[发明专利]一种液态聚碳硅烷的辐射还原与固化的方法

权利要求书

1.一种液态聚碳硅烷的辐射还原与固化的方法，其特征在于，本方法包括如下步骤：用高能电子束照射液态聚碳硅烷或含液态聚碳硅烷的分散系统，使液态聚碳硅烷发生辐射还原反应和辐射交联反应，得到固体聚碳硅烷或含固体聚碳硅烷的分散系统；

所述固体聚碳硅烷是一种在常温常压下呈固态的体相高分子聚合物，在惰性气氛中，所述固体聚碳硅烷由硅原子与碳原子交替排列构成的聚合物骨架中含有少量Si-Si键和C-C键，且硅原子与碳原子的原子个数比为1:1，聚合物链上Si原子的唯一取代基是氢原子，聚合物链上C原子的取代基可以有1个氯原子，其余为氢原子，化学计量式为[SiH₂CH_2-xCl_x]_n，0≤x≤0.5；在氧气氛中，所述固体聚碳硅烷由硅原子与碳原子交替排列构成的聚合物骨架中含有少量Si-O-Si、Si-O-C、C-O-C、Si-Si键和C-C键，硅原子与碳原子的原子个数比为1:1，聚合物链上Si原子的取代基主要是氢原子，还有少量氧原子，聚合物链上C原子的取代基可以有1个氯原子或氧原子，其余为氢原子，化学计量式为[SiH_2(1-z)+mCH_2-x-mCl_xO_z]_n，其中，0≤x≤0.5，0≤m≤0.25，0≤z≤1；

含固体聚碳硅烷的分散系统是以固体聚碳硅烷作为分散相，分散介质为金属或非金属材料，其中金属材料是铝、镁、铜、钛及其合金，其中非金属材料是合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳、玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、石棉纤维；

所述液态聚碳硅烷是一种在常温常压下呈液态的超支化高分子聚合物，由硅原子与碳原子交替排列的超支化聚合物分子链中含有一定量的氯甲基，聚合物链上Si原子的唯一取代基是氢原子，聚合物链上C原子的取代基可以有1个氯原子，其余为氢原子，化学计量式为[SiH₂CH_2-yCl_y]_n，0.02≤y≤0.5；

所述含液体聚碳硅烷的分散系统是以液体聚碳硅烷作为分散相，分散介质为金属或非金属材料，其中金属材料是铝、镁、铜、钛及其合金，其中非金属材料是合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳、玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、石棉纤维。

2.根据权利要求1所述的一种液态聚碳硅烷的辐射还原与固化的方法，其特征在于，所述诱发辐射化学反应的高能电子束的辐射剂量为1～1000kGy，剂量率为0.01～1000kGy/分钟。

3.根据权利要求1所述的一种液态聚碳硅烷的辐射还原与固化的方法，其特征在于，所述辐射还原反应是在电子束作用下液态聚碳硅烷所含氯甲基全部或部分被还原为甲基或亚甲基，液态聚碳硅烷的化学计量式[SiH₂CH_2-yCl_y]_n中，y值在电子束的辐射下减小。

4.根据权利要求1所述的一种液态聚碳硅烷的辐射还原与固化的方法，其特征在于，所述辐射交联反应是在电子束作用下超支化液态聚碳硅烷分子间发生化学反应而连接在一起，在电子束作用下硅氢键和碳氯键断裂，提供两种交联反应位点，使不同超支化液态聚碳硅烷分子在惰性气氛中通过Si-Si、Si-C和C-C键连接成体相超大分子，或在氧气氛中通过Si-O-Si、Si-O-C、C-O-C、Si-Si、Si-C和C-C键连接成体相超大分子。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种液态聚碳硅烷的辐射还原与固化的方法，其特征在于，所述辐射还原与固化的具体操作步骤为：

(1)、用所述高能电子束辐照所述液态聚碳硅烷或所述含液态聚碳硅烷的分散系统，使所述液态聚碳硅烷发生辐射化学反应；

(2)、照射结束后，将所述高能电子束照射后的液态聚碳硅烷或含液态聚碳硅烷的分散系统在-20～60℃恒温箱中放置5分钟以上，得到所述固体聚碳硅烷或所述含固体聚碳硅烷的分散系统。