[發明專利]一種含硼聚金屬碳硅烷及其制備方法

有效

• 申請號: 202011190910.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112321835B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 水洪濤;張偉剛;張浩;戈敏;李新海
• 申請（專利權）人: 寧波眾興新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G77/60
• 分類號: C08G77/60
• 代理公司: 寧波浙成知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33268
• 代理人: 洪松

1.一種含硼聚金屬碳硅烷，其特征在于，其結構式如下：

其中，R為甲基、乙基、丙基、乙烯基、氯甲基、苯基或苯乙基；M為Ti、Zr或Hf；l為等于或大于0的整數，m為等于或大于1的整數，n為等于或大于0的整數，Cp₁與Cp₂各自為環戊二烯基或取代環戊二烯基。

2.根據權利要求1所述的含硼聚金屬碳硅烷，其特征在于，其結構式如下：

其中，R為甲基、乙基、丙基、乙烯基、氯甲基、苯基或苯乙基；M為Ti、Zr或Hf；l為等于或大于0的整數，m為等于或大于1的整數，n為等于或大于0的整數，Cp₁與Cp₂各自為環戊二烯基或取代環戊二烯基。

3.根據權利要求1或2所述的含硼聚金屬碳硅烷，其特征在于，所述含硼聚金屬碳硅烷中硼離子的質量含量為大于0、小于或等于10％。

4.根據權利要求1或2所述的含硼聚金屬碳硅烷的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)聚金屬碳硅烷滅活加硼：將反應物1與反應物2按比例加入到有機溶劑中，通入氨氣，在0-400℃的溫度下反應2～10h，冷卻至室溫；

2)溶劑脫出：脫除反應體系中的沉淀物后得到溶液G，將溶液G中的溶劑脫除，即得到所述含硼聚金屬碳硅烷；

其中，步驟1)中反應物1為聚金屬碳硅烷，反應物2為胺硼烷或烷基胺硼烷，有機溶劑為非極性溶劑，所述聚金屬碳硅烷的結構式為：

其中R為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、乙烯基、苯基或苯乙基；M為Ti、Zr或Hf；m為等于或大于1的整數，n為等于或大于0的整數，Cp₁與Cp₂各自為環戊二烯基或取代環戊二烯基；

其中，反應物1與反應物2的物質的量的比為1:20～1:1，有機溶劑的質量為反應物1質量的2-10倍；

其中，步驟1)和步驟2)均在無水無氧條件下進行。

5.根據權利要求4所述的含硼聚金屬碳硅烷的制備方法，其特征在于，所述烷基胺硼烷包括二甲基胺硼烷、三甲基胺硼烷、三乙基胺硼烷。

6.根據權利要求4所述的含硼聚金屬碳硅烷的制備方法，其特征在于，所述非極性溶劑為甲苯或二甲苯。

7.根據權利要求4所述的含硼聚金屬碳硅烷的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)聚金屬碳硅烷滅活：將聚金屬碳硅烷和有機溶劑按比例投入反應體系中，通入高純氨氣后封閉反應體系，在0-400℃溫度下，保溫2-10h，冷卻至室溫；

2)一次溶劑脫出：脫除反應體系中的沉淀得到溶液G1，將溶液G1中的溶劑脫除，得到所述滅活后的聚金屬碳硅烷；

3)聚金屬碳硅烷加硼：將滅活的聚金屬碳硅烷和有機溶劑按比例投入到反應體系中，再加入二甲基胺硼烷，通入高純氮氣后封閉反應釜，在0-400℃溫度下，反應2-10h，再冷卻至室溫；

4)二次溶劑脫出：脫除反應體系中的沉淀得到溶液G2，將溶液G2中的溶劑脫除，得到含硼聚金屬碳硅烷。

8.根據權利要求7所述的含硼聚金屬碳硅烷的復合碳化物制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將所述含硼聚金屬碳硅烷置于熱處理爐中，在惰性氣體保護下經1100℃以上高溫熱處理，得到SiC·MC·MB₂復合碳化物。

9.根據權利要求8所述的含硼聚金屬碳硅烷的復合碳化物制備方法，其特征在于，所述高溫熱處理時，升溫速率為1-5℃/min，熱處理溫度為1100-1700℃，保溫1-4h；所述惰性氣體為氮氣或氬氣。