專利名稱：一種共聚硅烷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種共聚硅烷的的制備方法，該方法制備的共聚硅烷可以應(yīng)用于碳化硅纖維或碳化硅耐高溫陶瓷基航天航空復(fù)合材料的制備。
背景技術(shù)：
過去的研究表明，Cp2& (CH3) 2可以作為催化劑，將CH3SiH3催化脫氫，從而制得甲基硅烷均聚物([MeSiH]n)，并可將它適當(dāng)處理后紡絲，經(jīng)不熔化處理，最后高溫?zé)o機(jī)化制得富硅的碳化硅(SiC)纖維，其 C/Si 為 0. 9 1. 0 (J.Am. Ceram. Soc. 1991,74(3) :670-673 ； Ceram. Eng. Sci. Proc. , 1994,15 (4) :152-161)。相比之下，目前工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅纖維， 其C/Si > 1.2/1 (Chem. Rev. 1995,95 :1443-1477)，這是因?yàn)槠渌迷蠟榫鄱谆柰?([Me2Si]n)，其C/Si = 2/1，故生產(chǎn)出來的碳化硅纖維富碳。化學(xué)計(jì)量比范圍為1. 0/1 < C/ Si < 1. 1/1的碳化硅陶瓷材料具有優(yōu)異的抗氧化和抗高溫蠕變性能，然而上述的聚甲基硅烷或聚二甲基硅先驅(qū)體燒成后都不能滿足化學(xué)計(jì)量比的要求。此外，聚甲基硅烷常溫常壓下為液態(tài)，極易燃燒，如要作為碳化硅陶瓷材料先驅(qū)體使用，還需進(jìn)行添加化學(xué)交聯(lián)劑以增加分子量等復(fù)雜的后處理過程，大大增加了成本，且富硅，因此使其作為碳化硅陶瓷纖維先驅(qū)體的應(yīng)用極大地受到了限制。而目前所用的固態(tài)聚二甲基硅烷([Me2Si]n)，則存在碳含量過剩的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不僅工藝簡單，成本低，而且所制備的共聚硅烷產(chǎn)品在常溫常壓下為固態(tài)，在空氣氛中可穩(wěn)定保存一周以上，氮?dú)夥障驴煞€(wěn)定保存一個(gè)月以上的共聚硅烷及其制備方法。所述共聚硅烷由兩種單體CH3SiH3與(CH3)2SiH2共聚而成，其結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種共聚硅烷，其特征在于由兩種單體CH3SiH3與(CH3)2SiH2共聚而成，其結(jié)構(gòu)式為CHg CHg
2.如權(quán)利要求1所述的一種共聚硅烷的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)在惰性氣體保護(hù)下，將二氯二烷基金屬化合物醚類溶液冷卻至_78°C，然后加入二氯二烷基金屬化合物兩當(dāng)量的烷基金屬或苯基金屬化合物，加完后讓反應(yīng)體系自然升溫到室溫，生成活性催化劑溶液；2)在惰性氣體保護(hù)下，將CH3SiH3與(CH3)2SiH2混合氣體通入已冷卻至_78°C的醚類溶劑中，使氣體全部液化均勻溶于醚類溶劑中，再將步驟1)的活性催化劑溶液在30min內(nèi)加入該冷卻的混合溶液中，加完后讓體系升溫反應(yīng)，至反應(yīng)溶液出現(xiàn)粘度，再升溫反應(yīng)；所述 CH3SiH3與(CH3)2SiHJg合氣體總的物質(zhì)的量與步驟1)中的二氯二烷基金屬化合物的物質(zhì)的量的比為(20 200) 1，混合氣中CH3SiH3與(CH3)2SiH2的體積比為1/10 10/1 ；3)將步驟2)反應(yīng)結(jié)束后的聚合物溶液減壓除去溶劑，再加入烴類溶劑溶解并過濾除去鹽等不溶物；4)將步驟幻所得的烷基溶液減壓除去溶劑，再升溫至80 180°C減壓蒸餾除去小分子量產(chǎn)品，制得共聚硅烷。
3.如權(quán)利要求2所述的一種共聚硅烷的制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述二氯二烷基金屬化合物醚類溶液的濃度為0. 01 lmol/L。
4.如權(quán)利要求2所述的一種共聚硅烷的制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述加入二氯二烷基金屬化合物兩當(dāng)量的烷基金屬或苯基金屬化合物，是在二氯二烷基金屬化合物醚類溶液冷卻至_78°C后加入。
5.如權(quán)利要求2所述的一種共聚硅烷的制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述加完后讓反應(yīng)體系自然升溫到室溫后攪拌反應(yīng)30min。
6.如權(quán)利要求2所述的一種共聚硅烷的制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述惰性氣體采用氮?dú)饣驓鍤狻?br> 7.如權(quán)利要求2所述的一種共聚硅烷的制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述二氯二烷基金屬化合物選自二氯二茂鈦、二氯二茂鋯、二氯二茂鉿中的一種；所述醚類溶劑選自乙醚、四氫呋喃、乙二醇二甲醚中的一種；所述烷基金屬或苯基金屬化合物選自甲基鋰、正丁基鋰、苯基鋰、苯基鈉、甲基氯化鎂、甲基溴化鎂、甲基碘化鎂、乙基氯化鎂、乙基溴化鎂、 正丁基氯化鎂、正丁基溴化鎂、苯基氯化鎂、苯基溴化鎂中的一種。
8.如權(quán)利要求2所述的一種共聚硅烷的制備方法，其特征在于在步驟幻中，所述升溫反應(yīng)的溫度為0°C，升溫反應(yīng)的時(shí)間為0. 5 濁；再升溫反應(yīng)的溫度為40 85°C，再升溫反應(yīng)的時(shí)間為M 72h。
9.如權(quán)利要求2所述的一種共聚硅烷的制備方法，其特征在于在步驟幻中，所述醚類溶劑選自乙醚、四氫呋喃、乙二醇二甲醚中的一種。
10.如權(quán)利要求2所述的一種共聚硅烷的制備方法，其特征在于在步驟幻中，所述烴類溶劑選自正己烷、正戊烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、庚烷、石油醚、苯、甲苯、二甲苯中的一種。
全文摘要
一種共聚硅烷及其制備方法，涉及一種共聚硅烷的制備方法。在惰性氣體下，將二氯二烷基金屬化合物醚類溶液冷卻至-78℃，加入烷基金屬或苯基金屬化合物，升溫到室溫，生成活性催化劑溶液；在惰性氣體下，將CH3SiH3與(CH3)2SiH2混合氣體通入已冷卻至-78℃的醚類溶劑中，使氣體全部液化均勻溶于醚類溶劑中，將活性催化劑溶液加入冷卻的混合溶液中，升溫反應(yīng)至反應(yīng)溶液出現(xiàn)粘度，再升溫反應(yīng)；將反應(yīng)結(jié)束后的聚合物溶液減壓除去溶劑，再加入烴類溶劑溶解并過濾除去鹽等不溶物；將烷基溶液減壓除去溶劑，再升溫至80～180℃減壓蒸餾除去小分子量產(chǎn)品，制得產(chǎn)物。不僅工藝簡單，成本低，而且在常溫常壓下為固態(tài)。
文檔編號C04B35/565GK102250356SQ20111016495
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者何國梅, 余兆菊, 夏海平, 陸雪川, 陳江溪, 陳立富 申請人:廈門大學(xué)