施例36:
笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料的制备方法,步骤为:将5g笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷和20g四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯在60℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在压力-0.09~-0.095MPa、温度120℃下保温12h(至完全脱出气泡)后,分5个阶段固化,第一阶段(缓慢)升温至180℃保持4h、第二阶段(缓慢)升温至200℃保持4h、第三阶段(缓慢)升温至220℃保持2h、第四阶段(缓慢)升温至240℃保持2h、第五阶段(缓慢)降温至150℃保温4h,即(固化)得到笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料。
实施例37:
笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料的制备方法,步骤为:将3.5g笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷和17.5g四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯在55℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在压力-0.09~-0.095MPa、温度120℃下保温12h(至完全脱出气泡)后,分5个阶段固化,第一阶段(缓慢)升温至180℃保持4h、第二阶段(缓慢)升温至200℃保持4h、第三阶段(缓慢)升温至220℃保持2h、第四阶段(缓慢)升温至240℃保持2h、第五阶段(缓慢)降温至150℃保温4h,即(固化)得到笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料。
实施例38:
BCB-POSS/P(DVSBCB)纳米复合材料的制备方法,步骤为:将2-5g BCB-POSS和15-20g P(DVSBCB)(是DVSBCB单体在均三甲苯中160℃预聚45-55h所得产物)在50-60℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在-0.09~-0.095MPa下120℃保温12h至完全脱出气泡后分5个阶段固化,第一阶段缓慢升温至180℃保持4h,第二阶段缓慢升温至200℃保持4h,第三阶段缓慢升温至220℃保持2h,第四阶段缓慢升温至240℃保持2h,第五阶段缓慢降温至150℃保温4h,固化得到低介电苯并环丁烯树脂复合材料(BCB-POSS/P(DVSBCB)纳米复合材料)。
实施例39:
(n-Octyl,BCB)-POSS,BCB-POSS/DVSBCB纳米复合材料的制备方法,步骤为:将3-5g BCB-POSS,3-5g(n-Octyl,BCB)-POSS和20-30g DVSBCB单体在50-60℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在-0.09~-0.095MPa下120℃保温12h至完全脱出气泡后分5个阶段固化,第一阶段缓慢升温至180℃保持4h,第二阶段缓慢升温至200℃保持4h,第三阶段缓慢升温至220℃保持2h,第四阶段缓慢升温至240℃保持2h,第五阶段缓慢降温至150℃保温4h,固化得到低介电苯并环丁烯树脂复合材料。
实施例40:
(n-Octyl,BCB)-POSS,BCB-POSS/P(DVSBCB)纳米复合材料的制备方法,步骤为:将2-5g BCB-POSS,2-5g(n-Octyl,BCB)-POSS和20-30g P(DVSBCB)在50-60℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在-0.09~-0.095MPa下120℃保温12h至完全脱出气泡后分5个阶段固化,第一阶段缓慢升温至180℃保持4h,第二阶段缓慢升温至200℃保持4h,第三阶段缓慢升温至220℃保持2h,第四阶段缓慢升温至240℃保持2h,第五阶段缓慢降温至150℃保温4h,固化得到低介电苯并环丁烯树脂复合材料。
实施例41:
BCB-POSS/乙烯基聚硅氧烷纳米复合材料的制备方法,步骤为:将2-5g BCB-POSS和10-20g乙烯基聚硅氧烷在50-60℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在-0.09~-0.095MPa下120℃保温12h至完全脱出气泡后分5个阶段固化,第一阶段缓慢升温至180℃保持4h,第二阶段缓慢升温至200℃保持4h,第三阶段缓慢升温至220℃保持2h,第四阶段缓慢升温至240℃保持2h,第五阶段缓慢降温至150℃保温4h,固化得到改性的低介电BCB-POSS/乙烯基聚硅氧烷纳米复合材料。
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:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为质量(重量)百分比例或本领域技术人员公知的百分比例。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)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 (10)

1.苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷,其特征是该化合物具有(Ⅳ)所示的化学结构式:
式中:
0<R≤8,0≤R1<8,R+R1=8。
2.苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的制备方法,其特征是步骤为:
a、配料:按OVPOSS:4-DMHSBCB:氯铂酸为1:1~10:5×10-3~6×10-3的摩尔比例取原料OVPOSS、4-DMHSBCB和氯铂酸;
将催化剂氯铂酸与四氢呋喃混合配成0.025mol/L的氯铂酸的四氢呋喃溶液;将OVPOSS用甲苯按质量体积g/mL比例为1:5~10混合配成OVPOSS的甲苯溶液;
所述OVPOSS是八乙烯基笼型倍半硅氧烷的简称;所述4-DMHSBCB是4-(1,1-二甲基-1-氢基)硅基苯并环丁烯的简称;
b、混合反应:将OVPOSS的甲苯溶液、4-DMHSBCB依次投入到反应器中,通入氮气保护10~30min后,加入氯铂酸的四氢呋喃溶液,在60~90℃的反应温度和强力搅拌下,连续反应36~72h,得反应后物料;
c、分离提纯:将反应后物料冷却至室温,经硅胶过滤得到无色溶液,将无色溶液使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度45~60℃的条件下除去甲苯后,得余留物,加入余留物质量5~10倍量的甲醇,过滤,将过滤后得到的固体物溶于1~2倍质量的甲苯中,再倒入5~10倍质量的甲醇,过滤,过滤后得到的固体物在室温下置于真空干燥箱内干燥12~20h,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷。
3.苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物的制备方法,其特征是步骤为:
将苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷加入厌氧瓶中,通入氮气10~30分钟后,加热至温度160~250℃下固化反应6~10h,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的本体聚合物。
4.苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物的制备方法,其特征是步骤为:
将2~5g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷和10~30mL均三甲苯加入厌氧瓶中,通氮气10~30分钟后,加热至温度160~165℃下预聚反应15~20h,冷却至室温,得到反应后物料,将反应后物料使用旋转蒸发仪在压力-0.09~-0.095MPa、温度85~90℃的条件下除去均三甲苯,得到BCB-POSS的预聚物,将BCB-POSS的聚合物配成0.5~1%的甲苯溶液,使用匀胶机在2000~3000r/min,在硅片上成膜,在50~60℃烘8~12h、在180℃保持4h、在200℃保持4h、在220℃保持2h、在240℃保持2h后,得到热固性聚合物,即为制得的苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷的溶液聚合物。
5.笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷的制备方法,其特征是步骤为:
在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷10mmol,通氮气10~30分钟,依次加入1,1-二甲基-1-苯基硅烷30~60mmol、[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯20~50mmol,摩尔浓度为0.025M的H2PtCl6的四氢呋喃溶液100~180μL和甲苯50~80mL,混合,于氮气氛围下在温度80~85℃反应60~72小时,反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度80~90℃下干燥12~20h,得膏状产物,即为制得的笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基;1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷。
6.正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷的制备方法,其特征是步骤为:
在干燥的、装有磁力搅拌子的厌氧瓶中,加入笼型八乙烯倍半硅氧烷10mmol,通氮气10~30分钟,依次加入1,1-二甲基-1-辛基硅烷30~60mmol,[4-(1,1-二甲基-1-氢)]硅基苯并环丁烯20~50mmol,摩尔浓度为0.025M的H2PtCl6的四氢呋喃溶液100~180μL和甲苯50~80mL,混合,于氮气氛围下在温度80~85℃反应60~72小时,反应结束后,将反应后物料冷却至室温,加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;过滤后得到的固体物中再加入反应后物料质量5~10倍量的乙醇,沉淀,过滤;将过滤后得到的固体物在真空干燥箱内于压力-0.09~-0.095MPa、温度80~90℃下干燥12~20h,得粘稠状产物,即为制得的笼型[正辛基;1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷。
7.正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷本体聚合物的制备方法,其特征是步骤为:
将正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷加入厌氧瓶中,同时通氮气10~30分钟,加热至160~250℃温度子固化反应15~20h,得到热固性聚合物,即得到正辛基,苯并环丁烯基取代笼型倍半硅氧烷本体聚合物。
8.笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷本体聚合物的制备方法,其特征是步骤为:
将笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷加入厌氧瓶中,同时通氮气10~30分钟,加热至160~250℃温度子固化反应15~20h,得到热固性聚合物,即得到笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷本体聚合物。
9.苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料的制备方法,其特征是步骤为:
将2~5g苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷和15~20g四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯在温度50~60℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在压力-0.09~-0.095MPa、温度120℃下保温12h后,分5个阶段固化,第一阶段升温至180℃保持4h、第二阶段升温至200℃保持4h、第三阶段升温至220℃保持2h、第四阶段升温至240℃保持2h、第五阶段降温至150℃保温4h,即得到苯并环丁烯官能化笼型聚倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料。
10.笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料的制备方法,其特征是步骤为:
将2~5g笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷和15~20g四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯在50~60℃下混合搅拌均匀,倒入预热过的聚四氟乙烯模具中,真空烘箱中抽真空脱出气泡,在压力-0.09~-0.095MPa、温度120℃下保温12h后,分5个阶段固化,第一阶段升温至180℃保持4h、第二阶段升温至200℃保持4h、第三阶段升温至220℃保持2h、第四阶段升温至240℃保持2h、第五阶段降温至150℃保温4h,即得到笼型[1,1-二甲基,1-苯基硅乙基,1,1-二甲基,1-(4’-苯并环丁烯基)硅乙基]乙烯基倍半硅氧烷/四甲基二乙烯基硅氧烷桥联的苯并环丁烯纳米复合材料。
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