[发明专利]硼氮基的聚合物、其制备方法和其制造氮化硼基的陶瓷产品和制品的用途

说明书

本发明涉及硼氮基的聚合物的全新制备方法。

本发明还涉及一种新的硼氮基的聚合物，特别是能通过上述方法获得。

最后，本发明还在应用方面涉及使用这种聚合物生产氮化硼基的陶瓷制品和产品，特别是纤维状的产品。

已知氮化硼是越来越引人注目的材料，主要是因为它具有在高温下的稳定性、抗热冲击性、很大的化学惯性和极高的导热率。另一方面，由于它具有低电导率，而成为优质绝缘材料。

目前已知有各种制取氮化硼的方法。

其中一种方法是用氨与三氯化硼进行气相化学反应。由此可得到细粉状氮化硼，能焙烧成整块制件。然而，这种制件带有微孔，极有碍于某些应用。

最近发现，可通过高温分解产物母体的（Précurseurs）聚合物制取氮化硼。

聚合物方法的好处主要在于这种产品具有各种成形的可能性，特别是可在高温分解后获得氮化硼纤维。

因此，在US.4，581，468专利中，描述了一种通过三氯-三烷基甲硅烷基-硼（环化合物）与氨的氨解作用取得的有机硼聚合物，并且还指出这种聚合物能在抽丝、并在970℃下热解后，成为氮化硼纤维。

然而，在这件专利中描述的环状聚合物极难制取，因此制取费用很高，这样就不太可能用于工业规模生产。

因此，本发明旨在解决上述问题，并提出简单、有效、经济、方便的方法，以便得到尽可能多样的（线、纤维、模件、涂层、薄膜、膜片等等）硼氮基的有机金属聚合物。这些聚合物在高温分解时提供高产率的氮化硼基的产品。

现在发现，并且是本发明的首要目的之一，如果硼氮基的聚合物是用本发明的新方法制取的，那么可根据作为产物母体的硼氮基的聚合物高产率地获取氮化硼，这种新的制备方法的特征是，让（a），即包含三卤甲硼烷的（化合物A）和带有至少一个直接连接着两个卤原子的硼原子的化合物（化合物B）的混合物，作用于（b），即含有至少一个NH₂基的化合物（化合物C）。

为了更好地理解对本发明的阐述，给出以下原则性定义：

-针对上述化合物A和化合物B，可定义官能度f等于直接连接着一个硼原子的卤原子数。因此，化合物A是三卤甲硼烷，表示出的官能度等于3;化合物B表示出的官能度等于2。

-化合物C在最一般情况下称之为氨基分解剂（表示为含一个NH₂基的氨基化合物），并在涉及氨的最特殊情况下称之为氨解剂。

-因此，根据上述情况从化合物A、B、C取得的反应产物，被称之为氨基分解酸盐（aminolysats）和氨解盐（ammonolysats），而氨解盐被包含在氨基分解酸盐系列中。这些氨基分解酸盐，将在后面详细描述，它们归属于新的硼氮基的聚合物，构成本发明的第二个目的。

因此，本发明的制取方法基本是，将至少一种含有一个二官能硼原子的化合物的，和至少一种含有一个三官能硼原子的化合物的混合物进行共-氨基分解。

实际上，本专利申请人完全令人意外地发现，这种共-氨基分解可导致聚合物的特别交织的网状结构，在热解时使聚合物增加热稳定性，并由此可增加陶瓷产率。

所使用的起始三官能化合物A一般是三氯甲硼烷，尽管所有其它的卤代甲硼烷如三氟、三溴、三碘甲硼烷也适用。

起始的二官能化合物B一般也是含氯的化合物。

这种化合物最好具有以下化学式（1）

其中Y表示，R¹和R²基团可以是相同或不同，是从氢原子中、含碳氢化合物的基团中和有机甲硅烷、有机甲硅烷氢化物的基团中选择的。

最常用的含碳氢化合物的基团是烷基、环烷基、芳基、烷芳基和芳烷基，以及烯烃基和炔基。

在适用于本发明的烷基中，可例举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基。在环烷基中，可例举出环戊基、环己基和环庚基。作为芳基，有苯基和萘基;作为烷芳基根，有甲苯基和甲苄基;最后，作为芳烷基根，有苄基和苯乙基根。

作为烯烃，可特别举例有乙烯基、丙烯基、丁烯基和戊烯基。

最后，作为炔基，可例举出乙炔基、丙炔基和丁炔基。