[发明专利]一种含Zr-C-Si主链单源超高温陶瓷先驱体的制备方法

权利要求书

1.一种含Zr-C-Si主链单源超高温陶瓷先驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备Cp₂Zr(Ⅱ)等效活性物种：将Cp₂ZrCl₂与Mg屑按照预定的摩尔比例加入到第一反应溶剂中，充分搅拌后在室温~60 ℃反应1~6 h，而后冷却至室温，过滤除去多余的反应物镁屑，得到黑紫色的Cp₂Zr(Ⅱ)等效活性物种溶液；

S2、制备PZCS陶瓷先驱体：在Cp₂Zr(Ⅱ)等效活性物种溶液中加入一定比例的 (CH₃)₂Si(CH₂Cl)₂和第二反应溶剂，室温下搅拌均匀之后，升温至110-130 ℃反应并保温4~24 h，自然冷却至室温，过滤除去镁盐，真空浓缩，得到橙黄色含Zr-C-Si主链结构的超高温陶瓷先驱体粉末；

所得产品包括以下分子链结构：

，

其中主链结构单元为Zr-C-Si链，n表示聚合度；所述超高温是指含Zr-C-Si主链单源超高温陶瓷先驱体所得陶瓷的使用温度在1600 ℃以上；所述含Zr-C-Si主链单源超高温陶瓷先驱体的软化点在140~185 ℃。

2.根据权利要求1所述的含Zr-C-Si主链单源超高温陶瓷先驱体的制备方法，其特征在于，步骤S1中，Cp₂ZrCl₂与Mg屑的摩尔比例为=1：（2~6）。

3.根据权利要求1或2所述的含Zr-C-Si主链单源超高温陶瓷先驱体的制备方法，其特征在于，步骤S1中，Cp₂ZrCl₂与Mg屑的摩尔比例为=1：6。

4.据权利要求1所述的含Zr-C-Si主链单源超高温陶瓷先驱体的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一反应溶剂为无水THF或无水DMF。

5.根据权利要求1所述的Zr-C-Si主链单源超高温陶瓷先驱体的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述第二反应溶剂为甲苯、二甲苯、无水DMF中的一种。

6.根据权利要求1所述的含Zr-C-Si主链单源超高温陶瓷先驱体的制备方法，其特征在于，步骤S2中，Cp₂Zr(Ⅱ)等效活性物种溶液与(CH₃)₂Si(CH₂Cl)₂单体的摩尔比为5:（4-6）。

7.根据权利要求1或6所述的含Zr-C-Si主链单源超高温陶瓷先驱体的制备方法，其特征在于，步骤S2中，Cp₂Zr(Ⅱ)等效活性物种溶液与(CH₃)₂Si(CH₂Cl)₂单体的摩尔比为5:4。

8.根据权利要求1所述的含Zr-C-Si主链单源超高温陶瓷先驱体的制备方法，其特征在于，所述第二反应溶剂的添加方式为下列方式中的一种：

a、当所述第二反应溶剂与所述第一反应溶剂为同一物质时，直接滴加一定比例的(CH₃)₂Si(CH₂Cl)₂单体，充分搅拌并升温至110~130 ℃进行共聚；

b、当所述第二反应溶剂与所述第一反应溶剂为不同物质时，将Cp₂Zr(Ⅱ)等效活性物种溶液置于三颈烧瓶，在室温下进行真空浓缩，除去不低于1/3的第一反应溶剂；利用滴液漏斗往剩余Cp₂Zr(Ⅱ)等效活性物种溶液中注入第二反应溶剂，搅拌使Cp₂Zr(Ⅱ)等效活性物种溶液均匀分散于混合溶剂中，而后利用一次性注射器往溶液中缓慢滴入反应单体(CH₃)₂Si(CH₂Cl)₂，充分搅拌30 min并升温至110~130 ℃进行共聚。