[發明專利]一種環線結構的有機硅聚合物及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201910330688.2
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN111662454B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 曹新宇;范先朋;尚欣欣;馬永梅;鹿穎;楊傳璽;張京楠;鄭鯤;葉鋼;張榕本;方世壁
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08G77/20
• 分類號: C08G77/20;C08G77/04;C08G77/06
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

本發明提供了一種環線結構的有機硅聚合物及其制備方法和用途，所述環線結構的有機硅聚合物包括環硅氧烷單元和線硅氧烷單元，其中環硅氧烷單元中環的大小和環上側基的種類可選擇、線硅氧烷單元的鏈的長短和側基的種類可選擇，二者的交聯方式也可選擇，通過向環硅氧烷單元和線硅氧烷單元中分別引入高含量的芳基(如苯基)后，提高了其熱穩定性、機械性能(硬度和韌性等)、折射率、透光率、氣密性，并且芳基的引入可以有效的提高其與多種有機高分子材料的相容性，這些性能的提高能夠使其在新型光學材料和新型電學材料等領域有著廣泛的應用前景。

本申請要求2019年3月5日向中國國家知識產權局提交的專利申請號為201910164303X，發明名稱為“一種環線結構的有機硅聚合物及其制備方法和用途”的在先申請的優先權。該在先申請的全文通過引用的方式結合于本申請中。

技術領域

本發明屬于有機硅聚合物技術領域，具體涉及一種環線結構的有機硅聚合物及其制備方法和用途。

背景技術

常用的有機硅聚合物主要是主鏈為單鏈結構的聚硅氧烷，他們與其他有機高分子相比具有優良的耐高溫性、耐低溫性、耐輻射和耐候性等。也有主鏈為環結構的聚硅氧烷，但是由于環結構的聚硅氧烷剛性相對較大，材料脆性大，限制了其應用范圍。

目前有一些關于對主鏈為環結構的聚硅氧烷的改進研究，例如引入線形非硅氧烷有機高分子的環硅氧烷-線形有機高分子、兩種不同環結構的環硅氧烷-環硅氧烷共聚物等等，這些結構類型能夠帶給材料許多優異的性能，例如相較于一般的單鏈結構的聚硅氧烷，具有更加優良的熱穩定性、耐輻射性、高強度、高氣密性等。

Fan-Bao Meng等(Journal of Applied Polymer Science,2007,Vol.104,1161–1168)以1,3,5,7-四甲基環四硅氧烷和含有單烯烴結構的有機高分子M1及含有雙烯烴結構的有機高分子M2共聚反應得到一種環硅氧烷-線形有機高分子材料，該有機高分子材料表現出熱致液晶的特性和高的熱穩定性，并且通過控制交聯密度，可以改變材料的玻璃化轉變溫度和熔點。在European Polymer Journal,2004,615–622和Journal of AppliedPolymer Science,2005,Vol.96,625–631等文獻中也都報道了多種環硅氧烷-線形有機高分子材料，這些材料經過進一步的改性可以提供許多新型功能材料。但是這些材料仍存在熱穩定性、耐輻射性等性能較差的缺陷。

N.N.Makarova等(Polymer Science,Ser.A,2007,Vol.49,No.2,pp.120–127)以反式-2,8-二羥基十甲基環六硅氧烷與1,3-或1,4-二氯代甲基環己硅烷經過脫HCl的縮合反應合成了具有規則交替的十甲基環六硅氧烷單元和甲基環己硅烷單元的反式螺旋有機硅共聚物，研究發現這種共聚物在較寬的溫度區間內以液晶態存在，并研究了其在水/空氣界面擴散并形成單層的能力。此外，中國專利文獻CN106414464A也公開了制備多種不同環硅氧烷-環硅氧烷共聚物的方法，上述提及的環-環結構的共聚物的剛性過大，導致材料的韌性差、脆性大，不利于實際的應用。