[發明專利]一種高模量含硅芳炔樹脂、復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010153493.8
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN113354821A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 黃發榮;唐均坤;袁蕎龍;周燕;駱佳偉;戴妮娉;劉曉天
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08G77/60
• 分類號: C08G77/60;C08L83/16;C08K7/06;C08J5/24
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;劉奉麗

1.一種含硅芳炔樹脂，其特征在于，其結構式如下：

其中，R和R’獨立地為氫、烷基、乙烯基或芳基；

x、y和z獨立地為0～3，且為整數；x、y和z中至少一個不為0；

R₁、R₂和R₃獨立地為氫或-C≡C-SiRR’-C≡C-TG；

TG為

2.如權利要求1所述的含硅芳炔樹脂，其特征在于，所述烷基為甲基或乙基；

和/或，所述芳基為苯基；

和/或，所述x、y和z獨立地為0～2，較佳地，獨立地為0、1或2；

和/或，所述含硅芳炔樹脂的數均分子量Mn為1000～2000，較佳地為1400～1800；

和/或，所述含硅芳炔樹脂的多分散指數為1.4～2.5，較佳地為1.6～2.2；

較佳地，R為烷基，R’為烷基，更佳地，R為烷基，R’為甲基，最佳地，R為甲基，R’為甲基；

較佳地，R為烷基，R’為芳基，更佳地，“R為甲基，R’為芳基”或“R為烷基，R’為苯基”，最佳地，R為甲基，R’為苯基；

較佳地，R為烷基，R’為氫，更佳地，R為甲基，R’為氫。

3.一種如權利要求1或2所述含硅芳炔樹脂的制備方法，其特征在于，其包括下述步驟：

(1)在惰性氣氛和催化劑存在的條件下，烷基格氏試劑和芳炔類化合物混合，反應，制得芳炔基格氏試劑；

所述芳炔類化合物為“三乙炔基苯”或“三乙炔基苯和間位二乙炔基苯的混合物”；

當所述芳炔類化合物為三乙炔基苯和間位二乙炔基苯的混合物時，三乙炔基苯與間位二乙炔基苯的摩爾比為1：(0.1～3)；

(2)步驟(1)制得的所述芳炔基格氏試劑與二氯代硅烷化合物進行聚合反應，制得所述含硅芳炔樹脂；

所述二氯代硅烷化合物的結構式如下所示：其中，所述二氯代硅烷化合物中的R如權利要求1或2所述的R，所述二氯代硅烷化合物中的R’如權利要求1或2所述的R’；

所述芳炔基格氏試劑與所述二氯代硅烷化合物的摩爾比為(1.1～2.0)：1。

4.如權利要求3所述的含硅芳炔樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述惰性氣氛為氮氣；

和/或，步驟(1)中，所述催化劑為無水氯化鋰；

和/或，步驟(1)中，所述催化劑與所述芳炔類化合物的摩爾比為1：(0.3～1.4)，較佳地為1：(0.33～0.77)；

和/或，步驟(1)中，所述催化劑在制備所述烷基格氏試劑時添加；

和/或，步驟(1)中，所述芳炔類化合物與所述烷基格氏試劑的摩爾比為1：(1～3.1)，較佳地為1：(1.7～2)；

和/或，步驟(1)中，所述混合的溫度為小于20℃；

和/或，步驟(1)中，所述反應的操作和條件為加熱回流反應2～6h；

和/或，步驟(1)中，所述烷基格氏試劑為R₄MgX，其中，R₄為甲基或乙基，X為碘、溴或氯，所述烷基格氏試劑較佳地為EtMgBr。

5.如權利要求3所述的含硅芳炔樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述烷基格氏試劑的制備方法包括下述步驟：在惰性氣氛下，在有機溶劑存在的情況下，鹵代烴和鎂粉混合，反應，即可；

所述烷基格氏試劑的制備過程中，所述惰性氣氛較佳地為氮氣；

所述烷基格氏試劑的制備過程中，所述鹵代烴較佳地為溴乙烷；

所述烷基格氏試劑的制備過程中，所述鹵代烴與所述鎂粉的摩爾比較佳地為1：(1.0～1.2)，更佳地為1：(1.05～1.15)；

所述烷基格氏試劑的制備過程中，所述混合的溫度較佳地為小于30℃；

所述烷基格氏試劑的制備過程中，所述反應的溫度較佳地為0～40℃，更佳地為15～35℃；

所述烷基格氏試劑的制備過程中，所述反應的時間較佳地為0.5～3h，更佳地為1～2h。