專利名稱：用于制備可固化的有機(jī)氟改性聚硅氮烷的組合物和方法以及由此制備的聚硅氮烷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有可固化的聚硅氮烷的組合物，在其他方面涉及用于制備它們的組合物和方法。
背景技術(shù)：
陶瓷材料是眾所周知的，由于它們一些出色的性能而廣泛用于不同的應(yīng)用，這些性能例如相對(duì)較高的模量、硬度、高溫穩(wěn)定性和/或耐化學(xué)性。但是，陶瓷材料也可能相對(duì)較重、易碎和/或難以加工。另一方面，有機(jī)聚合物可能相對(duì)較堅(jiān)韌、柔韌、輕和/或容易制作和加工，但它們相對(duì)較低的模量和相對(duì)較低的分解溫度妨礙了它們?cè)谝恍?yīng)用中的使用。陶瓷前體聚合物技術(shù)作為一種用于生產(chǎn)既有聚合物和陶瓷兩者的優(yōu)點(diǎn)又使缺點(diǎn)減至最低的材料的有前途的方法正在興起。已制備了混合的有機(jī)/無機(jī)聚合物組合物(例如通過含有可聚合的有機(jī)基團(tuán)的四烷氧基硅烷的水解制備)，以避免許多重要的工程聚合物在溶膠-凝膠溶液內(nèi)的不溶性。這種溶膠-凝膠加工的單體的固化，已提供了顯示有機(jī)組分的一些性質(zhì)以及無機(jī)組分的一些性質(zhì)的混合體系。這種混合體系通常包含由直鏈有機(jī)聚合物和三維二氧化硅網(wǎng)絡(luò)組成的半互穿網(wǎng)絡(luò)。已知許多聚合物可充當(dāng)陶瓷前體，它們用于生產(chǎn)陶瓷結(jié)構(gòu)的用途已有報(bào)道。聚硅氮烷和改性聚硅氮烷(例如異氰酸酯改性、異硫氰酸酯改性、硫脲改性、硼改性、過氧化物改性和酰胺改性)已得到制備并用于熱解轉(zhuǎn)化成陶瓷材料(例如氮化硅)。聚硅氮烷也已被用于對(duì)諸如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和聚胺的材料進(jìn)行改性。已通過有機(jī)親電體與含金屬聚合物的反應(yīng)制備了雜化有機(jī)/無機(jī)聚合物或陶瓷聚合物(ceramer)(包括雜化聚硅氮烷聚合物或陶瓷聚合物)。這種雜化聚合物據(jù)稱包含衍自有機(jī)親電體的有機(jī)鏈段和衍自含金屬聚合物的鏈段的無機(jī)部分。已提出將這種雜化聚合物用作基材材料上的涂料，用于模制應(yīng)用(加或不加填料)和用于其他聚合物應(yīng)用，在這些其他聚合物應(yīng)用中，它們的雜化性質(zhì)(例如相對(duì)較高的機(jī)械強(qiáng)度和高溫穩(wěn)定性的組合)可能是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，我們認(rèn)識(shí)到，對(duì)于能滿足多種不同應(yīng)用(特別是涂布應(yīng)用)的性能要求的雜化有機(jī)/無機(jī)聚合物或陶瓷聚合物(具體而言為雜化聚硅氮烷聚合物或陶瓷聚合物)以及對(duì)于用于制備它們的有效且成本效益性高的方法，存在著持續(xù)的需求。這種方法將優(yōu)選能夠靈活地和可控制地生產(chǎn)具有定制的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)的聚合物。簡(jiǎn)單地講，在一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于制備可固化的有機(jī)氟改性聚硅氮烷的組合物。該組合物包含(a)至少一種可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷，其包含至少一個(gè)選自硅-氮鍵、硅-氫鍵、碳-碳雙鍵、氮-氫鍵以及它們的組合的化學(xué)活性部位；和(b)至少一種含氟化合物，其包含(1)至少一個(gè)有機(jī)氟或雜有機(jī)氟部分，和(2)至少一個(gè)能夠與可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷通過該聚硅氮烷的至少一個(gè)化學(xué)活性部位起反應(yīng)的官能團(tuán)。優(yōu)選地，氟化化合物的有機(jī)氟或雜有機(jī)氟部分是全氟化部分(更優(yōu)選地，全氟烷基、全氟亞烷基、全氟雜烷基或全氟雜亞烷基部分)。已發(fā)現(xiàn)，可通過無機(jī)或有機(jī)聚硅氮烷與含有官能團(tuán)的含氟化合物的相對(duì)簡(jiǎn)單的一步反應(yīng)，生產(chǎn)出多樣化的新一類雜化有機(jī)/無機(jī)聚合物或陶瓷聚合物。本發(fā)明的組合物盡管含氟，卻出乎意料地顯示足夠的反應(yīng)物相容性以確保反應(yīng)性。所得的有機(jī)氟改性(即通過有機(jī)氟或雜有機(jī)氟部分共價(jià)改性)聚硅氮烷也出乎意料地保持起始的聚硅氮烷的可固化性而能固化形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)?？赏ㄟ^改變起始聚硅氮烷的性質(zhì)和相對(duì)數(shù)量(例如，其取代基的化學(xué)性質(zhì)，這決定其有機(jī)含量的程度和可能有效的固化劑)以及起始含氟化合物的性質(zhì)和相對(duì)數(shù)量(例如，有機(jī)氟或雜有機(jī)氟部分的化學(xué)性質(zhì)和氟含量)，來針對(duì)各種不同的應(yīng)用的需求定制交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)。具體而言，起始含氟化合物的有機(jī)氟或雜有機(jī)氟含量可用來改變或調(diào)整交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的綜合性質(zhì)和/或表面性質(zhì)，以用于其中氟的存在可能有利的應(yīng)用(例如，要求一定的折射指數(shù)或低表面能特性的應(yīng)用)。所得的有機(jī)氟改性聚硅氮烷中的至少一些因此可用作氟化表面處理，以賦予多種基材一定程度的疏水性和/或疏油性(例如，用于表面保護(hù)或提高清潔方便性)。另外，有機(jī)氟改性聚硅氮烷可用于多種其他應(yīng)用，包括例如用于模制應(yīng)用(任選地與至少一種填料組合)以形成各種定型制品，用于形成陶瓷涂層，等等。因此，本發(fā)明組合物的至少一些實(shí)施例(以及下文所述的本發(fā)明方法的至少一些實(shí)施例)能滿足以上所述的持續(xù)的需求，即需要能實(shí)現(xiàn)多種不同的應(yīng)用的性能要求的雜化有機(jī)/無機(jī)聚合物或陶瓷聚合物(具體而言， 雜化聚硅氮烷聚合物或陶瓷聚合物)(以及需要能靈活地和可控制地生產(chǎn)具有定制的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)的聚合物的有效且成本效益性高的制備方法)。在另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供以上提到的用于制備有機(jī)氟改性聚硅氮烷的方法。 所述方法包括(a)將以下(1)和(2)進(jìn)行組合(1)至少一種可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷，其包含至少一個(gè)選自硅-氮鍵、 硅-氫鍵、碳-碳雙鍵、氮-氫鍵以及它們的組合的化學(xué)活性部位；和(2)至少一種含氟化合物，其包含(i)至少一個(gè)有機(jī)氟或雜有機(jī)氟部分，和(ii)至少一個(gè)能夠與可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷通過該聚硅氮烷的至少一個(gè)化學(xué)活性部位起反應(yīng)的官能團(tuán)；和(b)讓或促使可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷和含氟化合物反應(yīng)以形成至少一種可固化的有機(jī)氟改性聚硅氮烷。在進(jìn)一步的方面，本發(fā)明提供通過本發(fā)明方法制備的可固化的有機(jī)氟改性聚硅氮烷以及處于固化形式的該可固化的有機(jī)氟改性聚硅氮烷。
具體實(shí)施例方式在以下詳細(xì)說明中，描述了各組數(shù)值范圍(例如，特定部分中的碳原子數(shù)的數(shù)值范圍、特定組分的量的數(shù)值范圍等等)，并且在每一組數(shù)值范圍內(nèi)，范圍的任何下限都可與范圍的任何上限配對(duì)。^JL本專利申請(qǐng)中所用的“鏈中雜原子”意指取代碳鏈中的一個(gè)或多個(gè)碳原子的除碳以外的原子(例如氧、 氮或硫)(例如以形成碳-雜原子-碳鏈或碳-雜原子-雜原子-碳鏈)；“固化”意指轉(zhuǎn)變成交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)(例如通過照射或催化)；“氟代”(例如，涉及基團(tuán)或部分，如“氟亞烷基”或“氟烷基”或“氟烴”的情況)或 “氟化”是指僅部分氟化，使得存在至少一個(gè)碳鍵合氫原子；“含氟化合物”指氟化的或全氟化的；“雜有機(jī)”意指含有至少一個(gè)雜原子(優(yōu)選至少一個(gè)鏈中雜原子)的有機(jī)基團(tuán)或部分(例如烷基或亞烷基基團(tuán))；“巰基”意指式-SH的單價(jià)基團(tuán)或部分；“低聚物”意指包含至少兩個(gè)重復(fù)單元且分子量小于其纏結(jié)分子量的分子；這種分子不同于聚合物，在去除或添加單個(gè)重復(fù)單元時(shí)顯示出顯著的性質(zhì)改變；“全氟”(例如，涉及基團(tuán)或部分，如“全氟亞烷基”或“全氟烷基”或“全氟化碳”的情況)或“全氟化”意指完全氟化，以使得除非另外指明，否則不存在可由氟置換的碳鍵合氫原子；“全氟醚”意指具有兩個(gè)與氧原子連接的飽和或不飽和全氟烴基(直鏈的、支鏈的、 環(huán)狀的(優(yōu)選脂環(huán)的)或者它們的組合)的基團(tuán)或部分(即存在一個(gè)鏈中氧原子)；“全氟聚醚基團(tuán)(或鏈段或部分)”意指具有三個(gè)或更多個(gè)與氧原子連接的飽和或不飽和全氟烴基(直鏈的、支鏈的、環(huán)狀的(優(yōu)選脂環(huán)的)或者它們的組合)的基團(tuán)或部分 (即存在至少兩個(gè)鏈中氧原子)；“聚硅氮烷”指具有這樣的直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的主鏈或骨架中的至少一者的化合物，所述直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的主鏈或骨架包含多個(gè)Si-N連鍵；“聚硅氧氮烷”指具有這樣的直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的主鏈或骨架中的至少一者的化合物，所述直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的主鏈或骨架同時(shí)包含鍵；為簡(jiǎn)單起見，在本專利申請(qǐng)中，“聚硅氮烷”還包括“聚硅氧氮烷”和“聚脲硅氮烷”；“聚脲硅氮烷”指具有這樣的直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的主鏈或骨架中的至少一者的化合物，所述直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的主鏈或骨架包含多個(gè)Si-N連鍵并具有至少一個(gè)鍵合至兩個(gè)氮原子中的每一個(gè)的羰基基團(tuán)；“取代的芳基”意指被非干擾性(干擾固化)原子團(tuán)取代的芳基基團(tuán)，所述非干擾性原子團(tuán)如鹵素、烷基基團(tuán)和雜烷基基團(tuán)中的一者或多者；且“亞磺酰氨基”意指式-S02N(R’)-所示的二價(jià)基團(tuán)或部分，其中R’為氫或烷基(例如選自具有一個(gè)至約四個(gè)碳原子的烷基基團(tuán))。聚硅氮燒頁適用于本發(fā)明組合物的聚硅氮烷包括可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷，其包含至少一個(gè)選自硅-氮鍵(或連鍵)、硅-氫鍵、碳-碳雙鍵以及它們的組合的化學(xué)活性部位。 所述聚硅氮烷具有包含具有以下通式的結(jié)構(gòu)單元的主鏈或骨架-[Si(Ra) (Rb)-N(Rc)]-式 I其中每個(gè)Ra、每個(gè)Rb和每個(gè)Re獨(dú)立地為氫、有機(jī)基團(tuán)、雜有機(jī)基團(tuán)或者它們的組合。合適的有機(jī)和雜有機(jī)基團(tuán)包括烷基、烯基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基、烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、芳氧基、芳烷基氧基等以及它們的組合(優(yōu)選地，烷基、烯基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、芳烷基氧基等以及它們的組合)；所述基團(tuán)優(yōu)選具有1至約18個(gè)碳原子(更優(yōu)選地，1至約12個(gè)碳原子；甚至更優(yōu)選地，1至約8個(gè)碳原子；最優(yōu)選地，1至約2個(gè)碳原子(例如甲基或乙烯基))。所述基團(tuán)可被一個(gè)或多個(gè)取代基基團(tuán)如鹵素、烷氧基、氨基、羧基、羥基、烷氧基羰基、硝基等以及它們的組合進(jìn)一步取代。優(yōu)選地，所述聚硅氮烷為液體。有用的聚硅氮烷包括那些具有直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的結(jié)構(gòu)或者它們的組合的聚硅氮烷，和/或包括那些數(shù)均分子量為約100至約50，000 (優(yōu)選地，約200至約10，000)的聚硅氮烷。也可利用改性聚硅氮烷如聚金屬硅氮烷或硅氮烷共聚物。有用的聚硅氮烷包括那些具有無規(guī)、交替或嵌段聚合物結(jié)構(gòu)或者它們的組合的聚硅氮烷。所述聚硅氮烷可通過本領(lǐng)域知道的方法制備。例如，聚有機(jī)硅氮烷以及全氫聚硅氮烷(其中上式I中的所有Ra、Rb和Re均為氫)可通過二氯硅烷的氨解和任選隨后堿催化的脫氫偶聯(lián)來制備。聚有機(jī)硅氮烷和全氫聚硅氮烷也可市售獲得。所述聚硅氮烷可單獨(dú)地或者以混合物的形式用于本發(fā)明組合物，所述混合物為與它們自己中的一個(gè)或多個(gè)所成的混合物或者與一種或多種其他類型的聚合物所成的混合物。有用的聚硅氮烷包括那些可由以下通式表示的直鏈聚硅氮烷-[Si(Rj) (R2)-N(R3)Jm-式II其中每個(gè)R1和每個(gè)R2獨(dú)立地為氫，具有小于約9個(gè)碳原子的直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的烷基基團(tuán)，具有小于約7個(gè)碳原子的直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的雜烷基基團(tuán)，具有小于約 13個(gè)碳原子的取代的或未取代的芳基基團(tuán)，烯鍵式不飽和基團(tuán)，由R1和R2 —起形成的具有小于約8個(gè)碳原子的環(huán)結(jié)構(gòu)，或者它們的組合；每個(gè)R3獨(dú)立地為氫，具有小于約7個(gè)碳原子的直鏈的或支鏈的烷基基團(tuán)，具有小于約7個(gè)碳原子的直鏈的或支鏈的雜烷基基團(tuán)，或者它們的組合；m為正整數(shù)。優(yōu)選地，每個(gè)R1和每個(gè)R2獨(dú)立選自氫、甲基、苯基和乙烯基，且每個(gè)R3獨(dú)立地為氫。式II的聚硅氮烷的數(shù)均分子量可在約160克/摩爾至約10，000克/摩爾的范圍內(nèi)(優(yōu)選約300克/摩爾至約7，000克/摩爾；更優(yōu)選約500克/摩爾至約3，000 克/摩爾；最優(yōu)選約700克/摩爾至約2，000克/摩爾)。有用的環(huán)狀聚硅氮烷包括那些可由以下通式表示的環(huán)狀聚硅氮烷環(huán)-[SUR1)(R2)-N(R3)]m-式III其中R1、R2、R3和m如上文對(duì)式II的聚硅氮烷所定義。式III的環(huán)狀聚硅氮烷的數(shù)均分子量可在約160克/摩爾至約3，000克/摩爾的范圍內(nèi)(優(yōu)選約300克/摩爾至約2000克/摩爾；更優(yōu)選約350克/摩爾至約1500克/摩爾)。其他有用的環(huán)狀聚硅氮烷包括那些同時(shí)包含直鏈的和環(huán)狀的聚硅氮烷部分的環(huán)狀聚硅氮烷。有用的支鏈的聚硅氮烷包括那些通常由式II (具有分支的直鏈聚硅氮烷)或式 III (具有分支的環(huán)狀聚硅氮烷)表示的支鏈的聚硅氮烷，其中該聚硅氮烷的至少一個(gè)重復(fù)單元中的R1和R2任一者或兩者具有可由以下通式表示的結(jié)構(gòu)-[Si(R4)-N(R3)Jp-式IV其中每個(gè)R3如上文對(duì)式II所定義，每個(gè)R4獨(dú)立地為氫，具有小于約9個(gè)碳原子的直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的烷基基團(tuán)，具有小于約7個(gè)碳原子的直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的雜烷基基團(tuán)，具有小于約13個(gè)碳原子的取代的或未取代的芳基基團(tuán)，烯鍵式不飽和基團(tuán)或者它們的組合，P為通常小于m的正整數(shù)。優(yōu)選地，每個(gè)R4獨(dú)立選自氫、甲基、苯基和乙烯基，且每個(gè)R3優(yōu)選為氫。支鏈的聚硅氮烷的數(shù)均分子量可在約160克/摩爾至約3，000克/摩爾的范圍內(nèi)(優(yōu)選約300克/摩爾至約2000克/摩爾；更優(yōu)選約350克/摩爾至約1500克 /摩爾)。其他有用的支鏈的聚硅氮烷包括那些包含多個(gè)分支的支鏈的聚硅氮烷和那些包含環(huán)狀聚硅氮烷部分的支鏈的聚硅氮烷。有用的聚硅氮烷包括可由以下通式表示的直鏈聚硅氧氮烷- [Si (R1) (R2) -N (R3) ] r_ [Si (R1) (R2) _0] q-式V其中R1、R2和R3如上文對(duì)式II所定義；r和q為正整數(shù)(優(yōu)選地，r為q的量級(jí)的至少約4倍)。這種聚硅氧氮烷可呈現(xiàn)由硅氮烷(Si-N)單元和硅氧烷(Si-O)單元形成的無規(guī)、交替或嵌段結(jié)構(gòu)(或者它們的組合；優(yōu)選地為嵌段結(jié)構(gòu))。式V的聚硅氧氮烷的數(shù)均分子量可在約160克/摩爾至約10，000克/摩爾的范圍內(nèi)(優(yōu)選約300克/摩爾至約 7, 000克/摩爾；更優(yōu)選約500克/摩爾至約3，000克/摩爾；最優(yōu)選約700克/摩爾至約 2，000克/摩爾)。有用的聚硅氧氮烷還包括那些環(huán)狀的或支鏈的聚硅氧氮烷。有用的環(huán)狀的聚硅氧氮烷包括具有包含Si-O連鍵的環(huán)狀部分的聚硅氧氮烷和其中Si-O連鍵不在環(huán)狀部分中的聚硅氧氮烷。有用的支鏈的聚硅氧氮烷包括在Si-N連鍵和Si-O連鍵任一者或兩者處支鏈的聚硅氧氮烷。特別有用的市售聚硅氮烷KION VL 20 (可獲自KION Corp, Huntington Valley, PA)具有以下結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種組合物，所述組合物包含(a)至少一種可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷，其包含至少一個(gè)選自硅-氮鍵、硅-氫鍵、碳-碳雙鍵、氮-氫鍵以及它們的組合的化學(xué)活性部位；和(b)至少一種含氟化合物，其包含(1)至少一個(gè)有機(jī)氟或雜有機(jī)氟部分，和(2)至少一個(gè)能夠與所述可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷通過至少一個(gè)所述化學(xué)活性部位起反應(yīng)的官能團(tuán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述聚硅氮烷具有包含具有以下通式的結(jié)構(gòu)單元的主鏈-[Si(Ra) (Rb) -N(Rc)]-式I其中每個(gè)所述Ra、每個(gè)所述Rb和每個(gè)所述Re獨(dú)立地為氫、有機(jī)基團(tuán)、雜有機(jī)基團(tuán)或者它們的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中所述有機(jī)和雜有機(jī)基團(tuán)選自烷基、烯基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基、烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、芳氧基、芳烷基氧基以及它們的組合；和/或其中所述有機(jī)和雜有機(jī)基團(tuán)具有1-18個(gè)碳原子。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中每個(gè)所述Ra和每個(gè)所述Rb選自氫、烷基、烯基、 芳基以及它們的組合；且每個(gè)所述f為氫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其中所述烷基為甲基，所述烯基為乙烯基，和所述芳基為苯基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述聚硅氮烷為液體；和/或其中所述聚硅氮烷具有直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的結(jié)構(gòu)或者它們的組合，和/或具有100-50，000的數(shù)均分子量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述含氟化合物的所述有機(jī)氟或雜有機(jī)氟部分為全氟化的部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述含氟化合物的所述有機(jī)氟或雜有機(jī)氟部分為全氟烷基、全氟亞烷基、全氟雜烷基或全氟雜亞烷基部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述含氟化合物為由以下通式表示的一類化合物之一Rf-(Y-X)v其中&為單價(jià)或多價(jià)的、直鏈的、支鏈的、脂環(huán)族的或芳族的、氟化或全氟化的有機(jī)或雜有機(jī)基團(tuán)或者它們的組合；每個(gè)Y獨(dú)立地為共價(jià)鍵或者二價(jià)的直鏈的、支鏈的、脂環(huán)族的或芳族的有機(jī)或雜有機(jī)連接基團(tuán)或者它們的組合；每個(gè)X獨(dú)立地為親電基團(tuán)或親核基團(tuán)； 和ν為等于&的化合價(jià)的正整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，其中所述&含有3-35個(gè)碳原子；和/或其中所述 Rf為單價(jià)或二價(jià)的且所述ν為1或2。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，其中所述&為全氟化的有機(jī)或雜有機(jī)基團(tuán)或者它們的組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組合物，其中所述全氟化的有機(jī)或雜有機(jī)基團(tuán)選自全氟烷基、全氟亞烷基、全氟醚、全氟聚醚以及它們的組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，其中所述&基團(tuán)為全氟烷基或全氟亞烷基基團(tuán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，其中所述&基團(tuán)為全氟聚醚基團(tuán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物，其中所述全氟聚醚基團(tuán)為單價(jià)或二價(jià)的，和/或所述全氟聚醚基團(tuán)包含至少一個(gè)二價(jià)六氟亞丙基氧基基團(tuán)(-CF(CF3)-CF2O-)；和/或其中所述全氟聚醚基團(tuán)選自F[CF (CF3) CF2O] aCF (CF3) _，其中a的平均值為約4至約20，和-CF (CF3) (OCF2CF (CF3)bOCF2CF2CF2CF2O (CF(CF3)CF2O)eCF (CF3)-,其中 b+c 的平均值為約 4 至約 15。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，其中所述Y為共價(jià)鍵或者亞烷基或雜亞烷基基團(tuán)或者它們的組合；和/或其中所述X選自異氰酸基、異硫氰酸基、環(huán)氧基、氨基J惡唑啉基、羥基、巰基、乙烯基和可水解甲硅烷基基團(tuán)以及它們的組合。
17.一種組合物，所述組合物包含(a)至少一種可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷，其包含至少一個(gè)選自硅-氮鍵、硅-氫鍵、碳-碳雙鍵、氮-氫鍵以及它們的組合的化學(xué)活性部分，其中所述聚硅氮烷具有包含具有以下通式的結(jié)構(gòu)單元的主鏈-[Si(Ra) (Rb) -N(Rc)]-式I其中每個(gè)所述Ra和每個(gè)所述Rb選自氫、烷基、烯基、芳基以及它們的組合；且每個(gè)所述 Rc為氫；和(b)至少一種含氟化合物，其包含(1)至少一個(gè)選自全氟烷基、全氟亞烷基、全氟醚和全氟聚醚的有機(jī)氟或雜有機(jī)氟部分，和(2)至少一個(gè)能夠與所述可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷通過至少一個(gè)所述化學(xué)活性部位起反應(yīng)的官能團(tuán)，所述官能團(tuán)選自異氰酸基、異硫氰酸基、環(huán)氧基、氨基、II惡唑啉基、羥基、巰基、乙烯基和可水解甲硅烷基基團(tuán)以及它們的組合。
18.一種方法，該方法包括(a)將以下⑴和(2)進(jìn)行組合(1)至少一種可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷，其包含至少一個(gè)選自硅-氮鍵、硅-氫鍵、碳-碳雙鍵、氮-氫鍵以及它們的組合的化學(xué)活性部位，和(2)至少一種含氟化合物，其包含(i)至少一個(gè)有機(jī)氟或雜有機(jī)氟部分，和( )至少一個(gè)能夠與所述可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷通過至少一個(gè)所述化學(xué)活性部位起反應(yīng)的官能團(tuán)；和(b)讓或促使所述低聚或聚合的聚硅氮烷和所述含氟化合物反應(yīng)以形成至少一種可固化的有機(jī)氟改性聚硅氮烷。
19.一種可固化的有機(jī)氟改性聚硅氮烷，其通過權(quán)利要求18的方法制備。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的可固化的有機(jī)氟改性聚硅氮烷，其中所述可固化的有機(jī)氟改性聚硅氮烷已被固化。
全文摘要
一種用于制備可固化的有機(jī)氟改性聚硅氮烷的組合物包含(a)至少一種可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷，其包含至少一個(gè)化學(xué)活性部位；和(b)至少一種含氟化合物，其包含(1)至少一個(gè)有機(jī)氟或雜有機(jī)氟部分，和(2)至少一個(gè)能夠與可固化的低聚或聚合的聚硅氮烷通過該聚硅氮烷的至少一個(gè)化學(xué)活性部位起反應(yīng)的官能團(tuán)。該可固化的有機(jī)氟改性聚硅氮烷可通過將該組合物的各組分進(jìn)行組合并讓或促使各組分反應(yīng)來制備。
文檔編號(hào)C08G77/62GK102471493SQ201080029784
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者喬治·G·I·莫爾, 托馬斯·P·克倫, 楊宇 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司