NL8101940A - Silazan polymeren uit (r'3si)2nh en organochloorsilanen. - Google Patents

Silazan polymeren uit (r'3si)2nh en organochloorsilanen. Download PDF

Info

Publication number
NL8101940A
NL8101940A NL8101940A NL8101940A NL8101940A NL 8101940 A NL8101940 A NL 8101940A NL 8101940 A NL8101940 A NL 8101940A NL 8101940 A NL8101940 A NL 8101940A NL 8101940 A NL8101940 A NL 8101940A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
silazan
polymer
phenyl
general formula
alkyl group
Prior art date
Application number
NL8101940A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Dow Corning
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Corning filed Critical Dow Corning
Publication of NL8101940A publication Critical patent/NL8101940A/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/565Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • C04B35/571Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide obtained from Si-containing polymer precursors or organosilicon monomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/90Carbides
    • C01B32/914Carbides of single elements
    • C01B32/956Silicon carbide
    • C01B32/963Preparation from compounds containing silicon
    • C01B32/977Preparation from organic compounds containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/60Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C08G77/62Nitrogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/88Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by thermal analysis data, e.g. TGA, DTA, DSC
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Description

- 1 - ·* i
Silazan polymeren uit (B’^SilgHH en organochloorsilanen.
De uitvinding heeft betrekking op de bereiding van silazan polymeren, die nuttig zijn als chemische tussenprodukten om organosilicium verbindingen te synthetiseren. Zij zijn nuttig ! bij branden bij hoge temperaturen om siliciumcarbide en silicium- 5 carbide houdende keramische materialen te vormen.
Gevonden werd een nieuw proces ter bereiding van nieuwe silazan polymeren, waarbij men organochloorsilanen in kon-takt brengt met en laat reageren met disilazanen in een inerte, nagenoeg watervrije atmosfeer, terwijl men vluchtige bijprodukten .1Q af dest illeert.
Zoals bekend zullen halogeensilan monomeren reageren met ammoniak en de meeste organische verbindingen, die een primaire of secondaire amino groep bevatten, tot een verscheiden- van heid van silazanen. Zo levert bijvoorbeeld de reaktie/trimethyl- .15 chloorsilan en ammoniak hexamethyldisilazan, een silazan mono- meer, terwijl dimethyldichloorsilan en ammoniak dimethylcyclische silazanen leveren. Deze twee reakties vormen waarschijlijk het grootste deel van de technisch toepassingen van de silazan chemie.
zijn
Silazanen/in het algemeen akademische curiositei-20 "ten gebleven voor vele jaren en een verscheidenheid van dergelijke silazanen, waaronder monomeren, oligomeren, cyclische verbindingen en zelfs laag moleculaire harsen en lineaire polymeren zijn bereid op een aantal wijzen. Zo wordt bijvoorbeeld in the Joiinal of Organic Chemistry,' 27, 1.11M1962) de vorming vermeld 25 van silazanen uit de polymerisatie van sterisch gehinderde sila- ^ r .
zan oligomeren, terwijl in the Jounal of Polymer Science, A"2_ 1*5(196U) cyclische trimeer en tetrameer silazanen thermisch worden gekraakt onder toepassing van katalysatoren tot lineaire polymeren .
30 Daarentegen zijn fliiïda, rubberachtige polymeren en harsen bereid uit CH-SiCl-, (CH_)nSiCl_ en overmaat aan ammo /£> 3-3-322 ^ niak in the Jounal of Polymer Science, A\2 3179(196H) en Redl, 8101940 - 2 -
Silazane Polymer, ARPA-19, Advanced Research Projects Agency, October, 1965.
De Qctrooiliteratuur vermelfê ook de bereiding van sila|en. Zo openbaart bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooischrift 5 2,56U.67k de bereiding van laag moleculaire lineaire silazan po lymeren door reaktie van halogeensilanen met overmaat aan ammoniak in een oplosmiddel oplossing. Het Amerikaanse octrooischrift 3.809.713 beschrijft een dergelijk reaktieschema met de extra modificatie van het verwijderen van het vaste bijprodukt ammoni-JO urn halogenide onder toepassing van ethyleen diamine.
Onlangs is in de Amerikaanse octrooischriften 3,853.567 en 3.892.583 geopenbaard dat mengsels van Cff^SiClg en (CH^ ).gSi.Clg kunnen worden behandeld met ammoniak of organische amines tot materialen, die gepyroliseerd kunnen worden ter ver-.15 krijging van SiC/Si^N^ keramieken.
Volgens een ander deelgebied van de bekende stand van de techniek is het gebruik van disilanen bij de bereiding van silazan polymeren beperkt tot de vorming van betrekkelijk laag moleculaire materialen. Zo wordt in Ang. Chem. 75.(7) 3^5 20 (1963) vermeld dat men tetramethyldichloordisilan kan laten re ageren met gasvormig ammoniak tot een cyclische zesring silazan {''{CHgJgSiSiiCH^gNHïg eerder dan het verwachte lineaire silazan polymeer en in Monatsh. Chem. 1011(2)325(1970) bereidtmen dime-thylamino gesubstitueerde mengsels van disilanen uit dimethyl-25 amine en het chloor: houdende disilan mengsel verkregen volgens het direkte proces ter bereiding van chloorsilanen.
De zelfde auteur heeft onlangs aangetoond dat di-silazanen en organochloordisilanen bij verhitting tot verhoogde temperatuur nuttige silazan polymeren zullen geven. Dit werk is 30 het onderwerp van een hiermee samenhangende Amerikaanse octrooiaanvrage. Gevonden werd nu, dat de coreaktie tussen chloor houdende monosilanen en disilazanen nuttige hoog moleculaire silazan polymeren kan geven.
De uitvinding heeft betrekking op een nieuwe klas-35 se van silazan polymeren bereid uit chloor houdende monosilanen 8101940 - 3 - en disilazanen. Meer in het bijzonder behandelt men bepaalde individuele chloor houdende monosilanen of een gespecificeerd mengsel van chloor houdende monosilanen met een disilazan, als de stikstof bron, in voldoende hoeveelheden om te reageren met al 5 het chloor aan de chloor houdende monosilanen. Dit is gewoonlijk een equimolaire hoeveelheid disilazan op basis van het chloor-gehalte van het monosilan of mengsel van monosilanen. Voor de doeleinden van de uitvinding wordt onder monosilanen R^SiCl^ n verstaan, waarin Rayle volgende betekenis hebben. Hoewel men 10 zich niet aan enige theorie wenst te binden, meent men dat wanneer het mengsel verhit wordt, gewoonlijk bij afwezigheid van oplosmiddel en in een nagenoeg watervrije atmosfeer, de reaktie =SiCl + R'3SiNHSiR’3 -—->=SiNHSiR'3 + R^SiCl plaats heeft. De reaktie gaat vergezeld van de produktie van 15 R' SiCl, dat verwijderd wordt door destillatie naarmate de re- 3 aktie voortsschrijdt. Als de temperatuur van het reaktiemengsel stijgt, beginnen condensatiereakties op te treden, die de vorming veroorzaken van een hoger moleculair silazan en (R^SiJgNH. Laatsgenoemde verbinding wordt ook gedestilleerd uit het reaktie-20 mengsel naar gelang dit gevormd wordt.
2=Si-NHSiR'3 ->=SiNHSi= + (R^Si^NH.
Als hogere temperaturen worden bereikt, treedt meer verknoping op en elke R^SiNH achtergelaten in het polymeer werkt als een eindblokkeringsmiddel. Deze methode stelt in staat 25 de reaktie op elk punt te stoppen ter verkrijging van bijna elke gewenste viscositeit. De silazan polymeren variëren in fysisch uiterlijk van vloeistoffen tot sterk visceuse vloeistoffen tot harde glasachtige materialen. De materialen zijn daarom erg makkelijk te hanteren. Zij zijn nagenoeg hydrolytisch stabiel.
30 De uitvinding heeft dus verschillende aspecten, waarvan er één een werkwijze is ter bereiding van een R^SiNH-houdend silazan polymeer, waarbij men in een inerte nagenoeg wa-tervrije atmosfeer een organochloorsilan of een mengsel van or-ganochloorsilanen van de algemene formule R^iClj^ in kontakt 35 brengt met of laat reageren met een disilazan van de algemene 8101940 - k - formule (R'^Sil^NH bij een temperatuur van 25-300°C, terwijl men vluchtige bijprodukten afdestilleert, waarin R vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, R' vinyl, waterstof, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl en n een waarde 5 van 1 of 2 heeft.
Een ander aspect van de uitvinding is een werkwijze ter bereiding van een R'^SiNH-houdend silazan polymeer, waarbij men in een inerte nagenoeg watervrije atmosfeer een organo-chloorsilan of een mengsel van organochloorsilanen, waarin het 10 aantal diorgano gesubstitueerde silicium atomen het aantal mono-organo gesubstitueerde silicium atomen niet overschrijdt, van de algemene formule RnSiCl^ n in kontakt brengt en laat reageren met een disilazan van de algemene formule (R'^Si^NH bij 125-300°C, terwijl men vluchtige bijprodukten afdestilleert, waarin 15 R een vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, R' vinyl, waterstof, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, en n een waarde van 1 of 2 heeft.
De uitvinding bestaat ook uit een nieuwe stofsa-menstelling, wat een R'^SiNH-houdend silazan polymeer is, bereid 20 door in een inerte nagenoeg watervrije atmosfeer een organochloor-silan of een mengsel van organochloorsilanen van de algemen formule R^SïCIj^h in kontakt te brengen met en laat reageren met een disilazan van de algemene formule (R'^Si^NH bij 25-300°C, terwijl men vluchtige bijprodukten afdestilleert, waarin R vinyl, 25 een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, R' vinyl, waterstof, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl en n een waarde van 1 of 2 heeft.
Ook omvat de uitivnding een nieuwe stofsamenstel-ling, wat een R'^SiNH-houdend silazan polymeer is, bereid door 30 in een inerte nagenoeg watervrije atmosfeer een organochloorsi-lan of een mengsel van organochloorsilanen, waarin het aantal diorgano gesubstitueerde silicium atomen het aantal monoorgano gesubstitueerde silicium atomen niet overschrijdt, van de algemene formule R SiCl, in kontakt te brengen met en te laten re- n 4-n 35 ageren met een disilazan van de algemene formule (R'^Si^NH bij 8101940 - 5 - 125-300°C, terwijl men vluchtige bijproducten afdestilleert, waarin R vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, R' vinyl, waterstof, een alkylgroep met 1-3 koostofatomen of fenyl en n een waarde Van 1 of 2 heeft.
5 De uitvinding bestaat verder uit een werkwijze ter bereiding van een silicium carbide houdend keramisch materiaal, waarbij men een silazan polymeer in een inerte atmosfeer of in vacuo tot tenminste 750°C verhit, totdat het silazan polymeer is omgezet in silicium carbide keramisch materiaal, welk silazan po-10 lymeer verkregen is volgens een werkwijze waarbij men in een inerte nagenoeg watervrije atmosfeer een organochloorsilan of een mengsel van organochloorsilanen van de algemene formule R^iCl^ in kontakt brengt met en laat reageren met een disilazan van de algemene formule (R'^Si^NH bij 25-300°C, terwijl men vluchtige .15 bijprodukten afdestilleert, waarin R vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, R’ vinyl, waterstof, een alkylgroep met 1-3 koostofatomen of fenyl en n een waarde van 1 of 2 heeft.
Een ander aspect van de uitvinding is een werkwijze ter vervaardiging van een silicium carbide houdend keramisch 20 voorwerp, waarbij men a) een voorwerp van de gewenste vorm vormt uit een silazan polymeer, b) het gevormde voorwerp verhit in een inerte atmosfeer of in vacuo tot een verhoogde temperatuur van tenminste 750°C, totdat het silazan polymeer is omgezet in sili-ciumcarbide houdend keramiek, welk silazan polymeer verkregen is 25 volgens een werkwijze, waarbij men in een inerte nagenoeg watervrije atmosfeer een organochloorsilan of een mengsel van organochloorsilanen, waarin het aantal diorgano gesubstitueerde silicium atomen het aantal monoorgano gesubstitueerde silicium stomen niet overschrijdt, van de algemen formule R SiCl, in kontakt XX 4—Π 30 brengt met en laat reageren met een disilazan van de algemene formule (R'^SiigKH bij 125-300°C, terwijl men vluchtige bijprodukten afdestilleert, waarin R vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, R' yinyl, waterstof, een alkylgroep met .1-3 koolstofatomen of fenyl en n een waarde van 1 of 2 heeft.
35 Een verder aspect van de uitvinding is een werkwij- 8101940 - 6 - ze ter yervaardiging van een gevuld keramisch voorwerp, waarbij men a) een silazan polymeer mengt met tenminste êén conventionele keramische vulstof, b). een voorwerp vormt van de gewenste vorm uit het mengsel van silazan polymeer en vulstof en c) het gevorm-5 de voorwerp verhit in een inerte atmosfeer of in vacuo tot een verhoogde temperatuur van tenminste T50°C, totdat het silazan polymeer is omgezet in een silicium carbide houdende keramiek, welk silazan polymeer verkregen is volgens een werkwijze, waarbij men in een inerte nagenoeg watervrije atmosfeer een organochloorsilan 10. of een mengsel van organochloorsilanen, waarin het aantal diorga-no gesubstitueerde silicium atomen het aantal monoorgano gesubstitueerde silicium atomen niet overschrijdt, van de algemene formule R^iCl^ in kontakt brengt met en laat reageren met een disilazan van de algemene formule (R' Si)J3H bij 125-300°C, ter-15 wijl men de vluchtige bijprodukten afdestilleert, waarin R vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, R' vinyl, waterstof, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl en n een waarde van 1 of 2 heeft.
Rog een ander aspect van de uitvinding is een werk-20 wijze ter vervaardiging van een voorwerp, bekleed met gevuld keramisch materiaal, waarbij men a) een silazan polymeer mengt met tenminste een conventionele keramische vulstof, b) een substraat bekleedt met het mengsel van silazan polymeer en vulstof en c) het beklede substraat verhit in een inerte atmosfeer of in vacuo 25 tot een verhoogde temperatuur van tenminste T50°C, totdat de bekleding is omgezet in een silicium carbide keramisch materiaal, waardoor een silicium carbide houdend keramisch bekleed voorwerp wordt verkregen, welk silazan polymeer verkregen wordt volgens een werkwijze, waarbij men in een inerte nagenoeg watervrije at-30 mosfeer een organochloorsilan of een mengsel van organochloorsilanen van de algemene formule R^iCl^ in kontakt brengt met of laat reageren met een disilazan van de algemene formule (R'^Silg RH bij 25-300°C, terwijl men vluchtige bijprodukten afdestilleert, waarin R vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, 35 R' vinyl, waterstof, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fe- 8101940 - 7 - I............. .....
nyl en n een waarde van 1 of 2 heeft.
Een eindaspect van de uitvinding is een werkwijze ter vervaardiging van een voorwerp, bekleèd met ongevuld keramisch materiaal, waarbij men a) een substraat bekleedt met een 5 silazan polymeer, b) het beklede substraat verhit in een inerte atmosfeer of in vacuo tot een verhoogde temperatuur van tenminste 750°C, totdat de bekleding is omgezet in een silicium carbide keramisch materiaal, waardoor een silicium carbide houdend keramisch bekleed voorwerp wordt verkregen, welk silazan polymeer verkregen 10 is volgens een werkwijze, waarbij men in een inerte nagenoeg wa-tervrije atmosfeer een organochloorsilan of een mengsel van or-ganochloorsilanen van de algemene formule R^SiCl^ in kontakt brengt met en laat reageren met een disilazan van de algemene formule (R'^SilgNH bij 25-300°C, terwijl men vluchtige bijpro-15 dukten afdestilleert, waarin R vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, R’ vinyl, waterstof, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl en n een waarde van 1 of 2 heeft.
De hier beschreven uitvindingen leiden tot nieuwe stofiïiengsel, die een verbetering zijn in de techniek, doordat na-20 genoeg hydrolytisch stabiele, gemakkelijk te hanteren silazan polymeren kunnen worden bereid. Verder leiden de silazan polymeren * er . · en de werkwijze ter bereiding van tot een verbetering in de techniek van het vormen van siliciumcarbide en silicium carbide keramisch materialen. De polymeren zijn ook nuttig als bindmiddelen 25 in keramische materialen.
De uitvinding resulteert uit het reageren van di-silazanen met organochloormonosilanen of mengsel van dergelijke silanen in een inerte, nagenoeg watervrije atmosfeer en het branden van het verkregen silazan polymeer ter verkrijging van sili-30 cium carbide of siliciumcarbide houdend keramisch materiaal.
De organochloormonosilanen volgens de uitvinding zijn die van de algemene formule R SiClj^ waarin R/vinyl of een alkylrest met 1-3 koolstofatomen of de fenylgroep is. De groepen die beschouwd worden als nuttig te zijn volgens de uitvinding 35 zijn dus methyl, ethyl, propyl, vinyl en fenyl. Voor de doelein- 8101940 - 8 - den van de uitvinding kunnen de R groepen gelijk of verschillend zijn. De organochloormonosilanen zijn chemicaliën van een algemene gemakkelijkheid en zijn in de handel verkrijgbaar en daarom lijkt een uitleg van de bereiding ervan niet nodig. Wanneer hier-5 na de symbolen 0, Me, Et en Vi gebruikt worden, wordt daarmee .fenyl, methyl ethyl respectievelijk vinyl bedoeld.
Voor de doeleinden van de uitivnding is de waarde van n gelijk aan 1 of 2. De uitvinding overweegt dus het gebruik* van enkelvoudige organische groep gesubstitueerde silanen 10 zoals CILSiCl-m CL-H^SidL·, CH0=CHSiCl_, CH_CH0SiCl_ of CH_(CH0)0 3 dop 5 d 5 5 d 3 5 d d
SiCl^ en dubbel organisch gesubstitueerde silanen, zoals (CH3)2SiCl2, (C2H5)2SiCl2 en (CH2=CH)(CH3)SiCl2 en het gebruik van mengsèls van dergelijke silanen, bijvoorbeeld CH3SiCl3 en (CH3)2SiCl2.
15 Een aspect van de uitvinding vereist dat wanneer bepaalde organochloorsilan mengsels worden gebruikt volgens de uitvinding, het aantal eenheden van diorgano gesubstitueerde si-liciumatomen niet het aantal eenheden monoorganisch gesubstitueerde silicium atomen mag overschrijden. Zelfs hoewel silazan 20 polymeren kunnen worden gevormd uit reagentia, waarin de diorgano gesubstitueerde eenheden het aantal monoorgano gesubstitueerde eenheden overschrijdt, werd gevonden dat deze polymeren veel minder gewenste eigenschappen hebben, vanwege lage viscositeiten. Zij hebben ook resulterend verminderde fysische eigenschappen bij 25 branden.
Het tweede reagens volgens de uitvinding is een di-silazan van de algemene formule (R^SiigNH. R' in deze formule is vinyl, waterstof, een alkylrest met 1-3 koolstofatomen of de fenylgroep. Daarom wordt R' voor de doeleinden van deze formule 30 voorgesteld door waterstof, methyl, ethyl, propyl, vinyl en fe- uiteen- nyl. Zoals hierboven werd / gezet kan elke R' groep in deze formule dezelfde zijn of verschillend. Voorbeelden van verbindingen die binnen het kader van de uitvinding vallen, zijn {(CH^Si^NH, {c6h5(ch3)2si}2nh, {(c6h5)2cH3si}2nh, {ch2=ch(ch3)2si}2nh, 35 {CH2=CH(CH3)C6H5Si}2NH, {CH^CHiCgH^Si^NH, (CH^CH^H^Si^NH, 8101940 - 9 - {H(CR3)2Si}2NH en {CH2=CH(C6H5Si}2liH.
..Deze reagentia worden samengebracht in een inerte nagenoeg watervrije atmosfeer. Voor de doeleinden van de uitvin-:, ding wordt onder "inert" verstaan, dat de reaktie wordt uitge-5 voerd onder een deken van inert gas, zoals aigon of stikstof of helium. Onder "nagenoeg watervrij" wordt verstaan, dat de reaktie bij voorkeur wordt uitgevoerd in een absolute watervrije atmosfeer, waar geringe hoeveelheden vocht kunnen worden getolereerd.
10 Wanneer de reagentia in kontakt worden gebracht met elkaar, begint de reaktie, die een tussenprodukt amino verbinding vormt. Bij verhitting wordt verdere amino verbinding gevormd en bij voortgezette verhitting destilleert R'^SiCl af uit het reaktiemengsel en wordt een silyisilazan polymeer gevormd.
15 De volgorde van toevoeging van de materialen schijnt niet kritisch te zijn. Wanneer de temperatuur hoger wordt, heeft meer condensatie plaats en verknoping, waarbij residueel R'^Si-, dat niet afdestilleert uit het mengsel, als een keten-stopmiddel werkt. Hierdoor kan men de reaktie op elk punt stop zetten ter 20 verkrijging van bijna elke gewenste viscositeit. Het gewenste temperatuurtrajeet voor dezè reaktie is 25-300°C, bij voorkeur 125-300°C. De reaktieduur hangt af van de temperatuur en de viscositeit die men wenst te berèiken.
Onder "vluchtige produkten" worden hier destilleer-25 bare bijprodukten verstaan, die gevormd worden door de bovengenoemde reakties. Deze materialen kunnen worden voorgesteld door (CH3)3SiCl, (CH2=CH)(C6H5)2SiCl, CH^H^SiCl, (CH^C^SiCl en (CH2=CH)(CH3)gSiCl. Soms vereisen deze materialen het gebruik van een vacuo samen met de verwarming om hen uit het reaktiemeng-30 sel te verwijderen.
De silazan polymeren zijn dan in wezen klaar voor gebruik. De silazan polymeren worden gepyroliseerd in een inerte atmosfeer of in vacuo bij temperaturen van tenminste 750°C om een silicium carbide houdend materiaal te geven. Wanneer het polymeer 35 van voldoende viscositeit is, kan het eerst gevormd worden (zoals 8101940 - 30 - een geëxtrudeerde vezel) en dan gepyroliseerd ter verkrijging van een silicium carbide houdende vezel of de silazan polymeren kunnen worden gevuld met keramische type vulstoffen (desgewenst) en dan gebrand tot tenminste 750°C om silicium carbide keramische 5 materialen of silicium carbide keramisch materiaal houdende kera mische voorwerpen te verkrijgen.
Wanneer mengsels van organochloorsilanen moeten worden gebruikt, kan men het beste de silanen eerst mengen alvorens in kontakt te brengen en te laten reageren met de disila-.10 zanen.
Zoals boven vermeld kunnen enkele van de verkregen polymeren worden geëxtrudeerd tot verschillende vormen zoals vezels. Gevonden werd, dat de polymeren volgens de uitvinding, die de hanteerbaarheid hebben die het mogelijk maakt om hen te vormen .15 of te extruderen dipolymeren zijn, waarin het aantal diorgano gesubstitueerde silicium atomen niet het aantal monoorganisch gesubstitueerde silicium atomen overschrijdt.
Zoals eerder vermeld kan men de polymeren volgens de uitvinding gebruiken in zowel de gevulde als niet de gevulde 20 toestand afhankelijk van de toepassing. Het wordt dus als binnen het kader van de uitvinding beschouwd substraten te bekleden met gevulde en ongevulde polymeren en de substraten te verhitten om silicium carbide houdende keramische beklede voorwerpen te produceren. Vulstoffen en toevoegsels kunnen worden gemalen op een 25 drieling wals door de silazan polymeren volgens de uitvinding eenvoudig te mengen met de vulstoffen en verschillende keren door de wals te laten gaan. Anderzijds kan men de polymeren brengen in de oplosmiddelen en kan men de vulstoffen en toevoegsels daaraan toevoegen en na mengen kan men het oplosmiddel verwijderen om het 30 gevulde polymeer te geven.
De bekleding kan worden uitgevoerd op conventionele wijze. De wijze waarop hangt af van het polymeer en de substraten die men gebruikt en de toepassing die men op het oog heeft. Deze materialen kunnen.dus worden geborsteld, gewalst, gedoopt of ge-35 sproeid. tn de gevulde toestand is het soms nodig het polymeer 8101940 - 11 - op het substraat aan te brengen met een'troffel.
Wanneer de polymeren worden omgezet in de kerami-. sche toestand, geschiedt dit door het polymeer te pyroliseren tot een temperatuur van tenminste T50°C in een inerte atmosfeer 5 of in vacuo.
Pogingen om te pyroliseren bij of boven 750°C zonder een inerte atmosfeer leiden tot ongewenste nevenreakties en daarom moet men er voor zorgen vocht en andere potentiële reagentia uit te sluiten.
10 De uitvinding zal nu op niet beperkende wijze wor den geïllustreerd met de volgende voorbeelden, waarin de gebruikte analytische methodes als volgt zijn:
Thermogravimetrische analyses (TGA) worden uitgevoerd op een ïïetzsch STA k29 (2it00°C) TGA instrument vervaardigd .15 door Netzsch Instruments, Selb, West Duitsland. De monsterafme-tingen zijn gemiddeld 11 mg, de programsnelheid is 10°C/min., de gasstroomsnelheid 200 ml/min.. De schaalzetting is 50 + 0,5°C/2,5 cm.
Differentiële thermische analyses (DTA) worden uit-20 gevoerd op het Netzsch instrument onder toepassing van monsters van gemiddeld 13,5 mg, een stroomsnelheid van 200 ml/min., een programsnelheid van 10°C/min. en een schaalzetting van 50 ± 0,5°C/ 2,5 cm.
Het percentage silicium wordt bepaald door een 25 smeltmethode, waarbij men het silicium materiaal omzet in een oplosbare vorm van silicium en het oplosbare materiaal kwantitatief bepaalt als totaal silicium door atoomabsorbtie spectrometrie.
De oplosbaarmaking vindt plaats door een monster van ongeveer o,3 gm af te wegen in een smeltkroesje van het Parr-type, 15,0 gm 30 natrium peroxyde toe te voegen, te verhitten gedurende ongeveer 90 seconden en plotseling af te koelen in koud water. Men brengt het materiaal in een nikkelen beker, die .150-200 ml gedestilleerd water bevat. Men voegt 55 ml azijnzuur van reagent kwaliteit toe en verdunt met.water tot 500 ml.
35 Het percentage residueel chloor wordt bepaald door 8101940 - 12 - ontleding met natrium peroxyde en titratie met zilvernitraat. Smelting van de halogenides met natrium peroxyde wordt gevolgd door potentiometrische titratie met standaard zilvernitraat door een monster af te wegen in een gelatine capsule, ongeveer 1,5 5 gm natrium peroxyde, ongeveer 0,7 gm caliumnitraat en ongeveer 0,15 gm suiker te brengen in een schone droge reaktiekom en de capsule te begraven in het mengsel. Men vult de kom met natrium peroxyde en plaats in een reaktievat. Men verhit gedurende 1-1,5 min. en koelt af in koud water. Men wast de kom en het vat en de 10 verzamelt/wasvloeistoffen. Men verwarmt de wasvloeistoffen om eventuele vaste stoffen op te lossen. Men voegt 15 ml koud 50% waterige 1:1 zwavelzuur toe en laat 15-20 seconden staan. Men neutraliseert deze oplossing met verder zwavelzuur en titreert.
Koolstof en waterstof worden bepaald door microver-15 branding door 10-20 mg monster af te wegen in een micro platina boot en te behandelen in een A. &. Thomas verbrandingsapparaat, Catalog No. 6UVf-E, Philadelphia, Pa.
De materialen in deze voorbeelden worden gebrand in een 1Q00A oven van Astro Industries, die met water wordt ge-20 koeld en met grafiet wordt verhit model 1000.3060-FP-12 onder argon.
Derivaat vormende gaschromatografie is een analyse, waarbij men het polymeer behandelt met tetraethoxysilan (E0S) en Κ0Η ter verkrijging van de organoethoxysilanderivaten van de af-25 zonderlijke polymere eenheden. Gaschromatografie wordt dan gebruikt om het gehalte en de.relatieve hoeveelheden van de verschillende eenheden aanwezig in het mengsel te bepalen. Deze procedure wordt uitgevoerd door ongeveer 0,3 gm van het polymere monster te mengen in een rondkolf van 50 ml. Aan deze kolf voegt 30 men 8,0 ml SKOCgH^)^ toe. Men voegt een deel Κ0Η toe en verhit de kolf om de reaktie te initiëren en kookt dan aan een terug-vloeikoeler gedurende h5 min. tot 1 uur. Men voegt nog 2,0 ml sKOCgH^).^ toe en daarna ongeveer een halve theelepel gepoederd Cög om het KOK te neutraliseren. Men centrifugeert het monster 35 om de fasen te scheiden. Men analyseert'de silanlaag door gas- 8101940 - 13 - . d.
chromatografie, die gestandanseerd is.
In de hierna uitgevoerde reakties, is het reaktie-apparaat in elk geval nagenoeg hetzelfde en bestaat uit een glazen rondkolf van 500 ml, voorzien van een mechanische roerder, 5 gastoevoerbuis, destillatieinrichting en een thermokoppel om de temperatuur op te tekenen. De destillatieapparatuur is aangepast op het gebruik van vacuum, indien nodig.
Voorbeeld 1 10 Men brangt 37»7 gm (0,25 mol) methyltrichloorsilan, 97,0 gm (0,75 mol) dimethyldichloorsilan en 36Ugm (2,3 mol) {(CH^^Si^NK samen in een boven beschreven inrichting. Deze combinatie wordt verhit in een argon atmosfeer tot 300°C. De destillatie begint wanneer de kolftemperatuur 93°C bereikt. Bij 15 200°C is de inhoud van de kolf helder oranje van kleur geworden.
Men houdt''de fles op 300°C gedurende ongeveer 10 min.. Men brengt het materiaal over in een glazen fles en houdt onder een argon-deken, terwijl men afkoelt tot kamertemperatuur. Het resultaat is een bruin kleverig materiaal, dat bij afkoeling tot kamertem-20 peratuur gomachtig wordt. De opbrengst is 27,9$. TGA 1000°C in argon geeft 36# opbrengst aan keramiek. DTA 500°C in argon vertoont geen overgangen. DTA 500°C in lucht toont een exotherm bij 2k5°C. Het percentage silicium is 1*2,8# en uit infrarood analyse blijkt -WH-, ÏÏH^Cl, SiMe, SiNSi. Astrobranding "van kamertempe-25 ratuur tot 1200°C geeft een 33,5# opbrengst aan keramiek. Van 1200-1600°C geeft een 82,5# opbrengst. EOS derivaatvorming toont 1*# Me^Si, 21# Me^Si en 39# MeSi. Vezels konden niet worden getrokken uit dit materiaal.
30 Voorbeeld 2
Men voegt 30,8 gm (0,2.1 mol) methyltrichloorsilan, 106,2 gm (0,82 mol) (CH^SiC^ en 355,5 gm (2,2 mol) {(CH >3Si> gNH samen en yerhit in een reaktiekolf, voorzien als boven beschreven. Onder een argon gasstroom verhit men de kolf, terwijl 35 destillaat wordt verwijdend beginnend bij 95°C. De kleur van de 8101940 - lit - inhoud van de kolf verandert geleidelijk van helder tot geel tot o houdt bruin. Men verhit de kolf tot 300 C en/hierop gedurende 15 min.. Men laat de kolf afkoelen in de loop van 16 uur onder een argon-deken. Het resultaat is een donkerbruine vloeistof. TGA bij 1000°C 5 in argon levert 10$ keramisch materiaal.
Voorbeeld 3
Men laat de volgende ingrediënten reageren in een kolf, voorzien als eerder beschreven.
10. CH3SiC13 75,6 gm (0,51 mol) (CH3)2SiCl2 65,7 gm (0,51 mol) i(CH3)3Si}2NH 1+09,6 gm (2,5 mol)
Deze materialen worden samen verhit tot 300°C in een argon atmosfeer en hier op gehouden gedurende 15 min.. Men 15 koelt het materiaal dan onder argon ter verkrijging van 39,2 gm van een zeer hard geel materiaal. De opbrengst aan polymeer is 56,5$. TGA bij 1000°C in argon geeft een 1+1$ opbrengst aan keramisch materiaal. DTA bij 500°C in argon vertoont geen overgangen. DTA in lucht bij 500°C vertoont een exotherm bij 220°C. Het per-20 centage silicium is 1+2,1+. Uit infrarood analyse blijkt de aanwezigheid van -WH-, SiCH3, Si-N-Si. Het materiaal wordt gebrand in de astro oven van kamertemperatuur tot 1200°C ter verkrijging van een opbrengst van 37,3$ aan silicium carbide. Bij branden van 1200-1600°C verkrijgt men een opbrengst aan silicium carbide van 25 3l+,9$. EOS derivaatvorming van het polymeer toont de aanwezig heid van 0,12$ (CH^Si-, 10,5$ (CH^Si* en 53$ CH3Si=.
Voorbeeld 1+
Men brengt de volgende ingrediënten samen in een 30 reaktiekolf, die voorzien is als eerder beschreven.
CH3SiCl3 117,9 gm (0,79 mol) (CH l2SiCl2 63,9 gm (0,1+9 mol) {(CH3)3Si>2NH 536,8 gm (3,3 mol) .Men.verhit deze materialen tot 275°C onder een 35 stikstof atmosfeer en houdt hier op gedurende 1 uur. Men koelt 8101940 - 15 - het materiaal tot kamertemperatuur onder argon ter verkrijging van 5^,6 gm van een hard "bros geel polymeer. De opbrengst aan polymeer is 63,6$. TGA bij 1000°C in argon geeft een opbrengst van 51$ aan keramisch materiaal. DTA bij 500°C in argon vertoont 5 geen overgangen. DTA bij 500°C in lucht toont een exotherm bij 200°C. Het percentage silicium is 1+2,0. Uit infrarood analyse blijkt de aanwezigheid van -NH-, NH^Cl, SiCH^, Si-N-Si. Bij branden in een Astro oven van kamertemperatuur tot 1200°C, verkrijgt men een opbrengst van l+l+,9$ aan keramisch materiaal. Bij branden 10 van 1200-l600°C verkrijgt men een opbrengst aan keramisch materiaal van 75,8$. EOS deriva'atvorming toont 7,2$ (CH^Si-, 7,3$ (CH3)2Si en 61$ Cïï^ii.
Voorbeeld 5-18 15 Verschillende reakties worden uitgevoerd in deze voorbeelden om de verschillende chloorsilanen te illustreren, die hierbij kunnen worden gebruikt. De reakties worden uitgevoerd in een reaktiekolf, voorzien als eerder beschreven, gedurende de tijden en temperaturen als uiteengezet in de volgende Tabel A.
20 De resultaten van de reakties zijn ook weergegeven in Tabel A evenals enkele brandeigenschappen.
25 8101940 - 16 - o s o 3 -p o 3 cu o SO -P *“ ω p ö ijfl CD -i-D o
0 ·Η ·Η fciC
cu ö p d -¾¾. -¾¾. lo p 3 cö o o o O d <J ^¾ -6¾ « « "
Pi IJ Ö fl IA LAN OJ O -4-
O Pi FH Ή 4- LAN LAN LAN LAN
-P
ω
bD
Ö
CD
U O T- ND CNJ CO
fQ r\ c\ r» cv n p. nd m cn -4- r- O l>— -4 ND t- t— H bO CÖ
ö cd CU
•Η ·Η J) Ch tiD -P Ch W)
i> p HO ·Η ω (DO -H
•1-3 0)01+3 +o<ö H+3 +3 H-P «MD Pi t> 0) M Pi d p 3 o bO o 0> pj g CD CD CÖ <u M<u CÖ 0)0 CQ+3 +4+3CH Z CU +3 Pi ampwra H+30 (Dm H+3
i>a CD 3 O 3 CU ·Η +3 i—| cÖ CU *H
H fl i> H i> S > M D i> Ö £
O
Ph d W · 3 -r4 d
N ·Η Ή O O LAN LAN LAN
3 E-ι S nd cn T- T- T-
ï”f • H
CQ
<! pq ft pq S LAN o o o o
<q 0) O t— O CNl CNJ CNJ
EH E40 CNJ CNJ CNl CNJ CM
Ό
•H
0) pi r—I 0) 0) ON ND O t-ODO 1)-1-0 NOCNICO CDCNlt— £> P f\ f\ »\ c c c r* n r» nnn 1) Μ 4® 4 NDLANND NDOOCNl On t- i- O t-
o LAN ND -4* CNl _=J- 3— T-C0LAN i CNJ LAN PD CNl ND
Pi 1— ND 1— LAN 1--4- τ— -4" T— ,4-
K K
CNlë C\JW
Η (Μ H CNl 3 O rs O ^
•Η ·Η *H CD*H *H
-P H CQ CQ H CQ CQ
Ö O CNl CO O CNJ CO
0) *H ' ' · ' '
bccüoocncüoooo - - Z
3 oom K (OW K
0) w O O W o o K O U ^ ^ •-O '-r-' Ό I—1
<D
ω p
d LAN ND t— CD ON
o
O
> 8101940 - 17 - 15¾. 1
O OIO
η n | r.
p i t- ir\ tr\ | LT\ O v- P T— c* n r\ r> t- t- ON t- t— co co t— <u ω (D (1) bO ra p hO p CL) ch -p •h O O ·Η ra HO ra P P P Pd <L)p d Μ P ra P ί> b0 ra ί>
O O
CÖ <υ CD ca CD CD CD 0)
Ai -p -P Ai P <H HP PP
Η P co HPO p ra PO
O ·Η CÖ 0) ·Η p d d *H p
Ü > > aiSCQ P > £ CO
H LP Lf\ O LT\
O'- CD
> 0) J> c O O o o
p CM O O CO
H OJ OJ 00 1- pq $
t— VO 00 LT\ LTN '— 1Λ (M J O OV
tl tl tl tl tl tl tl tl tl tl tl
CO ΓΟ ΙΛ OOVQVO Γ004 O OO
00 V- VO -Pt— LT\P LT\ Lf\ 00
'--P V-P- COOO -P
(M
^CM
O -1 i—-»
OOH -H 00*H
Η co cö H ra O CM 00 o oo ra oo oo _ ' ra oo OOM w oo ixj KOU Mo o ·— -— o -— '-r-' «τ' O ^ OJ 00 8101940 - 18 -
I I I I I
I I I I I
I I I I I
I I I I I
till I
VO I I I I
''III I
t— I I I I
ON I I I I
Ή I 0) I Φ H +3 -p I M 1+3 Φ I Cd rdw MCÖ Ai+3 +3 a Λ O O cd Φ cd t> Η Ή Φ M 0+3 +3.-1 (U>+3
cd Μ Φ CQ H +i M «"H . 0 CQ
!> &D Φ -hïjOO iaO CÖ <L> · H Φ Φ Ö >0)-H+3 Φ Ή |>
(1)Ch r^j +3 +3 ·Η tH HnO+3CQ Ή +3 tH tH
HO Λί Λ to ^ ? Ο cd +3 cöHlHo 0) +3 'Hoed cd^+3 cd cd ο Φ cd o cd +3 Μ cq ϋ iS > ί P ίο !> +3 cd +3 +> td Λ to Μ
.—i I
Ο Φ ί> Ο LPN ,Μ Ο !η OJ Ö φ Φ φ τ- φ Η ω ltn νο J> <1 Μ m ο in Η 3 mo ο ο s ο ο ο NO Ο cd 9 -Η ο
H PO CM 00 j> O OJ PO
NOON VO 00 ON CM POD— LTN .— rtet *n <s <> λ f» r> rv
ON O t-NO i-O Π4 LTvNO
ON D—CO ON PO r- 0O NO 00 00 ON ^-H- 00 CVIH- -=f
Od
OJ
PO H
Η O
W Ο K -Η M W K
3 -H g CO Β 3 POS
OJ CQ OJ OJ OJ HCNI
I—'“l OJ 1 * l LCNf-1—I I CO 1—1—1 ΡΟΉ Ή Μ Ή .—I Ή Ή Ή Η CQ CNICQ NOCQ Ο CO CQ 03 ΟΡΟ |xj ΓΟ ΟΡΟ ΉΡΟ Κ 00 •η ^ Ο'-' ^ ω ^ ο —- CQ ΡΟ — ΡΟ ΡΟΡΟ LTNP0 II 00
POM POjx! Μ Μ w Μ CNIW
Μ ο ω Ο Ο Ο ΝΟΟ Μ ο Ο —' Ο Ο Ο —' Ή '-T-' '—f—' '—rJ ‘-ν'
Η" LTN NO t— CO
8101940 - 19 - •A -ft
CQ CQ III CO OJ*H
co co co m WKK = = = S S = = = = = = =
O o O
co ------ o H ^¾¾ I ^5.¾¾¾¾. ^¾¾¾¾ ^5.¾¾.¾¾ 15¾¾¾.¾¾ CM t— I 00 ,=)- (O ua,=i- ,=)- o ltn fO ,=)-00 t— I VO t\ €\ t— r> λ r\ r» LTS t— VO CO -=ï t~
Lf\ \0 \D
O O O
m o
Φ VO
Η T- T- ON OJ O v- g -¾¾ I «V Λ Λ Λ *
CÖ O'- 00 ,=)- VO CO
M Mi O CO t- CO CO CO
(U ·Η CM
S T- -P a) m Ό bO α 0 ο <d ο 0
MM CM t— VO LTN CO O
Ο O t— rv r\ r\ λ λ
Oft I >— O LO J- ON
O O Ο -=ί LO ,=t -=)- -=)-
O LCN CM
Ό
O
' - Ο ·Η
bC M 00 CQ
H CÖ 1—I W I
O MOOS
!> Ch -=)-·Η 1 E - - -
M Ö W M CQ -H
<D H S S 111 CO
> <! s [H| CO IN- b- T- pT| · (—1 c\ r. r> λ
<tl CQ O r- Ο O CM
EH -¾¾ ,=)- _=)- .=t -=)" -=)- O-P So :B 0 go So go
O S I MO Ι/,ΜΟ I MO I MO I MO
<)oo oaio 0 id in 000 o o) ia 000 EH O Cl X S CM X H CO X ,Ο -=T X ί O X S -=)-
0 1Λ r-| CD -p CO <D; =P CM CD -p CM CD -p CM CD -p CM
bO <D I
a bO rX bp Ο ·γΗ a '7 S £ ri
v— rH rrj *i-l CD CO CJ
O a J- 0) bO 7 bOCHO
ο Ο I H Ö Μ ϊ,:,_η
oJ O bfl O-P CD CD = b “? 7S
EHOMv-a <d > O in tj 00 o bOO BOrOco t)
I—I
ω 0)
P
M IA VO C— CO ON
O O > 8101940 - 20 - Α ·ί·: -A .»:
CQ CO III CQ CQ III
0Q CMtH OO CM-H
CQ I CQ I
cn cn cn r r r i cn cn cn I
w w μ I w w m I
ÜOÜ D O Ü
^¾¾¾.¾¾ ^¾.¾¾¾¾ I ^¾¾¾¾. I
co oo la ltnOOi co cn o i
η \Q Λ r, r« I — I
cn on cn I I
^ CO I I
o o o o
VO ON PQ I 00 I
ΐ— Λ η I η I
It- CO IC- I
o oo oo I oo I
o
CM
o o o o
CM
00 I CM I
| n " I ·> I
O 00 VQ I O I
O -=t -=C I LA |
LA CM
* H
OOCQ
^ Η W I
bD OOS r r: H .-3-H |
O Μ M CQ *H
ï> Éq Éd III CQ
Sh (ü J> <: i-3
W
pq vo o o -M- la <d Λ Cl Λ Γ t\
Bi ^ CM <- *— CM
-3" J- J-
O
O
So ö o i löogo 1^0 I fcO I O ^ CM I Ho O 0> la o <D la i -d Φ r- o Φ O r
X Λ CM X Λ CM l Ö Λ3 X dd CM
(D-PCM CD -p CM | H-PICD-PCM
O
O
LA
CM
60 c
«J
60 I I a O
id »ί = i o Pho c
CD 0) | Td (D O
<υ t> i ö Λ cm M O I (D -P τ— o o
LA
CM
O CM OO -3- 8101940 - 21 -
II I I
II I I
II I I
II I I
o o o o vo CT\ OV vo I r> n r> r»
04 m ΜΛ CM
o t— ον ov co
CM
O
o o o
CM
T— t"— I o t— t— co Λ c\ Λ Λ ο CO co t—
O CM CO VO
Lf\
CM
CO
Η ·Η
>5 CO OJ CO
ft ·Η ·Η Ή *H W Ή *H
O O CO H CCVCOCQ « H lcn coco co o coco co
h I I o W W I ^ omwil IICOWII
^ ftwm mw-4-voom co a jvooso mmmomo μ iii ommo-Him s m o ·η i i m o o ^ ι i i—l *H CO 'H m -H CO ·Η O § ·Η CO 'H ·Η Ή ·Η ·Η ·Η ·Η
OCQC0 COCO'-' CQCQCQ CQCOCQCQCQ
i> ?η ·> 0 ^ l> ccv ^ m vo <tj o w
H
PQ
o o
Cl C\
CM
CO CM
II I 1
II I I
II I I
II I I
II I I
II I I
II I I
ii I I
II I I
LO vo t- co 8101940

Claims (8)

1. Werkwijze ter bereiding van een R'^SiNH-houdend silazan polymeer, met het kenmerk, dat men in een inerte nagenoeg watervrije atmosfeer een organochloorsilan of een mengsel van organochloorsilanen van de algemene formule R^SiCl^ n in kon- 5 takt brengt met en laat reageren met een disilazan van de algemene formule (R'^SilgNH bij een temperatuur van 25-300°C, terwijl men vluchtige bijprodukten afdestilleert, waarin R vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, R' vinyl, waterstof, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl en n een waarde .10 van 1 of 2 heeft.
2. Een R’^SiNH-houdend silazan polymeer, bereid volgens de werkwijze van conclusie 1.
3. Polymeer volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het aantal diorgano gesubstitueerde siliciumatomen niet het 15 aantal monoorganisch gesubstitueerde siliciumatomen overschrijdt, waarbij men een verbinding van de algemene formule R^SiCl^ n laat reageren met een disilazan van de algemene formule (R'^Si^NH bij een temperatuur van 125-300°C, terwijl men vluchtige bijprodukten afdestilleert, waarin R vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstof-20 atomen of fenyl, R' vinyl, waterstof, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl en n een waarde van 1 of 2 heeft. 1+. Werkwijze ter vervaardiging van een silicium carbide houdend keramisch materiaal, waarbij men een silazan polymeer verhit in een inerte atmosfeer of in vacuo tot tenminste 25 750°C, totdat het silazan polymeer is omgezet in silicium carbide keramisch materiaal, met het kenmerk, dat het silazan polymeer is verkregen volgens een werkwijze, waarbij men in een inerte nagenoeg watervrije atmosfeer een organochloorsilan of een meng-sel van organochloorsilanen van de algemen formule R^SiCl^^ m 30 kontakt brengt met en laat reageren met een disilazan van de algemene formule (R'^SilgNH bij 25-300°C, terwijl men vluchtige bijprodukten afdestilleert, waarin R vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of.fenyl, R* vinyl, waterstof, een alkylgroep 8101940 - 23 - met 1-3 koolstofatomen of fenyl, en n een waarde van 1 of 2 heeft.
5. Het materiaal vervaardigd volgens de werkwijze van conclusie H.
6. Werkwijze ter vervaardiging van een silicium > 5 carbide houdend keramisch voorwerp, waarbij men a) een voorwerp vormt van de gewenste vorm uit een silazan polymeer en b) _ het gevormde voorwerp verhit in een inerte atmosfeer of in vacuo tot een verhoogde temperatuur van tenminste 10 750°C, totdat het silazan polymeer is omgezet in silicium carbide houdende keramiek, met hét kenmerk, dat men het silazan polymeer heeft verkregen volgens een werkwijze, waarbij men in een inerte nagenoeg watervrije atmosfeer een organochloorsilan of een mengsel van organochloorsilanen, waarin het aantal diorgano gesubsti-15 tueerde siliciumatomen het aantal monoorganisch gesubstitueerde siliciumatomen niet overschrijdt, van de algemene formule R^SiCl^ in kontakt brengt met en laat reageren met een disila-zan van de algemenè formule (R'^Si^NH bij een temperatuur van 125-300°C, terwijl men vluchtige bijprodukten afdestilleert, 20 waarin R vinyl, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl, R' vinyl, waterstof, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl en n een waarde van 1 of 2 heeft.
7· Voorwerp vervaardigd volgens de werkwijze van conclusie 6.
8. Werkwijze ter vervaardiging van een voorwerp, bekleed met keramiek, met het kenmerk, dat men a). een substraat bekleedt met een silazan polymeer, dat verkregen is volgens een werkwijze waarbij men in een inerte nagenoeg watervrije atmosfeer een organochloorsilan of een meng-30 sel van organochloorsilanen van de algemene formule R^iClj^ in kontakt brengt met en laatreageren met een disilazan yan de algemene formule (R'^Si^HH bij een temperatuur van 25-300°C, terwijl men vluchtige, bijprodukten afdestilleert, waarin R vinyl, een alkylgroep met .1-3 koolstofatomen of fenyl, R' vinyl, water-35 stof, een alkylgroep met 1-3 koolstofatomen of fenyl en n een 8101940 - " r 4. 2k - •waarde van 1 of 2 heeft, en b) het beklede substraat verhit in een inerte atmosfeer of in vacuo tot een verhoogde temperatuur van tenminste 750°C, totdat de bekleding is omgezet in een silicium carbide kelp ramisch materiaal, waardoor een silicium carbide houdend keramisch bekleed voorwerp wordt verkregen.
9. Werkwijze volgens conclusie 6 of 8, met het kenmerk, dat men het polymeer mengt met tenminste één conventionele keramische vulstof. 10 : S 8101940
NL8101940A 1981-02-20 1981-04-21 Silazan polymeren uit (r'3si)2nh en organochloorsilanen. NL8101940A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US23636681 1981-02-20
US06/236,366 US4312970A (en) 1981-02-20 1981-02-20 Silazane polymers from {R'3 Si}2 NH and organochlorosilanes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8101940A true NL8101940A (nl) 1982-09-16

Family

ID=22889189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8101940A NL8101940A (nl) 1981-02-20 1981-04-21 Silazan polymeren uit (r'3si)2nh en organochloorsilanen.

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4312970A (nl)
JP (1) JPS57139124A (nl)
KR (1) KR840001711B1 (nl)
AU (1) AU538466B2 (nl)
BE (1) BE888787A (nl)
CA (1) CA1168419A (nl)
DE (1) DE3128645A1 (nl)
DK (1) DK286881A (nl)
FI (1) FI68257C (nl)
FR (1) FR2500460A1 (nl)
GB (1) GB2093470B (nl)
IT (1) IT1136595B (nl)
NL (1) NL8101940A (nl)
NO (1) NO158139C (nl)
SE (1) SE446452B (nl)

Families Citing this family (82)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4788309A (en) 1985-04-26 1988-11-29 Sri International Method of forming compounds having Si-N groups and resulting products
US4612383A (en) * 1985-04-26 1986-09-16 S R I International Method of producing polysilazanes
US4395460A (en) * 1981-09-21 1983-07-26 Dow Corning Corporation Preparation of polysilazane polymers and the polymers therefrom
GB2119777B (en) * 1982-01-21 1985-07-10 Nippon Carbon Co Ltd Process for the preparation of sintered bodies
US4783516A (en) * 1983-03-31 1988-11-08 Union Carbide Corporation Polysilane precursors containing olefinic groups for silicon carbide
US4540803A (en) * 1983-11-28 1985-09-10 Dow Corning Corporation Hydrosilazane polymers from [R3 Si]2 NH and HSiCl3
US4543344A (en) * 1983-11-28 1985-09-24 Dow Corning Corporation Silicon nitride-containing ceramic material prepared by pyrolysis of hydrosilazane polymers from (R3 Si)2 NH and HSiCl3
US4535007A (en) * 1984-07-02 1985-08-13 Dow Corning Corporation Silicon nitride-containing ceramics
US4668642A (en) * 1984-09-11 1987-05-26 Dow Corning Corporation Ceramic materials from silazane polymers
CA1241972A (en) * 1984-09-11 1988-09-13 Dow Corning Corporation Ceramic materials from silazane polymers
US4666872A (en) * 1984-09-21 1987-05-19 Dow Corning Corporation Ceramic materials from silazane polymers
US4757035A (en) * 1984-09-21 1988-07-12 Dow Corning Corporation Ceramic materials with increased crystallinity from silazane polymers
FR2577933B1 (fr) * 1985-02-27 1987-02-20 Rhone Poulenc Rech Procede de preparation d'organopolysilazanes et d'organopoly(disilyl)silazanes de tenue thermique amelioree et son utilisation notamment comme precurseur de ceramique
US5008422A (en) * 1985-04-26 1991-04-16 Sri International Polysilazanes and related compositions, processes and uses
EP0206449A3 (en) * 1985-06-24 1987-06-24 Dow Corning Corporation A process for preparing ceramic materials
US4650837A (en) * 1985-09-30 1987-03-17 Massachusetts Institute Of Technology Method for converting Si-H containing polycarbosilanes to new and useful preceramic polymers and ceramic materials
US4645807A (en) * 1985-07-18 1987-02-24 Massachusetts Institute Of Technology Method for forming new preceramic polymers for SiC and Si3 N4 /SiC systems
US4719273A (en) * 1985-09-04 1988-01-12 Massachusetts Institute Of Technology Method for forming new preceramic polymers containing silicon
US4639501A (en) * 1985-09-04 1987-01-27 Massachusetts Institute Of Technology Method for forming new preceramic polymers containing silicon
US4789507A (en) * 1985-10-28 1988-12-06 Hoechst Celanese Corporation Production of preceramic and ceramic fibers from friable, thermally sensitive organosilicon preceramic polymers
FR2590584B1 (fr) * 1985-11-28 1988-03-04 Rhone Poulenc Spec Chim Procede de preparation, en deux etapes, de reticulats d'organopolysilazanes de tenue thermique amelioree pouvant servir notamment comme precurseur ceramique
FR2590580B1 (fr) * 1985-11-28 1988-05-13 Rhone Poulenc Spec Chim Procede de traitement catalytique d'un polysilazane comportant en moyenne au moins deux groupes hydrocarbone a insaturation aliphatique par molecule
US5503817A (en) * 1986-01-16 1996-04-02 Hoechst Celanese Corp. Curing of preceramic articles with gaseous hydrogen halide
US4705837A (en) * 1986-04-08 1987-11-10 Massachusetts Institute Of Technology Method for converting Si-H containing polysiloxanes to new and useful preceramic polymers and ceramic materials
US4863799A (en) * 1986-05-22 1989-09-05 Hoechst Celanese Corp. Sheath core spun organosilicon preceramic fibers and processes for production
JPS62290730A (ja) * 1986-06-10 1987-12-17 Shin Etsu Chem Co Ltd 有機シラザン重合体の製造方法
JPS636113A (ja) * 1986-06-23 1988-01-12 Chisso Corp 無機繊維の製造方法
US4746480A (en) * 1986-08-11 1988-05-24 Hoechst Celanese Corporation Process for providing a protective oxide coating on ceramic fibers
US4720532A (en) * 1986-08-22 1988-01-19 Massachusetts Institute Of Technology Organopolysilazane precursors to silicon nitride-rich mixed SiC/Si3 N4
US4816497A (en) * 1986-09-08 1989-03-28 The Dow Corning Corporation Infusible preceramic silazane polymers via ultraviolet irradiation
US4869854A (en) * 1986-10-31 1989-09-26 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Process for manufacturing organic silazane polymers and ceramics therefrom
US4742143A (en) * 1986-11-04 1988-05-03 Dow Corning Corporation Preceramic polymers derived from cyclic silazanes, and halosilanes and a method for their preparation
US4822697A (en) * 1986-12-03 1989-04-18 Dow Corning Corporation Platinum and rhodium catalysis of low temperature formation multilayer ceramics
US4826733A (en) * 1986-12-03 1989-05-02 Dow Corning Corporation Sin-containing coatings for electronic devices
US4756977A (en) * 1986-12-03 1988-07-12 Dow Corning Corporation Multilayer ceramics from hydrogen silsesquioxane
US4911992A (en) * 1986-12-04 1990-03-27 Dow Corning Corporation Platinum or rhodium catalyzed multilayer ceramic coatings from hydrogen silsesquioxane resin and metal oxides
US4749631B1 (en) * 1986-12-04 1993-03-23 Multilayer ceramics from silicate esters
US4753855A (en) * 1986-12-04 1988-06-28 Dow Corning Corporation Multilayer ceramic coatings from metal oxides for protection of electronic devices
US4962175A (en) * 1986-12-22 1990-10-09 Dow Corning Corporation Alkylpoly (polysilyl) azane preceramic polymers
US4753856A (en) * 1987-01-02 1988-06-28 Dow Corning Corporation Multilayer ceramic coatings from silicate esters and metal oxides
JPS63210133A (ja) * 1987-02-25 1988-08-31 Shin Etsu Chem Co Ltd 有機シラザン重合体の製造方法
US4835238A (en) * 1987-06-08 1989-05-30 Dow Corning Corporation Polysilacyclobutasilazanes
US4774312A (en) * 1987-06-08 1988-09-27 Dow Corning Corporation Polydisilacyclobutasilazanes
US4810443A (en) * 1987-07-02 1989-03-07 Dow Corning Coporation Method for forming filaments from a resin
US4847027A (en) * 1987-07-06 1989-07-11 Dow Corning Corporation Infusible preceramic polymers via nitric oxide treatment
US4798701A (en) * 1987-07-13 1989-01-17 International Business Machines Corporation Method of synthesizing amorphous group IIIA-group VA compounds
US4800221A (en) * 1987-08-25 1989-01-24 Dow Corning Corporation Silicon carbide preceramic polymers
US5176941A (en) * 1987-11-07 1993-01-05 Hoechst Aktiengesellschaft Process of producing a ceramic/fiber composite using a molten polysilazone
US5084423A (en) * 1987-11-07 1992-01-28 Hoechst Aktiengesellschaft Polysilazanes, process for the preparation thereof, silicon, nitride-containing ceramic materials which can be prepared therefrom, and the preparation thereof
US4772516A (en) * 1987-11-09 1988-09-20 Mahone Louis G Stable methylpolydisilylazane polymers
JPH01153730A (ja) * 1987-12-11 1989-06-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 有機シラザン重合体の製造方法
US4929742A (en) * 1988-11-28 1990-05-29 Dow Corning Corporation Silane modified polysilacyclobutasilazanes
US5070116A (en) * 1989-06-02 1991-12-03 Massachusetts Institute Of Technology Preceramic organosilicon-metal carbonyl polymers
US5547623A (en) * 1989-08-21 1996-08-20 Dow Corning Corporation Method for continuous spinning and pyrolysis of ceramic filaments from a resin
JPH0662776B2 (ja) * 1989-08-24 1994-08-17 信越化学工業株式会社 ポリチタノカルボシラザン重合体及び該重合体を用いたセラミックスの製造方法
FR2652081A1 (fr) * 1989-09-21 1991-03-22 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation d'un composite si3n4-sic.
US5171736A (en) * 1989-10-16 1992-12-15 Massachusetts Institute Of Technology Preceramic organosilicon-boron polymers
JPH03190933A (ja) * 1989-12-20 1991-08-20 Shin Etsu Chem Co Ltd 有機シラザン重合体の製造方法及び該重合体を用いたセラミックスの製造方法
US5545687A (en) * 1990-02-21 1996-08-13 Dow Corning Corporation Preparation of high density boron carbide ceramics with preceramic polymer binders
US5051215A (en) * 1990-03-21 1991-09-24 Dow Corning Corporation Curing preceramic polymers by exposure to nitrogen dioxide
US5783139A (en) * 1990-04-18 1998-07-21 Curran; Dennis John Gerard Ceramic materials
US5292830A (en) * 1991-06-20 1994-03-08 Tonen Corporation Thermosetting copolymers, silicon carbide-based fiber and processes for producing same
US5204380A (en) * 1991-08-29 1993-04-20 Massachusetts Institute Of Technology Preparation of silicon carbide ceramics from the modification of an Si-H containing polysilane
US6146559A (en) 1994-07-28 2000-11-14 Dow Corning Corporation Preparation of high density titanium diboride ceramics with preceramic polymer binders
US5449646A (en) 1994-07-29 1995-09-12 Dow Corning Corporation Preparation of high density zirconium diboride ceramics with preceramic polymer binders
US5447893A (en) 1994-08-01 1995-09-05 Dow Corning Corporation Preparation of high density titanium carbide ceramics with preceramic polymer binders
CA2154216A1 (en) 1994-08-01 1996-02-02 Gregg Alan Zank Preparation of high density zirconium carbide ceramics with preceramic polymer binders
KR100804873B1 (ko) * 1999-06-10 2008-02-20 얼라이드시그날 인코퍼레이티드 포토리소그래피용 sog 반사방지 코팅
US6368400B1 (en) * 2000-07-17 2002-04-09 Honeywell International Absorbing compounds for spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography
US8053159B2 (en) 2003-11-18 2011-11-08 Honeywell International Inc. Antireflective coatings for via fill and photolithography applications and methods of preparation thereof
EP2104164A4 (en) * 2006-12-28 2012-01-18 Dow Corning Toray Co Ltd CARBON COMPOSITE MATERIAL CONTAINING POROUS SILICON, ELECTRODE COMPRISING THE SAME, AND BATTERY
US8642246B2 (en) * 2007-02-26 2014-02-04 Honeywell International Inc. Compositions, coatings and films for tri-layer patterning applications and methods of preparation thereof
JPWO2008123311A1 (ja) * 2007-03-27 2010-07-15 国立大学法人東京工業大学 二次電池用正極材料の製造方法
TW200944489A (en) * 2008-01-30 2009-11-01 Dow Corning Toray Co Ltd Silicon-containing particle, process for producing the same, organic-polymer composition, ceramic, and process for producing the same
EP2271702A2 (en) * 2008-04-30 2011-01-12 Dow Corning Toray Co., Ltd. Silicon-containing particles, method for manufacturing thereof, oil composition, ceramic material, and method for manufacturing thereof
US8557877B2 (en) 2009-06-10 2013-10-15 Honeywell International Inc. Anti-reflective coatings for optically transparent substrates
KR20120051719A (ko) 2009-07-31 2012-05-22 다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드 전극활물질,전극 및 축전 디바이스
KR20120055565A (ko) 2009-07-31 2012-05-31 다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드 전극활물질,전극 및 축전 디바이스
JP2012178224A (ja) 2011-01-31 2012-09-13 Dow Corning Toray Co Ltd 表面炭素被覆ケイ素含有炭素系複合材料の製造方法
US8864898B2 (en) 2011-05-31 2014-10-21 Honeywell International Inc. Coating formulations for optical elements
JP2013157221A (ja) 2012-01-30 2013-08-15 Dow Corning Toray Co Ltd ケイ素含有炭素系複合材料
JP6803842B2 (ja) 2015-04-13 2020-12-23 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッドHoneywell International Inc. オプトエレクトロニクス用途のためのポリシロキサン製剤及びコーティング

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2564674A (en) * 1947-08-07 1951-08-21 Nicholas D Cheronis Preparation of organic silicon compounds
US3146250A (en) * 1961-10-11 1964-08-25 Dow Corning Nitrogen-containing cyclic silanes, their preparation and hydrolysis
IL22431A (en) * 1964-11-12 1968-11-27 Fuchs J Process for the production of disilazanes and the products obtained by this method
US3553242A (en) * 1968-04-26 1971-01-05 Monsanto Co Process for preparing 1,3-disilyl-1,3,2,4-diazadisiletidines
US3755397A (en) * 1971-06-01 1973-08-28 Dow Corning Silylating agent
DE2218960A1 (de) * 1972-04-19 1973-11-08 Bayer Ag Formkoerper aus mogenen mischungen von siliciumcarbid und siliciumnitrid und verfahren zu ihrer erstellung
DE2243527A1 (de) * 1972-09-05 1974-04-18 Bayer Ag Formkoerper aus homogenen mischungen von siliciumcarbid und siliciumnitrid und verfahren zu ihrer herstellung
US3809713A (en) * 1973-03-01 1974-05-07 Union Carbide Corp Process for producing silazane compounds
JPS52112700A (en) * 1976-02-28 1977-09-21 Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo Amorphous organopolysilicone composite for preparing silicone carbide

Also Published As

Publication number Publication date
IT8121495A0 (it) 1981-05-04
SE8103955L (sv) 1982-08-21
FR2500460B1 (nl) 1984-02-17
JPS57139124A (en) 1982-08-27
KR830005286A (ko) 1983-08-13
NO158139B (no) 1988-04-11
DE3128645A1 (de) 1982-09-16
SE446452B (sv) 1986-09-15
GB2093470A (en) 1982-09-02
AU538466B2 (en) 1984-08-16
FR2500460A1 (fr) 1982-08-27
FI68257B (fi) 1985-04-30
CA1168419A (en) 1984-06-05
IT1136595B (it) 1986-09-03
DK286881A (da) 1982-08-21
US4312970A (en) 1982-01-26
FI68257C (fi) 1985-08-12
JPS6133857B2 (nl) 1986-08-05
NO158139C (no) 1988-07-20
BE888787A (fr) 1981-11-13
GB2093470B (en) 1984-11-14
DE3128645C2 (nl) 1987-03-05
KR840001711B1 (ko) 1984-10-16
NO820517L (no) 1982-08-23
FI812045L (fi) 1982-08-21
AU6940181A (en) 1982-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8101940A (nl) Silazan polymeren uit (r&#39;3si)2nh en organochloorsilanen.
US4340619A (en) Process for the preparation of poly(disilyl)silazane polymers and the polymers therefrom
US4404153A (en) Process for the preparation of poly(disilyl)silazane polymers and the polymers therefrom
US4395460A (en) Preparation of polysilazane polymers and the polymers therefrom
US4482689A (en) Process for the preparation of polymetallo(disily)silazane polymers and the polymers therefrom
US4540803A (en) Hydrosilazane polymers from [R3 Si]2 NH and HSiCl3
US4543344A (en) Silicon nitride-containing ceramic material prepared by pyrolysis of hydrosilazane polymers from (R3 Si)2 NH and HSiCl3
US4535007A (en) Silicon nitride-containing ceramics
US4314956A (en) High yield silicon carbide pre-ceramic polymers
US4546163A (en) Silicon carbide preceramic vinyl-containing polymers
US4847345A (en) Process for manufacturing organic silazane polymers and ceramics therefrom
US4762895A (en) Process for the preparation of preceramic metallopolysilanes and the polymers therefrom
US4806612A (en) Preceramic acetylenic polysilanes
JPS6239612B2 (nl)
EP0175383A2 (en) Ceramic materials from silazane polymers
Cannady et al. Silicon nitride-containing ceramic material prepared by pyrolysis of hydrosilazane polymers from (R 3 Si) 2 NH and HSiCl 3

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed