[發(fā)明專利]一種耐燒蝕碳硼烷有機(jī)硅聚合物及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110081260.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN112876686A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋育杰;趙麗華;王畢杰;何流;黃慶;黃政仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所;寧波材料所杭州灣研究院
• 主分類號(hào): C08G77/398
• 分類號(hào): C08G77/398;C08G77/56;C09D183/08;C09D183/14
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種耐燒蝕碳硼烷有機(jī)硅聚合物，其特征在于，它具有如式(I)-(Ⅲ)中任一者所示的結(jié)構(gòu)：

其中，R₁、R₂均獨(dú)立選自-Si-O-、C_mH_2m、H、NH、CO、Ph、COO中的任意一種，R₃為以Si-O或CH₂為主要結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元，n為1～1000，m為0～10。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐燒蝕碳硼烷有機(jī)硅聚合物，其特征在于：所述耐燒蝕碳硼烷有機(jī)硅聚合物具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的耐燒蝕碳硼烷有機(jī)硅聚合物的制備方法，其特征在于包括：

使包含碳硼烷、有機(jī)鋰試劑、鹵代烯烴和/或氯代炔烴和溶劑的混合反應(yīng)體系反應(yīng)，制得含烯基的碳硼烷；

以及，使所述含烯基的碳硼烷與有機(jī)硅發(fā)生硅氫化反應(yīng)，再經(jīng)固化處理，制得耐燒蝕碳硼烷有機(jī)硅聚合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于包括：

在保護(hù)性氣氛和冰浴條件下，將碳硼烷溶于溶劑形成碳硼烷溶液，之后加入有機(jī)鋰試劑并于0～100℃攪拌反應(yīng)0.5～10h，獲得碳硼烷鋰鹽；

以及，將鹵代烯烴和/或氯代炔烴于0～10℃加入所獲碳硼烷鋰鹽中，之后于0～100℃反應(yīng)2h，再升溫至50～200℃繼續(xù)反應(yīng)0.5～10h，然后降溫至0～100℃反應(yīng)0.5～48h，制得所述含烯基的碳硼烷。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述含烯基的碳硼烷具有如式(Ⅳ)-(Ⅵ)中任一者所示的結(jié)構(gòu)：

其中，R₁選自-Si-O-、C_mH_2m、H、NH、CO、Ph、COO中的任意一種，n為1～1000；

和/或，所述碳硼烷包括鄰位碳硼烷、間位碳硼烷、對(duì)位碳硼烷中的任意一種或兩種以上的組合；

和/或，所述有機(jī)鋰試劑包括正丁基鋰和/或叔丁基鋰；

和/或，所述溶劑包括無水乙醚、四氫呋喃、甲苯、二甲苯中的任意一種或兩種以上的組合；

和/或，所述鹵代烯烴和/或氯代炔烴包括溴丙烯、氯丙烯、溴丁烯、3-溴丙炔中的任意一種或兩種以上的組合；

和/或，所述碳硼烷、有機(jī)鋰試劑與鹵代烯烴和/或氯代炔烴的摩爾比為1：0.5～3：0.5～5。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于包括：

在催化劑的作用下，使所述含烯基的碳硼烷與有機(jī)硅于0～300℃進(jìn)行硅氫化反應(yīng)0.5～48h，制得所述耐燒蝕碳硼烷有機(jī)硅聚合物。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)硅具有如式(Ⅶ)所示的結(jié)構(gòu)：

其中，R₂選自-Si-O-、C_mH_2m、H、NH、CO、Ph、COO中的任意一種，R₃為O和/或CH₂，x為1～1000，m為0～10；

和/或，所述有機(jī)硅包括鏈狀硅氧烷和/或環(huán)狀硅氧烷；

和/或，所述有機(jī)硅包括1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基環(huán)四硅氧烷、含氫硅油、多乙烯基含氫硅油中的任意一種或兩種以上的組合；

和/或，所述催化劑包括卡斯特催化劑、氯鉑酸、有機(jī)過氧化物催化劑中的任意一種或兩種以上的組合；

和/或，所述含烯基的碳硼烷中Si-H鍵與有機(jī)硅中C＝C鍵的摩爾比為100:1～1:100。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述固化處理包括：將所獲硅氫化反應(yīng)產(chǎn)物先于0～100℃固化處理0.5～10h，之后于100～150℃固化處理0.5～48h。