[发明专利]制备支链聚硅烷共聚物的方法无效
申请号: | 200680012414.X | 申请日: | 2006-03-29 |
公开(公告)号: | CN101160344A | 公开(公告)日: | 2008-04-09 |
发明(设计)人: | T·海因;R·金;B·T·源;H·H·里斯;M·A·史密斯;H·X·沃 | 申请(专利权)人: | 陶氏康宁公司 |
主分类号: | C08G77/60 | 分类号: | C08G77/60;C08L83/16 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 | 代理人: | 张钦 |
地址: | 美国*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 支链聚 硅烷 共聚物 方法 | ||
相关申请的交叉参考
[0001]本申请要求2005年4月28日提交的美国临时申请No.60/675635的优先权。
发明领域
[0002]本发明涉及制备支链聚硅烷共聚物的方法,尤其是两种不同二卤代硅烷和单一的三卤代硅烷的Wurtz型偶联反应。本发明方法的改进在于它产生不同于支链聚硅烷均聚物的支链聚硅烷共聚物。该支链聚硅烷共聚物可溶于有机液体介质内。
发明背景
[0003]最早制备聚硅烷的合成工序使用二氯硅烷的Wurtz型还原偶联反应。例如,通过(i)使用过渡金属催化剂使单取代的硅烷脱氢偶联,(ii)开环聚合环硅氧烷,(iii)阴离子聚合掩蔽的硅烷,和(iv)用碱金属,超声化学偶联二氯硅烷,从而制备聚硅烷。
[0004]然而,尽管努力地替代它,但Wurtz还原偶联二氯硅烷制备聚硅烷仍然是最常见的且通常是大家认可的合成聚硅烷的工序。尽管通过在100℃下、在溶剂(例如甲苯)内采用碱金属(例如钠)还原偶联二氯硅烷来合成聚硅烷具有差的重现性和低的产率,但Wurtz型偶联总体上仍然是最有效的制备聚硅烷的工序。重现聚硅烷的制备方法仍然非常困难且存在挑战,这是因为开发制备聚硅烷的化学方法复杂且充满困难。
[0005]在2004年5月14日提交且转让给与本申请相同受让人的美国临时专利申请No.60/571184中公开了通过使一种二卤代硅烷和一种三卤代硅烷反应制备支链聚硅烷的方法。然而,′184申请的方法使用一种二卤代硅烷和一种三卤代硅烷,因此它产生的支链聚硅烷是均聚物,而不是本发明的支链聚硅烷共聚物。
[0006]同样转让给与本发明相同受让人的美国专利2563005(1951年8月7日)在实施例12中公开了通过使两种二卤代硅烷和两种三卤代硅烷反应制备某些有机基聚硅烷的方法。然而,根据′005专利的方法产生的聚硅烷树脂是高度交联的分子,而不是本发明的支链聚硅烷共聚物。
发明概述
[0007]本发明涉及通过Wurtz型偶联反应制备支链聚硅烷共聚物的第一种方法,包括在有机液体介质内,使两种不同的二卤代硅烷和单一的三卤代硅烷的混合物与碱金属偶联剂反应,和从反应混合物中回收支链聚硅烷共聚物。
[0008]本发明还涉及通过Wurtz型偶联反应制备支链聚硅烷共聚物的第二种方法,包括在有机液体介质内,使两种不同的二卤代硅烷和单一的三卤代硅烷的混合物与碱金属偶联剂反应,将封端剂加入到反应混合物中,并从反应混合物中回收封端的支链聚硅烷共聚物。封端剂可以是单卤代硅烷、单烷氧基硅烷、二烷氧基硅烷或三烷氧基硅烷。
[0009]在这些实施方案中,优选有机液体介质是支链聚硅烷共聚物可溶于其中的有机液体介质。最优选有机液体是甲苯。典型地,所选的碱金属偶联剂是钠。在范围为50-200℃的温度下进行反应。优选地,温度范围为110-115℃,该温度接近于钠的熔融温度,从而就钠的分散来说,提供一些制备方面的优点。
[0010]该方法牵涉使通式分别为下述的第一种二卤代硅烷、第二种二卤代硅烷和单一的三卤代硅烷的混合物反应:
R1、R2、R3、R4和R5表示烷基、环烷基、芳基、芳烷基、烷芳基或链烯基;然而条件是在第一种二卤代硅烷内的R1基和R2基与在第二种二卤代硅烷内的R3基和R4基不同。考虑到下述详细说明,本发明的这些和其它特征将变得显而易见。
发明详述
[0011]合成聚硅烷所使用的最常见的方法是Wurtz型偶联以下所示的两种二卤代硅烷:
[0012]典型地在回流的烃例如甲苯中进行这一钠的偶联反应。它产生直链聚硅烷、低聚聚硅烷和环状聚硅烷的混合物,且直链聚硅烷的产率在低到中等范围内。
[0013]与上述相反,本发明的方法牵涉例如以上所示的两种不同的二卤代硅烷和单一的三卤代硅烷的Wurtz型偶联,而不是两种二卤代硅烷的Wurtz型偶联。本发明的方法因此能产生支链聚硅烷共聚物,而不是支链聚硅烷均聚物。本发明方法中所使用的三卤代硅烷如下所示。
[0014]例举的R1、R2、R3、R4和R5基包括:烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八烷基和三十烷基;环烷基,例如环丁基和环己基;芳基,例如苯基、联苯基和萘基;芳烷基,例如苄基和2-苯乙基;烷芳基,例如甲苯基、二甲苯基和1,3,5-三甲苯基;和链烯基,例如乙烯基、烯丙基和5-己烯基。然而,条件是在一个二卤代硅烷内的R1基和R2基不能与在其它二卤代硅烷内的R3基和R4基相同。
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