[发明专利]硅－硼－氮陶瓷纤维先驱体的制备方法

摘要

本发明涉及一种硅－硼－氮陶瓷纤维先驱体的制备方法。通过三氯化硼与氯化铵高温反应合成出三氯环硼氮烷晶体，产物与含有胺基或亚胺基的脂肪族烷基胺在低温下反应，再升至室温反应得到硼代烷基环硼氮烷(a)。用四氯化硅与六甲基硅氮烷室温下反应后再与三氯化硼反应得到Cl₃Si－N－BCl₂(TADB)，TADB再与与含有胺基或亚胺基的脂肪族烷基胺在低温下反应，再升至室温反应得到产物(b)。将(a)与(b)混合后加热到130℃～250℃反应，得到先驱体聚合物。该先驱体具有良好的可纺性，并且裂解产物中含有极少的碳元素，可使最终的硅－硼－氮纤维具有良好的透波性。

主权项

1.一种硼氮陶瓷纤维先驱体的制备方法，包括下列步骤：(1)环状三氯硼氮烷TCB的制备将BCl3与干燥的惰性气体氮气或氩气缓慢通过加热至100℃～240℃的NH4Cl粉末，反应生成环状三氯硼氮烷针状晶体；(2)环状三氯硼氮烷与胺的反应将环状三氯硼氮烷溶在无水甲苯中，在-80℃～-70℃强烈搅拌下缓慢滴加含有胺基或亚胺基的脂肪族烷基胺的无水甲苯溶液，当滴加完后，温度升至-60℃～0℃，反应1～10小时，再升至室温反应10～20小时。(3)Cl3Si-N-BCl2TADB的制备将四氯化硅与六甲基硅氮烷在室温下反应10～30小时，然后滴加到三氯化硼的甲苯溶液中，在-10℃～0℃下反应30min～150min得到Cl3Si-N-BCl2TADB。(4)TADB与胺的反应将TADB在-80℃～-70℃强烈搅拌下缓慢滴加到过量的含有胺基或亚胺基的脂肪族烷基胺的无水甲苯溶液中，滴加完后，将温度升至-60℃～0℃，反应1～10小时，再升至室温反应10～20小时。(5)先驱体聚合物的合成将(2)与(4)反应得到的产物混合后过滤去除沉淀，得到的聚合溶液置于反应器中，真空状态下伴随强烈搅拌在70℃～120℃去除剩余甲苯，在氮气或氩气的保护下升温到最终的合成温度130℃～250℃，反应5～40小时。