[发明专利]一种含碳硼烷结构耐高温有机硅材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种含碳硼烷结构耐高温有机硅材料的制备方法，属于新型耐高温高分子材料制备领域。以1,2‑二(4‑羟基苯基)‑碳硼烷单体为原料，用三乙胺作为催化剂，将1,2‑二(4‑羟基苯基)‑碳硼烷单体与二氯乙烯基硅烷进行聚合反应得到预聚物，在提高热稳定性能的同时，将活性双键基团引入主链中；以甲苯作为溶剂，预聚物与含氢硅油进行加成固化反应，且其固化温度低于200℃。本发明得到的硅树脂具有优异的热稳定性，在空气条件下热分解温度T5％最高可达842℃，且相应制备工艺简单，扩大了有机硅树脂的应用范围，可用来制备耐高温胶粘剂、耐高温涂料、陶瓷材料等，并可应用于大型结构部件、微电子、航空航天等高科技领域。

主权项

1.一种含碳硼烷结构耐高温有机硅材料的制备方法，其特征在于，所述的含碳硼烷结构耐高温有机硅材料是由1,2‑二(4‑羟基苯基)‑碳硼烷与二氯硅烷在催化剂条件下进行反应得到预聚体，然后与固化剂进行固化反应得到交联产物；该预聚体具有如下结构：(1)其中R₁为CH₃；R₂选自CH＝CH₂；R₃和R₄为CH₃；或R₃为CH₃，R₄为H；或R₃和R₄为Ph；或R₃为Ph，R₄为H；(2)其中R₁为Ph；R₂选自CH＝CH₂；R₃和R₄为CH₃；或R₃为CH₃，R₄为H；或R₃和R₄为Ph；或R₃为Ph，R₄为H；(3)其中R₁为CH₃；R₂选自CH＝CH₂；R₃为Ph；R₄选自CH＝CH₂；X＝0‑60，Y＝0‑60；预聚体合成：将双酚单体1,2‑二(4‑羟基苯基)‑碳硼烷、催化剂三乙胺、溶剂甲苯和二氯硅烷按比例进行反应，在冰水浴条件下以2ml/min的流速将二氯硅烷滴入溶解好的双酚单体中，后将温度调到75‑90℃反应30‑50h，得到预聚物V‑PMSCB；其中，1,2‑二(4‑羟基苯基)‑碳硼烷、三乙胺和二氯硅烷的摩尔比为1:(2.0‑2.2):(1.0‑1.2)；1,2‑二(4‑羟基苯基)‑碳硼烷：溶剂为1g：8‑12ml；其中1,2‑二(4‑羟基苯基)‑碳硼烷结构为：固化：将含氢硅油与预聚物混合均匀，溶剂为甲苯，混合均匀后加入催化剂，进行固化反应，得到交联产物；其中，预聚体与含氢硅油的质量比为1：(0.6‑1.2)；预聚体与溶剂的比例为1g：5‑10ml；其中催化剂为Karstedt或氯铂酸，且用量为预聚体的1/(100‑400)mol；固化温度为60‑90℃ 6‑8h，90‑140℃ 3‑5h，140‑150℃ 1‑3h。