DE3832933A1 - Verfahren zur herstellung von polysilazanen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von polysilazanenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Polysilazanen durch Direktsynthese aus Silicium.
Gemäß der US 42 55 348 werden Dimethylaminosilane auf direktem
Wege ausgehend von metallischem Silicium und Dimethylamin
hergestellt. In Spalte 6, zweiter Absatz wird dort
offenbart, daß nur Dimethylamin bei der Umsetzung von mit
Kupfer aktiviertem Siliciumpulver zu einer Reaktion führt.
Ammoniak und Methylamin sind dort als ungeeignete Substrate
für die Umsetzung gekennzeichnet. Selbst die Zugabe von Ammoniak
oder Methylamin zum Dimethylamin unterdrückt die Reaktion.
In der US 46 75 424 werden diese Dimethylaminosilane mit Ammoniak
oder Methylamin derart umgesetzt, daß zumindest ein
partieller Aminaustausch stattfindet. Die so erhaltenen Aminosilane
werden in Gegenwart eines sauren Katalysators oder
dessen Ammoniumsalz zu Polysilazanen polymerisiert.
Weiter sind Verfahren zur Herstellung von Polysilazanen bekannt,
die den Umweg über Halogensilane gehen, d. h. Silicium
wird mit einem Halogenkohlenwasserstoff zu Organohalogensilanen
umgesetzt und diese werden mit Aminen zu Polysilazanen
polymerisiert. Nachteiligerweise sind die so
erhaltenen Polysilazane mit Halogen bzw. Aminhydrohalogeniden
verunreinigt, was bei der Verarbeitung der Polysilazane
zu SiC-enthaltendem Keramikmaterial zu bisweilen
drastischen Qualitätseinbußen des Keramikmaterials führt.
Weiter entstehen bei der Herstellung der Polysilazane Halogenwasserstoffe,
die Probleme bezüglich der Korrosion der
Reaktionsapparaturen mit sich bringen.
Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von
Polysilazanen, das ausgehend von Silicium und Aminen direkt
zu Polysilazanen führt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
von Polysilazanen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest
ein Amin der allgemeinen Formel
NH₂R,
wobei R Wasserstoff-, Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Alkaryl- oder
Aralkylrest bedeutet,
und mit Kupfer aktiviertes Siliciumpulver in flüssigem Reaktionsmedium,
erzeugt durch die Zugabe eines Lösungsmittels
und/oder eines Überschusses an flüssigem Amin, umgesetzt
werden.
Überraschenderweise wurde gegenüber dem Vorurteil in der US
42 55 348 gefunden, daß es durch das erfindungsgemäße Verfahren
möglich ist, eine Umsetzung von Aminen der allgemeinen
Formel NH₂R und mit Kupfer aktiviertem
Siliciumpulver zu erzielen.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber der US
46 75 424 den Vorteil, daß keine Isolation von
Aminosilanen notwendig ist und der Transaminierungsschritt
entfällt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Polysilazane erhalten,
die frei von Halogen sind. Es fallen keine Aminhydrochloride
als Nebenprodukte an, wie dies bei der
Umsetzung von Halogensilanen mit Aminen der Fall ist. Diese
Aminhydrochloride würden nicht nur einen zusätzlichen Aufwand
bei der Beseitigung bzw. Regenerierung und Ausbeuteminderungen
durch Absorbtion der Primärprodukte bedeuten,
sondern führen auch zu Verunreinigungen der Endprodukte.
Bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel NH₂R sind
Verbindungen bei denen der Rest R ein Wasserstoff-, Methyl-,
Ethyl-, i-Propyl-, n-Propyl-, n-Butyl-, sek.-Butyl-, tert.-
Butyl-, Cyclohexyl-, Allyl-, Benzyl-, Phenyl- oder Tolylrest
ist.
Falls gewünscht können Mischungen von Verbindungen der allgemeinen
Formel NH₂R mit unterschiedlichen Resten R eingesetzt
werden.
Auch der Einsatz von Mischungen von zumindest einem Amin der
allgemeinen Formel NH₂R mit zumindest einem Amin der allgemeinen
Formel NHR₂ ist möglich. Hierbei beträgt das molare
Verhältnis der Verbindung der allgemeinen Formel NH₂R zu der
Verbindung der allgemeinen Formel NHR₂ vorzugsweise 100 : 1
bis 1 : 100, insbesondere 1 : 10 bis 10 : 1. Werden Verbindungen
der allgemeinen Formel NHR₂ mitverwendet, so bedeutet R jeweils
unabhängig voneinander einen Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-,
Alkaryl- oder Aralkylrest. Bevorzugte Reste R sind jeweils
unabhängig voneinander der Wasserstoff-, Methyl-, Ethyl-, i-
Propyl-, n-Propyl-, n-Butyl-, sek.-Butyl-, tert.-Butyl-,
Cyclohexyl, Allyl-, Benzyl-, Phenyl- oder Tolylrest. Beispiele
für bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel
NHR₂ sind
Dimethylamin, Äthylmethylamin, Diäthylamin, Di-n-propylamin,
Di-iso-propylamin, Di-n-butylamin, N-Methylanilin, N-Ethylanilin,
Diphenylamin, Dibenzylamin.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Amine weisen vorzugsweise
einen Wassergehalt kleiner als 1 Gew.-%, insbesondere kleiner
als 0,1 Gew.-% auf.
Erfindungsgemäß eingesetztes Siliciumpulver, das mit Kupfer
aktiviert ist, weist vorzugsweise eine Teilchengröße im Bereich
von 1 µm bis 5 mm, insbesondere 50 µm bis 1000 µm, auf.
Die Aktivierung des Siliciums mit dem Kupfer erfolgt vorzugsweise
auf die in der US 46 75 424 beschriebene Art, worauf
in diesem Zusammenhang ausdrücklich verwiesen wird.
Hierbei wird beispielsweise das Siliciumpulver mit Kupferpulver
oder Kupferverbindungen versetzt und unter Inertgas
erhitzt bzw. geschmolzen. Es ist jedoch auch eine in situ
Aktivierung möglich, wobei der Kupferkatalysator in Form von
CuII-, vorwiegend CuI-Verbindungen zum Reaktionsgemisch gegeben
wird. Eine separate thermische Vorbehandlung entfällt
hierbei.
Vorzugsweise wird mit Kupferoxid bei 1000°C unter Wasserstoffatmosphäre
aktiviert.
Vorzugsweise werden Siliciumpulver und Amin in einem molaren
Verhältnis von 1000 : 1 bis 1 : 1000, insbesondere 1 : 10 bis
10 : 1, eingesetzt.
Die Reaktionstemperaturen betragen vorzugsweise 200 bis 400°C,
insbesondere 250 bis 300°C.
Je nach Siedepunkt der eingesetzten Amine kann bei Normaldruck
oder Überdruck gearbeitet werden. Die Größe des Überdrucks
hängt natürlich vom Dampfdruck des eingesetzten
Amins, vom Dampfdruck der ggf. verwendeten Lösungsmittel,
sowie vom Füllungsgrad des Autoklaven ab, vorzugsweise wird
ein Bereich von 2 bis 300 bar gewählt. Wird beispielsweise
mit dem leichtflüchtigen Methylamin umgesetzt, so hat sich
ein Arbeiten in Autoklaven bei einem Überdruck von vorzugsweise
50 bis 150 bar bewährt.
Erfindungsgemäß werden die Amine und mit Kupfer aktiviertes
Siliciumpulver in flüssigem Reaktionsmedium umgesetzt, d. h.
die Reaktanden befinden sich in flüssiger Umgebung.
Obwohl es vor allem bei Aminen mit hohen Siedepunkten nicht
unbedingt erforderlich ist, da auch ein Überschuß an Amin
als flüssige Umgebung dienen kann, hat sich die Verwendung
von inerten Lösungsmitteln als vorteilhaft erwiesen. Als
Lösungsmittel werden vorwiegend inerte Kohlenwasserstoffe
wie Alkane, beispielsweise Hexan, Octan oder Isooctan, Alkangemische,
beispielsweise Petrolether verschiedener Siedefraktionen
oder Petroleum, Alkene beispielsweise Hexen,
Octen, Decen, Dodecen, Tetradecen, Hexadecen oder Octadecen,
Cycloalkane, beispielsweise Cyclohexan, Tetralin oder Decalin
oder Aromaten, beispielsweise Benzol, Toluol, Xylol oder
Mesitylen eingesetzt.
Auch tertiäre Amine wie Triethylamin, Tributylamin, Tribenzylamin,
Pyridin oder Picolin können als Lösungsmittel eingesetzt
werden.
Werden Lösungsmittel verwendet, so beträgt das Gewichtsverhältnis
Lösungsmittel zu eingesetztem Amin vorzugsweise
100 : 1 bis 1 : 100, insbesondere 5 : 1 bis 1 : 5.
Da bei der Umsetzung der Amine mt Silicium pro Mol Silicium
ein Mol Wasserstoff entsteht, wird in einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Katalysator,
der Hydrierungs- und/oder Dehydrierungsreaktion
beschleunigt, zugesetzt. Es werden vorzugsweise 0,01 bis 1
Gew.-% dieser Katalysatoren bezogen auf eingesetzte Menge
Siliciumpulver zugegeben. Hydrierungs- und/oder Dehydrierungskatalysatoren,
die zumeist aus Platin-, Palladium-,
Rhodium-, Nickel- und Kobaltverbindungen hergestellt
werden, sind bekannt und beispielsweise in Houben-Weyl,
Methoden der organischen Chemie, Band 4, 1c, Reduktion,
Thieme Verlag, Stuttgart 1980 beschrieben, worauf in diesem
Zusammenhang ausdrücklich verwiesen wird. Bei diesen Katalysatoren
wird zwischen Heterogenkatalysatoren wie beispielsweise
Platin auf Aktivkohle oder Raney-Nickel und im
Reaktionsmedium löslichen Katalysatoren unterschieden. Vorzugsweise
werden beim erfindungsgemäßen Verfahren im Reaktionsmedium
lösliche Katalysatoren eingesetzt. Beispiele
solcher Katalysatoren sind
Bis(triphenylphosphin)palladium(II)chlorid, Diaminpalladium(II)chlorid,
Dichlorbis(acetonitril)palladium(II), Dichlorbis(benzonitril)palladium(II),
Dichlorbis(triphenylphosphin)palladium(II),
Dichlor(cycloocta-1,5-dien)palladium(II),
Dichlorethylendiaminpalladium(II), Dichlor(norbornadien)palladium(II),
Palladium(II)acetat, trimer,
Palladium(II)2,4-pentandionat,
Tetrakis(triphenylphosphin)palladium,
Bis(ethylendiamin)platin(II)chlorid,
Bis(triphenylphosphin)platin(II)chlorid, Hexachlorplatinsäure,
Chlor(2,2′,2″-terpyridin)platin(II)chlorid, Dichlorbis(acetonitril)platin(II),
Dichlorbis(benzonitril)platin(II),
Dichlorbis(triphenylphosphin)platin(II),
Dichlor-(cycloocta-1,5-dien)platin(II),
Dichlordicarbonylplatin(II), Dihydrogenhexachloroplatinat(IV),
Platinum-2,4-pentandionat, Tetrakis(triphenylphosphin)platin,
Acetylacetonatbis(ethylen)rhodium(I),
Bis(chlordicarbonylrhodium),
Bis(triphenylphosphin)rhodium carbonylchlorid,
Carbonylhydridtris(triphenylphosphin)rhodium,
Chlor(norbornadien)rhodium(I)dimer, 1,5-Cyclooctadienrhodium(I)chloriddimer
Dicarbonylrhodium(I)2,4-pentandionat,
Dodecacarbonyltetrarhodium, Hydriddichlortris(triphenylphosphin)rhodium(I),
Rhodium(III)2,4-pentandionat,
Tetra-n-butylammoniumdichlor-dicarbonylrhodium(I),
Tris(ethylendiamin)rhodium(III)chlorid.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich
durchgeführt werden. Bei der diskontinuierlichen
Verfahrensführung hat sich folgende Vorgehensweise
bewährt. Das mit Kupfer aktivierte Siliciumpulver, das Amin,
sowie ggf. der Hydrierungs- und/oder Dehydrierungskatalysator
und das vorzugsweise trockene und sauerstofffreie
Lösungsmittel werden in das Reaktionsgefäß, beim Arbeiten
mit erhöhtem Druck ist dies ein Autoklav, gefüllt. Die Reihenfolge
der Zugabe der Komponenten ist hierbei unerheblich.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in inerter
d. h. weitgehend wasser- bzw. sauerstofffreier Atmosphäre
durchgeführt. Zur Erzeugung dieser Atmosphäre wird die Reaktionsapparatur
mit Inertgasen wie Stickstoff oder Argon gespült.
Anschließend wird auf die gewünschte Reaktionstemperatur erhitzt.
Bevorzugte Reaktionszeiten sind in Abhängigkeit von den Reaktionspartnern
sowie den Reaktionsbedingungen 2 bis 20
Stunden, insbesondere 5 bis 10 Stunden.
Nach dem Abkühlen wird beim Arbeiten im Autoklaven der gebildete
Wasserstoff sowie ggf. unumgesetztes Amin abgelassen.
Das Reaktionsgemisch wird entleert und nicht
abreagiertes Siliciumpulver wird abfiltriert. Das Filtrat
wird eingeengt.
Je nach Verwendungszweck des gebildeten Polysilazans und den
gewünschten physikalischen Eigenschaften kann das Polymer
noch einer Nachpolymerisation bei erhöhter Temperatur unterzogen
werden. Hierbei werden die Polymeren vorzugsweise in
inerter Atmosphäre beispielsweise erzeugt durch Inertgase
wie Stickstoff oder Argon oder im Vakuum vorzugsweise beim
Druck der umgebenden Atmosphäre, also 1020 hPa(abs.) oder
ungefähr 1020 hPa(abs.) gegebenenfalls in Gegenwart eines
Katalysators ausgewählt aus der Gruppe der
Tetraalkylammonium-, -phosphoniumhalogenide der tertiären
Amine, auf Temperaturen von vorzugsweise 200 bis 400°C erhitzt.
Beispiele für hierbei verwandte Katalysatoren sind
(n-Propyl)₄NCl, (n-Propyl)₄NBr, (n-Butyl)₄NCl, (n-Butyl)₄NBr,
(n-Butyl)₄PBr, CH₃(Phenyl)₃PBr, CH₃(C₁₀H₂₁)₃NCl, (n-Octyl)₄NBr.
Die erfindungsgemäß hergestellten Polysilazane finden vor
allem Verwendung zur Herstellung von SiC-enthaltendem Keramikmaterial,
wobei die Herstellung von SiC-enthaltenden Keramikfasern,
SiC-enthaltenden Schutzschichten sowie die
Verwendung als Bindemittel beim Sintern im Vordergrund stehen.
Aber auch die Verwendung zur Herstellung von porösen
bzw. mikroporösen Filtern auf Basis von SiC ist möglich.
Polysilazane dienen auch als Ausgangsmaterial für Siliconharze.
Ein 100 ml fassender Stahl-Autoklav wurde mit einer auf -20°C
gekühlten Mischung aus 30 g 1-Hexen, 15,5 g verflüssigtem
Methylamin, 2,8 g mit Kupfer aktiviertem Siliciumpulver
(Teilchengröße 75 bis 400 µm) und 1 ml einer 1%igen Lösung
(1 g Platinverbindung in 100 ml Lösung) von Pt(acac)₂ in
Toluol gefüllt, verschlossen und mit Stickstoff inertisiert.
Dann wurde 15 h auf 260°C erhitzt, wobei sich ein
Druck von 150 bar aufbaute. Nach dem Abkühlen wurde entspannt
das verbleibende Reaktionsgemisch filtriert, wobei
1,5 g unreagiertes Siliciumpulver verblieben, und das Filtrat
bei 208°C im Vakuum eingeengt. Es verblieben 3,85 g
eines braunen, öligen Polysilazans.
Elementaranalyse:
Elementaranalyse:
N|28,3% | |
Si | 24,2% |
Analog Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 30 g 1-Octen, 15 g
verflüssigtem Methylamin, 2,8 g mit Kupfer aktiviertem Siliciumpulver
und 1 ml einer 1%igen Lösung von Pt(acac)₂ in
Toluol 15 h auf 250°C erhitzt, wobei sich ein Druck von 170
bar aufbaute. Die Aufarbeitung ergab eine Restmenge von 0,9
g Siliciumpulver sowie 2,5 g eines öligen Polysilazans.
Elementaranalysen:
Elementaranalysen:
C|26,3% | |
H | 9,8% |
N | 29,0% |
Si | 23,3% |
IR-Spektrum:
3420 cm-1 (N-H); 2925, 2880, 2810 cm-1 (C-H); 2105 cm-1 (Si-H); 1460, 1370 cm-1 (C-H); 1100, 1050, 950, 895 cm-1 (Si-N-Si); 850, 830, 795, 770, 660 cm-1 (N-H).
3420 cm-1 (N-H); 2925, 2880, 2810 cm-1 (C-H); 2105 cm-1 (Si-H); 1460, 1370 cm-1 (C-H); 1100, 1050, 950, 895 cm-1 (Si-N-Si); 850, 830, 795, 770, 660 cm-1 (N-H).
Das ¹H-NMR-Spektrum zeigte die NMe-Protonen bei 2,35 ppm und
die SiH-Protonen bei 4,20 ppm. Intensitätverhältnis NMe/SiH
18,35 : 1.
Die analytischen und spektroskopischenm Daten lassen sich
einer Verbindung der folgenden Struktur zuordnen.
Analog Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 10 g Isopren, 20 g
Toluol, 10 g verflüssigtem Methylamin, 2,8 g mit Kupfer aktiviertem
Siliciumpulver und 1 ml einer 1%igen Lösung von
Pt(acac)₂ in Toluol 10 h auf 260°C erhitzt, wobei sich ein
Druck von 100 bar aufbaute. Die Aufarbeitung ergab eine
Restmenge von 1,5 g Siliciumpulver sowie 2,1 g eines öligen
Polysilazans.
Elementaranalyse:
Elementaranalyse:
N|23,6% | |
Si | 20,5% |
Analog Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 30 g 1-Octen, 15,5 g
verflüssigtem Methylamin, 2,8 g mit Kupfer aktiviertem Siliciumpulver
und 1 ml einer 1%igen Lösung von Pt(acac)₂ in
Toluol 10 h auf 270°C erhitzt, wobei sich ein Druck von 86
bar aufbaute. Die Aufarbeitung ergab eine Restmenge von 1 g
Siliciumpulver sowie 8,5 g eines gelben, honigartig zähen
Polysilazans.
Analog Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 30 g Toluol, 15,5 g
verflüssigtem Methylamin, 2,8 g mit Kupfer aktiviertem Siliciumpulver
und 1 ml einer 1%igen Lösung von Pt(acac)₂ in
Toluol 10 h auf 270°C erhitzt, wobei sich ein Druck von 245
bar aufbaute. Die Aufarbeitung ergab eine Restmenge von 0,5
g Siliciumpulver sowie 8,3 g eines graugelben, festen Polysilazans.
Analog Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 30 g Toluol, 15,5 g
verflüssigtem Methylamin und 2,8 g mit Kupfer aktiviertem
Siliciumpulver 10 h auf 270°C erhitzt, wobei sich ein Druck
von 185 bar aufbaute. Die Aufarbeitung ergab eine Restmenge
von 1,5 g Siliciumpulver sowie 8,3 g eines fettartigen,
braunen Polysilazans.
Analog Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 30 g Toluol, 6,2 g
verflüssigtem Methylamin, 9,3 g verflüssigtem Dimethylamin,
2,8 g mit Kupfer aktiviertem Siliciumpulver und 0,02 g
[P(C₆H₅)₃]₄Pd auf 10 h auf 260°C erhitzt, wobei sich ein Druck
von 155 bar aufbaute. Die Aufarbeitung ergab eine Restmenge
von 1,3 g Siliciumpulver sowie 3,4 g eines öligen Polysilazans.
Dieses Polysilazan wurde unter Stickstoffatmosphäre 10
min einer Nachpolymerisation bei 350°C und Atmosphärendruck,
also ungefähr 1020 hPa(abs.) unterworfen. Es wurden
2,9 g eines in Toluol, Tetrahydrofuran und chlorierten Kohlenwasserstoffen
löslichen Polysilazans erhalten, das einen
Schmelzpunkt von 110°C aufwies und aus dessen Schmelze sich
lange, dünne elastische Fasern ziehen ließen.
Elementaranalyse:
Elementaranalyse:
N|23,6% | |
Si | 29,6% |
C | 27,5% |
H | 8,3% |
Analog Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 30 g Toluol, 16,8 g
Anilin, 2,8 g mit Kupfer aktiviertem Siliciumpulver und 1 ml
einer 1%igen Lösung von Pt(acac)₂ in Toluol 10 h auf 270°C
erhitzt, wobei sich ein Druck von 60 bar aufbaute. Die Aufarbeitung
ergab eine Restmenge von 1,9 g Siliciumpulver sowie
8,9 g eines festen, braunen Polysilazans mit einem
Schmelzpunkt von 75°C. Das Polymer läßt sich aus der
Schmelze zu Fasern verspinnen.
Elementaranalyse:
Elementaranalyse:
Si|10,1% | |
C | 69,9% |
H | 6,3% |
N | 14,9% |
Analog Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 30 g Toluol, 16,8 g
n-Butylamin, 2,8 g mit Kupfer aktiviertem Siliciumpulver und
1 ml einer 1%igen Lösung von Pt(acac)₂ in Toluol 10 h auf 270
°C erhitzt, wobei sich ein Druck von 50 bar aufbaute. Die
Aufarbeitung ergab eine Restmenge von 2,7 g Siliciumpulver
sowie 0,2 g eines braunen, zähflüssigen Polysilazans.
Analog Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 30 g Toluol, 16,8 g
Benzylamin, 2,8 g mit Kupfer aktiviertem Siliciumpulver und
1 ml einer 1%igen Lösung von Pt(acac)₂ in Toluol 10 h auf
270°C erhitzt, wobei sich ein Druck von 50 bar aufbaute. Als
Rückstand wurde nach der Aufarbeitung 6,5 g eines klebrigen,
zähflüssigen Polysilazans erhalten.
Analog Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 30 g Toluol, 3,1 g
verflüssigtem Methylamin, 18,6 g verflüssigtem Dimethylamin,
2,8 g mit 3 Gew.-% Kupfer-II-oxid bei 1000°C in Wasserstoff-
Atmosphäre aktiviertem Siliciumpulver und 1 ml einer 1%igen
Lösung von Pt(acac)₂ in Toluol 10 h auf 260°C erhitzt. Es
baute sich ein Druck von 180 bar auf. Die Aufarbeitung ergab
eine Restmenge von 1,2 Siliciumpulver sowie 4,5 g eines öligen
Polysilazans.
Analog Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 30 g Toluol, 12,4 g
verflüssigtem Methylamin, 4,8 g verflüssigtem Dimethylamin,
2,8 g mit 3 Gew.-% CuO bei 1000°C in Wasserstoff-Atmosphäre
aktiviertem Siliciumpulver, 50 mg CuCl und 1 ml einer 1%igen
Lösung von Pt(acac)₂ in Toluol 10 h auf 260°C erhitzt.
Der Druck stieg im Verlauf der Reaktion auf 190 bar.
Nach dem Abkühlen, Entspannen und der Aufarbeitung wurde
eine Silicium-Restmenge von 1,5 g isoliert sowie 5,6 g eines
öligen Polysilans. Dies ließ sich in Gegenwart von 2 Gew.-%
n-Bu₄NBr bei 370°C und Atmosphärendruck zu einem festen
Polysilazan auspolymerisieren.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von Polysilazanen, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Amin der allgemeinen
Formel
NH₂R,wobei R jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff-,
Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest bedeutet,
und mit Kupfer aktiviertes Siliciumpulver in flüssigem
Reaktionsmedium, erzeugt durch die Zugabe eines Lösungsmittels
und/oder eines Überschusses an flüssigem Amin,
umgesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als Amin Verbindungen der allgemeinen Formel
NH₂R,wobei R ein Wasserstoff-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl-, n-
Propyl-, n-Butyl-, sek.-Butyl-, tert.-Butyl-, Cyclohexyl-,
Allyl-, Benzyl-, Phenyl- oder Tolylrest ist,
eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mischung von zumindest einem Amin der
allgemeinen Formel NH₂R mit zumindest einem Amin der
allgemeinen Formel NHR₂,
wobei R jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff-,
Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest bedeutet,
eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Mischung von zumindest einem Amin der allgemeinen
Formel NH₂R mit zumindest einem Amin der allgemeinen
Formel NHR₂,
wobei R jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff-,
Methyl-, Ethyl-, i-Propyl-, n-Propyl-, n-Butyl-, sek.-
Butyl-, tert.-Butyl-, Cyclohexyl-, Allyl-, Benzyl-,
Phenyl- oder Tolylrest ist,
eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mischung von zumindest einem Amin der
allgemeinen Formel NH₂R mit zumindest einem Amin der
allgemeinen Formel NHR₂ eingesetzt wird, wobei das molare
Verhältnis von NH₂R zu NHR₂ 100 : 1 bis 1 : 100 beträgt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Kupfer aktivierte
Siliciumpulver eine Teilchengröße im Bereich von 1 µm bis
5 mm aufweist.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß Amin und mit Kupfer aktiviertes
Siliciumpulver in einem molaren Verhältnis von
1000 : 1 bis 1 : 1000 eingesetzt werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionstemperatur
200 bis 400°C beträgt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß Hydrierungs- und/oder Dehydrierungskatalysator
zugesetzt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene Polysilazan
einer Nachpolymerisation bei erhöhter Temperatur unterzogen
wird.
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---|---|---|---|
DE19883832933 DE3832933A1 (de) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | Verfahren zur herstellung von polysilazanen |
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DE19883832933 DE3832933A1 (de) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | Verfahren zur herstellung von polysilazanen |
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---|---|
DE3832933A1 true DE3832933A1 (de) | 1990-03-29 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883832933 Withdrawn DE3832933A1 (de) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | Verfahren zur herstellung von polysilazanen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3832933A1 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4255348A (en) * | 1979-10-24 | 1981-03-10 | Union Carbide Corporation | Preparation of dimethylaminosilanes |
US4675424A (en) * | 1986-03-19 | 1987-06-23 | Union Carbide Corporation | Method for making polysilazanes |
-
1988
- 1988-09-28 DE DE19883832933 patent/DE3832933A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4255348A (en) * | 1979-10-24 | 1981-03-10 | Union Carbide Corporation | Preparation of dimethylaminosilanes |
US4675424A (en) * | 1986-03-19 | 1987-06-23 | Union Carbide Corporation | Method for making polysilazanes |
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