專利名稱：一種線－環結構聚硅氮烷及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種聚硅氮烷及其制備方法。
由氮鋰鹽與氯硅烷反應可形成Si-N鍵，是合成新的硅氮烷的一條有效途徑。U.S.Patent4,482,669中由烷基氫二氯硅烷氨解產物經KH催化聚合，制備了環與環結構相連的聚硅氮烷，但該方法所用原料必須含≡SiH-NH-結構單元，單體來源受到限制；專利U.S.Patent5,086,126中由含N-H鍵的硅氮烷先后與烷基鋰、氯硅烷反應，得到含有反應性官能團的硅氮聚合物，但不含環硅氮烷結構；文獻Orgametallics,1989,8:1980報道了由烷基鋰引發環二硅氮烷開環聚合制備高分子量線型聚硅氮烷，但上述文獻均未涉及線-環結構的聚硅氮烷。
本發明在已有技術基礎上提供了一種線-環結構的聚硅氮烷。本發明的線-環結構聚硅氮烷通式為 其中，R、R1代表1～6個C原子的烷基、苯基，可相同或不同R2、R3、R4、R5、代表1～6個C原子的烷基、苯基、乙烯基或H，可相同或不同x=0或1m為1～20的整數A為H或單元 ，可相同或不同n為1～5的整數本發明的聚硅氮烷是按下列順序步驟進行制備的1、制備環硅氮烷的鋰鹽將環硅氮烷與正丁基鋰按摩爾比為1∶1～1∶4在N2氣保護下，在有機溶劑中攪拌進行反應，反應進行完畢后，減壓除去溶劑，然后于N2氣保護下，用正己烷充分洗滌鋰鹽，直至洗出液為中性。經減壓除去溶劑，得到氮鋰鹽。根據環硅氮烷及其與正丁基鋰反應比例的不同，可得到一鋰鹽、二鋰鹽、三鋰鹽及四鋰鹽。反應溫度為-60～30℃，所用溶劑包括6～12個C原子的烷烴、6～9個C原子的芳香烴、四氫呋喃、乙醚等。2、合成聚硅氮烷由步驟1得到的環硅氮烷鋰鹽與α,ω-二氯硅氮烷進行溶液縮合聚合反應。環硅氮烷鋰鹽與α,ω-二氯硅氮烷的摩爾比為1∶0.5～1∶4，反應溫度為-30～70℃，反應時間為0.5～24小時。所用的溶劑包括6～12個C原子的烷烴、四氫呋喃或它們的混合溶液。3、聚硅氮烷的處理步驟2反應結束后，在25℃攪拌下向上述混合溶液中通NH33～10小時，然后在N2保護下，過濾除去LiCl沉淀，濾液再減壓除去溶劑，得到聚合物；若以四氫呋喃為溶劑，則先減壓除去四氫呋哺，再加入一定量的正己烷溶解聚合物，然后過濾除去LiCl，濾液減壓除溶劑后得到聚合物。
線型聚硅氮烷傾向成環，不適宜用做陶瓷前驅體；環與環結構相連的聚硅氮烷對反應原料有特殊要求，必須含≡SiH-NH-結構單元，單體來源受到限制。本方法克服了已有技術的缺陷，提供了一種線-環結構的聚硅氮烷，可用于Si-C-N陶瓷前驅體。
權利要求
1.一種線-環結構聚硅氮烷，其特征在于具有如下結構 其中，R、R1代表1～6個C原子的烷基、苯基，可相同或不同R2、R3、R4、R5代表1～6個C原子的烷基、苯基、乙烯基或H，可相同或不同x=0或1m為1～20的整數A為H或 可相同或不同n為1～5的整數
2.根據權利要求1所述的一種線-環結構聚硅氮烷，其特征在于所述的線-環結構聚硅氮烷結構式為
3.根據權利要求1所述的一種線-環結構聚硅氮烷，其特征在于所述的線-環結構聚硅氮烷結構式為
4.根據權利要求1所述的一種線-環結構聚硅氮烷，其特征在于所述的線-環結 構聚硅氮烷結構式為
5.根據權利要求1所述的一種線-環結構聚硅氮烷，其特征在于所述的線-環結構聚硅氮烷結構式為
6.根據權利要求1所述的一種線-環結構聚硅氮烷，其特征在于所述的線-環結構聚硅氮烷結構式為
7.根據權利要求1所述的一種線-環結構聚硅氮烷，其特征在于所述的線-環結構聚硅氮烷結構式為
8.根據權利要求1所述的一種線-環結構聚硅氮烷，其特征在于所述的線-環結構聚硅氮烷結構式為
9.根據權利要求1所述的一種線-環結構聚硅氮烷的制備方法，其特征在于是按下列順序、步驟進行制備的(1)由環硅氮烷與正丁基鋰按1∶1～1∶4摩爾比于N2氣保護下，在己烷、四氫呋喃或它們的混合溶液中反應制備環硅氮烷鋰鹽，(2)由步驟(1)得到的環硅氮烷鋰鹽與α,ω-二氯硅氮烷按摩爾比為1∶0.5～1∶4在己烷、四氫呋喃或它們的混合溶液中于-30～70℃反應0.5～24小時，(3)步驟(2)反應結束后，25℃通NH3攪拌3～10小時，然后在N2保護下，過濾除去LiCl沉淀，得到一種線-環結構聚硅氮烷。
10.根據權利要求1所述的一種線-環結構聚硅氮烷的制備方法，其特征在于所述的混合溶液中己烷與四氫呋喃比例為0∶1-10∶1。
全文摘要
本發明涉及一種線環結構的聚硅氮烷,其結構式為(右式),其中,R、R
文檔編號C08G77/62GK1303880SQ9912398
公開日2001年7月18日 申請日期1999年11月23日 優先權日1999年11月23日
發明者謝擇民, 徐彩虹, 周寧, 張志杰, 姚燕斌 申請人:中國科學院化學研究所