[发明专利]一种碳硼烷陶瓷前驱体体系及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种碳硼烷陶瓷前驱体体系，其特征在于，所述碳硼烷陶瓷前驱体体系包括碳硼烷陶瓷前驱体以及分散介质；所述碳硼烷陶瓷前驱体的化学结构式如下：

其中，R= -CH₃或 -Ph；m、n分别为3～50的整数。

2.根据权利要求1所述碳硼烷陶瓷前驱体体系，其特征在于，所述分散介质为卤代烷烃溶剂；所述碳硼烷陶瓷前驱体体系的质量浓度为1%~40%。

3.根据权利要求1所述碳硼烷陶瓷前驱体体系，其特征在于，所述碳硼烷陶瓷前驱体体系的制备方法包括以下步骤：

（1）以1,1′-烃基硅甲撑-2,2′-双（二甲基硅基）双碳硼烷为原料，在碱性条件下、金属催化剂下，进行反应制备1,1′-烃基硅甲撑-2,2′-双（二甲基羟基硅基）双碳硼烷；

（2）以二甲基氯硅烷、三乙烯基三甲基环三硅氮烷为原料，在金属催化剂下，反应制备1,3,5-三甲基-1,3,5-三[β-(二甲基氯硅基)乙基]环三硅氮烷；

（3）以1,1′-烃基硅甲撑-2,2′-双（二甲基羟基硅基）双碳硼烷、1,3,5-三甲基-1,3,5-三[β-(二甲基氯硅基)乙基]环三硅氮烷为原料，在三乙胺存在下，制备碳硼烷陶瓷前驱体；

（4）以碳硼烷陶瓷前驱体与分散介质为原料，制备所述碳硼烷陶瓷前驱体体系。

4.根据权利要求3所述碳硼烷陶瓷前驱体体系，其特征在于，

步骤（1）为，将氢氧化钠与水混合，再加入一水磷酸二氢钠混合制备缓冲液，再加入醚类溶剂以及金属催化剂；然后加入1,1′-烃基硅甲撑-2,2′-双（二甲基硅基）双碳硼烷的芳烃溶液，反应制备1,1′-烃基硅甲撑-2,2′-双（二甲基羟基硅基）双碳硼烷；

步骤（2）为，惰性气氛下，在三乙烯基三甲基环三硅氮烷芳烃溶液中加入金属催化剂；然后加入二甲基氯硅烷芳烃溶液；反应制备1,3,5-三甲基-1,3,5-三[β-(二甲基氯硅基)乙基]环三硅氮烷；

步骤（3）为，将含有三乙胺的1,1′-烃基硅甲撑-2,2′-双（二甲基羟基硅基）双碳硼烷芳烃溶液滴加入1,3,5-三甲基-1,3,5-三[β-(二甲基氯硅基)乙基]环三硅氮烷中，反应制备碳硼烷陶瓷前驱体；

步骤（4）为，将碳硼烷陶瓷前驱体溶解于卤代烷烃溶剂中，制备所述碳硼烷陶瓷前驱体体系。

5.根据权利要求4所述碳硼烷陶瓷前驱体体系，其特征在于，所述1,1′-烃基硅甲撑-2,2′-双（二甲基硅基）双碳硼烷为1,1′-甲基苯基硅甲撑-2,2′-双（二甲基硅基）双碳硼烷或1,1′-二苯基硅甲撑-2,2′-双（二甲基硅基）双碳硼烷；步骤（1）中，所述金属催化剂为钯碳催化剂或铂碳催化剂；步骤（2）中，所述金属催化剂为钯碳催化剂或铂碳催化剂；所述醚类溶剂为1,4-二氧六环；步骤（1）中，所述芳烃为甲苯和/或二甲苯；步骤（2）中，所述芳烃为甲苯和/或二甲苯；步骤（3）中，所述芳烃为甲苯和/或二甲苯；所述惰性气氛为氮气气氛；所述卤代烷烃溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷中的一种或者几种。

6.根据权利要求4所述碳硼烷陶瓷前驱体体系，其特征在于，

步骤（1）中，氢氧化钠、水、一水磷酸二氢钠、金属催化剂、1,1′-烃基硅甲撑-2,2′-双（二甲基硅基）双碳硼烷的质量比为（0.2~2）∶（20~200）∶（0.2~5）∶（0.1~2）∶（0.5~5），反应温度为25℃~65℃，反应时间为1~48小时；

步骤（2）中，三乙烯基三甲基环三硅氮烷、金属催化剂、二甲基氯硅烷的质量比为（0.5~5）∶（0.001~0.2）∶（0.5~5），反应温度为25℃~85℃，反应时间为1~48小时；

步骤（3）中，三乙胺、1,1′-烃基硅甲撑-2,2′-双（二甲基羟基硅基）双碳硼烷的质量比为（0.5~10）∶（1~5），反应温度为25℃~75℃，反应时间为1~48小时；

步骤（4）中，所述碳硼烷陶瓷前驱体体系的质量浓度为1%~40%。