专利名称：具有防护功能结构的有机硼聚物及其制备方法和产品用途的制作方法
技术领域：
本发明关于一类具有防护功能结构的有机硼聚物及其多种制备方法和产品在高温绝热、高温抗氧化、防火阻燃、抗高能束冲击、射线吸收、核辐射屏蔽以及相关的装饰/工程结构等方面的综合防护应用。
传统高温隔热与防火阻燃材料，由经典理论倡导的技术方案主要采用无机中空多孔低密度耐火材料、高熔点材料与低导热系数材料；射线吸收与核辐射屏蔽则多采用其它天然无机材料与重金属及其氧化物材料。归纳传统技术的主要缺陷有五个方面一、材料的性能单一，不具备二个甚至更多个领域应用的良好技术特性；二、生产或使用中多有一定程度的环境污染；三、有效工作温度大多在1000℃左右，各别适用温度达2000℃左右；四、隔热并非绝热——只有保温瓶胆这种构造才在温差达300℃～600℃的很窄范围内才有绝热效果；五、价格/性能比的商业成本较高，满足不了日益发展的社会需求。
近十多年，出现了一些性能强化或延伸的防护新材料。其中，性能较好的材料主要组成特点分布于三个方面一、无机强共价键材料，如碳化纤维、碳化硅纤维与碳化硼材料等；二、以硅硼、碳硅硼、硼烷为主导趋势的聚合有机材料及其复合材料；三、添加磷化物、硼化物、卤化物阻燃剂的有机复合材料。这些材料改善了某种实用性能或具有一定的综合技术性能，但也带来了新的不足或者还存在未尽人意之处1、增加了环境问题，包括生产过程的毒物泄露、高温中热分解有害气体或者废弃后的环境污染等问题；2、大幅上扬了成本，不利于普及特别是不适宜城市大范围的防护市场需求；3、空气中阻燃适用温度约在800℃～1000℃以下，与传统技术差别不大；4、还不能满足当今高、精、尖领域的综合需求；5、防护综合性能上，对传统技术未有质的或重大突破。归根结蒂，现有技术受经典理论的传统影响，强调以不变(性能)应万变(综合防护保障)，结果制约了防护材料的总体发展。
从八十年代至今，现有专利文献反映在综合防护技术方案及其材料性能方面的不足分析如下。一、材料的元素组成不合理1.1、含有卤、硫、磷及重金属的危害元素——高温热分解易生成有毒窒息性气体或者易产生污染环境的物质。专利文献US85-4504611、US85-4506036、US88-261104、US89-338218、US93-5272237、JP91-289338等含卤元素；JP91-305218、开平7-118498、开平7-278267等含磷元素；JP87-130782含铅成份。1.2、有机材料H、O、B元素组成不合理——几乎或绝大部分都是氢或者氧过剩的组合也包括单质硼的存在，高温下自身均有大量热产生，不利于高温防护。专利文献US85-4504611、US93-5272237、JP87-38874、JP87-107226、JP89-268706、JP94-121540、JP94-125564、开平7-41611、开平7-118498等氢元素比例过高；US89-338218氧含量过高；JP83-175292含单质硼。二、材料的分子结构不合理2.1、阻燃剂中心元素硼不应与C、O、N以外的元素直接构成分子结构，否则不利于高温抗氧化作用或者不利于高温条件下形成稳定的防护结构。如专利文献US88-261104。2.2、整体分子结构不合理US85-4504611采用环辛联六氯环戊烷与聚酰胺等非硼基分子结构，这在高温中不利于抗氧化反应的形成，其中的高氯含量也易释放有害气体；US93-5272237采用乙炔基碳甲硼-硅氧烷的分子结构，由于硼基在支链上，因而没有更好的高温适用效果。2.3、未有防护性的功能结构上述各项文献的特定分子结构均未考虑防护功能设计，更没有为适应综合性的应用需求，以确定的元素量设计所需要的分子结构。三、技术方案上的不足3.1、WO95-11272、US85-4504611、开平7-28267等文献均是有机物与阻燃剂的组合技术，未构成新物质材料，故难以比传统技术方案有更大的优越性。3.2、US89-361471无机硅硼碳瓷化纤维等耐高温材料工艺复杂、成本很高，不宜大批量生产及商业开发；此外，US85-4506036、US88-261104、US89-338218、开平7-41611有机硼烷类等也不利于大市场所需求的价格/功能比。3.3、WO95-11272含醛类有毒物以及上述文献中(已指出)含有卤、磷与重金属元素的合成材料在生产过程中易危害环境及生产人员。
总之，当今高精尖防护领域，具有防护功能的结构工程材料以及保护环境的可持续发展等综合防护应用方案，均难以在现有技术中找到解决问题的答案。我们这个高技术时代，需要一种防护功能材料具备如下优异的技术性能1、高温绝热，其热传导系数仅有传统低值材料的1％-10％以下；2、高温抗氧化，使碳与有机碳化物质在800℃-3000℃的高温中不易氧化——以利于阻断火灾热源；3、热核消防，即能吸收热中子同时又散失热核能量——控制并阻断热核事故的持续进行；4、抗高能冲击，对激光等高能波束的抗冲击能力超过现有任何材料；5、商业成本适宜，能够大批量生产又便于广泛应用。
为达成所述的开发防护功能材料的目的，本发明通过无机硼化物与有机物形成具有防护功能结构的有机硼聚物，让其在自适应性动态(热反应/热分解)条件下产生上述的优异技术性能，从而用有机功能材料实现高精尖且成本适宜的综合防护目的。
实现本发明技术方案的具体要求如下A、原料选择A1、选择原则，对环境不产生危害或者潜在危害的任何有机或无机化学产品及自然物质都可以考虑做为反应的主要原料或者次要原料。A2、为实现热反应/热分解的防护功能，本发明以硼基或硼氧基为核心，以有机基团为纽带构成大分子的防护功能结构，因此有机物与硼化物是主要选择原料。A3、原料选择方案，各反应物以C、H、O、Si、B、Na、N等元素为主，以其它碱金属、碱土金属、第4周期过渡金属元素及铝、锗、锑等为辅。本发明反应物分类如下A3-1无机硼化物包括，金属硼化物、氧化硼、硼酸及其盐、过硼酸钠(钾)及其盐、偏硼酸盐、无水四/五硼酸盐、硼氢化钠
(钾)；A3-2有机物包括，油脂、脂环族化合物及其衍生物、天然动植物的有机聚合物及其盐、(含氧)合成树脂；A3-3中介反应物包括，氨液、醇类、碱金属醇化物、脂肪族羧酸及其酯类衍生物、无毒或微低毒醇胺；A3-4助剂包括，金属有机物催化剂/或氧化硅、氧化硼、碱金属氢氧化物、碱土金属氧化物缩水剂/或硅化物粉、碳粉、半导体单质超微粒子、吸附树脂离子吸附剂/或两性金属氧化物、氨基酸等PH缓冲调节剂；A3-5改性剂包括，金属(氢)氧化物、碳酸盐、氧化硅、硅酸盐、挥发性无毒或微毒醇及酯溶剂、含金属元素活性基团、单质碳、稳定金属粉、天然有机物及其粘合剂、合成树脂及其粘合剂、紫外线吸收剂；A3-6填充剂包括，较廉价又不活泼(指不与硼基成中介物直接起反应)的任意无机或有机物。B、反应合成方法本发明人研究得出，无机硼化物在羟基化合物溶液中易与众多的有机分子生成以硼基或硼氧基为主结构或关键结构的有机硼聚物。在这一条件中，当有机物是羟基化合物或者羟基衍生物(如酯类)时，则可以形成由硼基或硼氧基为核心结构且能够结晶生长的有机硼化物，该结晶形成条件与生长状况可以由多种助剂控制，如碱基、酸根等。B1、本发明采用无水或少含游离水的羟基中小分子自由液(分子量为2000-3000以下)的反应方法为促成无机硼化物与各有机物的共聚反应，所述自由液即是反应中介质同时又是反应物，以此实现硼化物与有机物形成大分子的防护功能结构(基团)。
为使这一防护功能结构的分子量增大形成功能结构层次，本发明采取促进有机物以硼氧基/硼基为中心聚合的反应技术线路，故凡是利于分子量增大的共聚反应方法及其助剂，本发明均宜采用。
另一方面，为改善防护功能材料的其它理化性能特别是适用的机械性能，本发明还考虑添加其它助剂或填充剂。B2、根据B1所述，本发明反应合成方法——在常温或均热熔融的羟基化合物液体中，实施以置换/离子交换反应、酯化/酯交换反应、
交联反应、偶合反应、缩聚反应与共聚反应为主，以其它反应如催化反应为辅的合成方法。C、技术实施方案C1、首先，在A3-2有机物中确定好反应物及选择相应的有机中介反应物，中介反应物可以在A3-3中选择一种至多种。一般，根据A3-2有机物(为一种或二种/也可以考虑多种)的性质，A3-3选择一种至二种为宜，二种混溶比2∶8-8∶2。例如，A3-2确定环氧树脂类，则A3-3宜选择相应的醇胺类；再如A3-2确定羟甲基纤维素与明胶对半均混物，则A3-3选择甘油∶氨液＝6∶4-8∶2共混物……C2、在这一选择中应充分考虑有机物的H、O元素比例，一般设计H∶O＝1.5∶1-3.2∶1范围之内较宜，最好接近水的2∶1比例。C3、选择的中介反应在液态或者均热熔融状态中应尽量分布或共熔分散A3-1无机硼化物，形成初始有机硼活性基团
其中，R、R1、R2、是相同或者不相同的A3-3基，M是碱基或者无机基。
C4、然后，该活性基团与所确定的A3-2有机物均混并且在无其它成份或者有助剂A3-4的帮助下，在一定条件中由B2的合成方法，形成具有骨干防护功能结构的共聚物材料/产品——C5、与C3的初始活性基团相对应，本共聚物的功能结构特征是
，其中之一有大分子基团或者是其中二种结构或二种以上结构的嵌段结构。结构式中，D、D1、D2是相同或不同的有机大分子基。C6、在上述共聚物中如含有N元素，则设计技术方案应考虑元素的摩尔比N∶B≤0.4为宜。C7、继之为改善性能或制成特定的需求商品，如制成工程结构材料，还可以添加A3-5改性剂与上述共聚物交联、均混等合成为一体，这一过程可以在共聚基团上形成具有边际防护功能结构MC[-(1)/……/(7)-].MC MC·[-(1)/……/(7)-]·MC MC[-(1)/……/(7)]·MC(8) (9) (10)的族类或系类产品。式中，[ ]内为(1)-(7)结构式中的任意一种或二种以上嵌段基团，MC为A3-5改性剂基或下述填充剂分子成份。C8、为降低成本，还可以添加A3-6适量填充剂均混之——即廉价的稳定金属(氢)氧化物、硅酸盐、高分子碳水化合物、玻璃纤维、炭粉等物质。C9、按C1-C8所述，实施方案的计量范围如下C9-1、根据A3-2有机物性质，选择A3-3中介反应物一种至多种取50-200份量，较佳范围70-150份重量；C9-2、A3-1无机硼化物一种至多种取10-120份重量与上述量均混共溶/熔融，较佳范围20-100份重量；C9-3、A3-2有机物粉状5-200份重量与上述熔(溶)各成份均混共聚，较佳范围20-150分重量；C9-4、A3-4助剂分别取所需的一种或二种0-50份重量；C9-5、A3-5改性剂取一种至多种0-100份重量，较佳范围取一种或二种5-80份重量；C9-6、A3-6填充剂取一种或二种共0-300份重量，较少量5-230份；C9-7、均热根据共聚反应特点取50℃-270℃/压强则为反应物不产生汽化为宜。在计量范围之内，可以根据实际防护需要，采用任意的适用量制成本发明防护功能材料。
本发明防护功能材料按自适应性热分解的动态工作原理，适合于多领域多用途的综合防护，比现有静态式的防护材料具有如下优越的性能及良好的效果1、高温绝热性能当功能结构(1)/——/(10)遇到250℃-1000℃以上的高温时，随温度上升逐渐发生有机热分解的结构变化
(或其它式)
-B-O-C-/-B-C-+mH2O(汽) (11)，在这一有机失去结构水(即OH、O、H基)的变化中，有大量的生成水散失了辐射到材料上及其变化结构上的绝大部份热量，同时这些水汽化形成材料的多微孔中空状。该微孔耐高温(≥2000℃-3000℃)结构在高温≥500℃的条件中，又易促成低气密度的真空绝热的良好性能，这一真空理论上随高温可以维持在约0.2％的大气密度。当遇1000℃-3000℃之间的高温时，上式的热分解变化会随温度越高变化越快。实验证明，高温绝热性能比现有的低导热率材料还要低至少1-2个数量级。相比之下，我们只能称现有技术产品为隔热材料。2、高温抗氧化性能主要是功能结构中的硼基或硼碳/硼氧碳基团在700℃-1500℃以上具有高温抗氧化催化能力。实验证明，空气中3000℃-4500℃的高热作用下这一抗氧化能力还明显存在。3、热核消防的工作原理在热核事故的失控高温中，形成的水汽一方面散失大量的能量，另一方面又同时由焦化/碳化形成的(11)式无机成份吸收热中子，以阻止热核反应的继续，此外改性剂中的核屏蔽材料也有一定的吸收防护能力——综合结果，当热核反应的能量增加与中子增殖小于散失与吸收值时则会受阻断，即可以达到核消防的目的。4、抗高能束冲击性能当材料的功能结构遇到1800℃-4000℃以上的高能束冲击时，如激光束(可达万度至亿度)打击，则结构水的迅速汽化形成一个大约几百个至上万个大气压的高压动态气垫层，造成高能冲击力在高能传递梯度方向上的锐减。同时，有机物的碳化层等物质又吸收穿透过的少部分能量而汽化，又形成一个内部高压层，在内部高压层中有(如-B-O-C)复杂的耐高温物质的形成，从而使功能防护材料比钢铁、陶瓷等抗高能冲击性能更好。实验证明，这一性能在氢氧焰的高热中比硬质钢高数倍至几十倍，随着温度越高，其性能越好。5、其它性能与指标实验表明，本发明动态自适应性防护功能材料具备现有技术产品不可比拟的综合优势。例如US93-5272237适应于做600℃-1000℃之间的变化，本发明则适应于做500℃-2000℃以上的变化；US85-450611、平7-41611、平7-278267最好达到V-0级的阻燃程度，本发明材料最好则1000℃-2000℃以上不可燃——由本发明技术制成的材料一般阻燃性均可以在≤3-5秒自熄，而平7-41611实施例平均为12.8秒。此外，本发明具有良好的全程环境效益。
总之，本发明与现有技术的最大区别在于本发明利用材料中的有机防护功能结构的自适应变化对应外部环境的各种变化；而现有技术则是以不变应万变。前者开放式性能不可限量，后者闭锁性能只会有确定的量。
根据A、B、C技术方案，本发明可以有无数个实施例，然而按全程绿色化要求以及进一步的优化方案是有限的。
本发明边际最优化实施如下。例1—醇溶剂常压常温制备方法，制取有机硅功能结构共聚物的绝热防火阻燃透明涂料。
按重量比，取氧化硼粉末35-50份溶混于120份乙醇(含量≥96％)中再与30-50份有机硅玻璃树脂同5-15份无毒固态醇(如季戊四醇交联剂)均搅，即得透明状防火涂料。其中，还可以添加1-2份碱金属化合物如硼酸钠，1-5份氨锑化物或碱金属锑酸盐阻燃改性剂。例2—酯化制备，环氧树脂功能共聚物，主要用做橡胶、塑料、木材、金属的防火抗辐射涂料，按重量比，取硼酸30-50份，溶于80-120份甘油醚中，再与缩水甘油酯型环氧树脂30-80份均，其中加入2-5份硼砂与10-20份氧化硼高温固化剂，还可以添加1-2份白碳黑固化助剂，即形成功能结构(1)、(3)或(7)的硼聚涂料。按照涂料颜色要求，在共聚物中适量加入(如30-50份)稳定金属或金属氧化物及碳物质，如银白色的铝粉、白色的氧化钛粉、黄色的三氧化二铁、黑色的活性碳粉等。本涂料在使用中辐照或烘烤加热固化。例3—共聚制备，环氧树脂功能结构工程材料，用于做绝热防火抗辐射工程材料。
按重量比，取五硼酸铵50-60份粉碎至80-150目与5-10份气相二氧化硅均混，然后均布于30-50份甘油中再与100-150分液态脂环族环氧树脂搅拌均混，其中加入10-25份醇胺固化剂与1-5份镁、铍、铝等粉末核屏蔽改性剂。如果采用固态脂环族环氧树脂，则添加20-70份双丙酮醇稀释剂，然后再添加五硼酸铵甘油均混物等。本配方在80℃-150℃条件下，注塑、模压成型制成商品。例4—与纤维物品共聚制法，专用于浸入木材、高分子纤维材料、或者复合微孔材料中起抗氧化阻燃与防辐射等作用。
按重量比，取过硼酸钠50-80份，溶于150-270份有机酸中；为增加硼化物的溶解性，也可以溶于150-230份异丙醇胺与30-50甘油的均混液中。然后，将物品浸入本溶液中浸润处理，处理时间根据物品体积与表面积一般按小时计，然后取出在70℃-130℃下烘约1-2小时取出。例5—高分子多功能结构材料或涂料，专用于较长时间的绝热防护与辐射屏蔽方面。
按重量比，取硼酸或者含硼酸(20％-30％)的无水四硼酸钠、(偏)硼酸钠100-120份与10-30份的硼化铝粉未均混，然后在适量的乙醇或乙酸酯，α-烯丙基甘油醚助剂参与下与交联剂聚酯多元醇或聚醚多元醇100份均混，均混中加入2-5份BN粉，形成(1)——(7)之中的某种功能结构基团，该基团再与聚苯酯或聚羟醚30-50份预聚，形成嵌段共聚的功能结构半成品。然后a、如做工程材料，则所述预聚物100份与30-80份脂肪族环氧树脂与10-30份碳纤维均混，在100℃-250℃条件下压模固化。——固化前，可加入低成本的A3-6适量填充剂；b、如做涂料，可以加少量(如100份加10-20份)金属氧化与增加助剂量，制成需要的涂料。
c、还可以用疏水性二氧化硅填充剂或气相二氧化硅10％-20％的量与50-100份有机硅树脂同上述半成品100份形成耐高温共聚物。
权利要求
1.一类有机硼化物及其制备方法和产品用途，其特征是不含卤、硫、磷、砷元素的无机硼化物通过氨液和/或者羟基有机物及其衍生物、脂肪族羧酸及其衍生物与醇胺的中介，与不含卤、硫、磷、砷元素的有机物生成具有功能结构
之一的有机硼共聚物，这一反应采用或不采用助剂，所得共聚物与功能结构中的硼基-B-或硼氧基-O-B-不直接起反应的任意不含卤、硫、磷及重金属元素的有机或无机改性剂/填充剂形成共聚物的衍生物，所述共聚物及其衍生物的产品适用于高温绝热、高温抗氧化、防火阻燃、射线吸收、核辐射屏蔽与抗高能束冲击以及相应领域的装饰应用、工程材料应用等综合性防护方面。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其反应特征是通过所述中介物以羟基与酯溶(熔)的桥接作用，使所述的硼化物和有机物与中介成份一起生成共聚物，其主要反应方法采用置换反应/离子交换反应、酯化反应、酯交换反应、中和反应、交联反应、偶合反应、缩聚反应与共聚反应中的一种或者二种至多种方法并存，再进一步形成的衍生物则采用不影响(1)-(7)功能结构骨干的任意合成与混合方法。
3.根据权利要求2所述的制备反应方法，其反应过程与控制技术特征是a、采用与所述硼化物同有机物及中介物各性质相适应的常压均热或者加压均热控制技术、其均热温度为50℃～270℃中的相应一段/所加压强达到各反应物不明显产生汽化的程度，b、所述反应助剂可以采用催化剂、缩水促进剂、离子吸附剂与PH缓冲调节剂，c、所述衍生物制取主要采用置换反应/离子交换反应、交联反应、共聚反应及无化学变化的混合方法与交粘熔合方法，d、所述a-c全过程对环境基本无污染同时也没有毒害物质产生。
4.根据权利要求1-3所述的制备方法与功能结构，其特征是通过所述的多种反应方法之一，(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)或(7)式的基团结构自身或者相互之间形成不同组合的高分子嵌段共聚物，以前述共聚物或本述高分子嵌段共聚物为基团，与所述改性剂或填充剂形成具有边际功能结构(或称第二层次功能结构)
的衍生物。
5.根据权利要求1与4所述的功能结构，其特征是以硼基-B-为关键结构点，通过有机中介物-R-/-R1-/-R2-任意根基的交联与所述有机物-D-/-D1-/-D2-共聚形成(1)、(2)、(3)功能结构，其中还可以通过硼化物自身的硼氧基-O-B-与有机基-D-/-R-或无机基(根)-M(-OH/-H)形成(4)、(5)、(6)、(7)功能结构及其嵌段功能结构，以本述功能结构基团为核心所构成的边际功能结构，有亚稳定的分子结构(8)、不稳定的游离结构(9)与随机结构(10)这三种相对稳定的形式，而MC-/MC可以是一种自身稳定的有机大分子基团或遥爪聚合物，还可以是高键能的无机络合物或金属氧化物。
6.根据权利要求5所述的功能结构及其产品，其特征是以(1)-(7)功能结构共聚物及其嵌段结构高分子为功能防护材料的基础产品，或再由改性剂或填充剂MC构成具有同类异构及不同外观特征的族类或系类功能防护衍生产品。
7.根据权利要求1与4-6所述的功能结构，其特征是在自适应性功能防护中转变如下a、长时间(如1-10小时)在空气常压中900℃～1000℃以下为有机功能防护结构，b、短时间(如1-50分钟)在任意自然条件中2000℃～2700℃以下为有机功能防护结构，c、a与b所述的有机功能防护结构是(1)-(10)结构式随温度上升部分失去结构水-OH+H的任意分子结构式，d、高于a/b所述的温度与条件则为无机功能防护结构
为主要成分的混合物，其中MC′为MC与M的高温残基。
8.根据权利要求1-6所述的反应物及其产品与制备方法，其特征是由下例反应物a、所述中介物选择氨液、醇类、碱金属醇化物、脂肪族羧酸及其酯类衍生物、无毒或低毒醇胺中的一种或二种至多种取50-200份重量，b、所述无机硼化物选择金属硼化物、氧化硼、硼酸及其盐、偏硼酸盐、四/五硼酸盐、硼氢化钠(钾)、过硼酸盐中的一种或二种至多种取10-120份重量，c、所述有机物选择油脂、脂环族化合物及其衍生物、天然动植物有机聚合物及其盐、合成树脂中的一种或二种至多种取5-200份重量，d、所述助剂分别选择金属有机物催化剂中的一种0-10份重量/或者氧化硅、氧化硼、碱(土)金属氢氧化物等缩水促进剂中的一种或二种取0-50份重量/或者硅化物粉、碳粉、半导体单质超微粒子、吸附树脂等离子吸附剂中的一种或二种取0-50份重量/或者两性金属氧化物、氨基酸等PH缓冲调节剂中的一种取0-40份重量，e、所述改性剂选择金属(氢)氧化物、碱金属锑酸盐、氨锑化物、碳酸盐、氧化硅、硅酸盐、挥发性无毒或微毒醇或酯溶剂、含金属(元素)活性基团、单质碳与稳定金属粉、天然有机物及其粘合剂、合成树脂及其粘合剂中的一种或二种至多种取0-100份重量，f、所述填充剂选择与a-b生成物不起反应的任意无机或有机化合物的一种或二种取0-300份重量，按本述比例限定的范围依序任意量，反应生成及均混形成有机功能防护共聚物及其衍生物产品。
9.根据权利要求8所述，其特征是由a、中介物选择氨液、液态醇、乙(二)醇钠(钾)、C2以上脂肪酸、C3以上酯类、C2-C6醇胺中的一种或二种取70-150份重量，b、硼化物选择硼化铝(锌/钛/镁)、氧化硼、碱(土)金属硼酸盐，碱(土)金属偏硼酸盐、无水四硼酸钠(钾)、五硼酸铵、硼氢化钠(钾)、过硼酸钠(钾)中的一种或二种取20-100份重量，c、有机物选择高分子油脂、无毒或低毒脂环族化合物及其衍生物、海藻酸、松香、明胶、含氧合成树脂及其粘合剂中的一种或二种取10-150份重量，d、助剂分别选择钛酸四丁酯、异丙酸铝中的一种取0-8份重量/或氢氧化钠、氧化硅、氧化硼、氧化钙中的一种取0-30份重量/或白碳黑、活性白土、活性炭粉、硅超微粒子、丙烯酸系吸附树脂中的一种取0-30份重量/或氧化铝粉、氨基乙酸中的一种取0-30份重量，e、a+b+c+(d)按所规定的任意比例合成预聚体产品或者再添加或不添加下述f、改性剂选择碱土金属(氢)氧化物、锑酸钠、氧化铝、碳酸(氢)铵、氧化硅、碱(土)金属硅酸盐、乙醇或乙醇乙(丙)酯溶剂，钛酸酯偶联剂、铝研磨细粉、活性炭及碳纤维、天然橡胶液、环氧树脂、纤维树脂、UV类化合物中的一种或二种取5-80份重量g、填充剂选择廉价的稳定金属(氢)氧化物、硅酸盐、高分子碳水化合物、玻璃纤维、炭粉等中的一种或二种取5-230份重量，f与g均匀分布于a+b+c+d的预聚物中形成功能防护共聚物的衍生物产品。
10.根据权利要求9所述，其特征是由a、中介溶液选择氨液与乙醇(乙二醇、甘油等液醇类)质量比3∶7～7∶3、乙醇化钠(钾)与乙醇(乙二醇、甘油等液醇类)质量比3∶7～5∶5、液体脂肪酸、乙酸酯、液态脂肪酸(＞C2)、三乙醇胺、(二、三)异丙醇胺中一种或二种取80-120份重量，b、硼化物选择硼化锌(镁/铝)、氧化硼、硼酸钠(钾)、偏硼酸钠(钾)、无水四硼酸钠(钾)、五硼酸铵、硼氢化钠中的一种或二种取30-100份重量，c、有机物选择大豆油脂、柠檬烯、蒎烯、里哪醇、海藻酸、明胶、聚酯树脂、聚醚酮树脂、环氧树脂、有机硅树脂中的含氧基一种或含氧基与不含氧基混用二种取20-80份重量，d、助剂分别选择钛酸四丁酯0-5份重量/或硅、硼、钙氧化物中的一种取0-20份重量/或白碳黑，活性白土，丙烯酸系吸附树脂中的一种取0-25份重量/或氧化铝、氨基乙酸中的一种取0-20份重量，e、a+b+c+d按所述方法反应成预聚体产品，或再f、改性剂选择8-f所述的-种或二种取10-40份重量，g、填充剂选择8-g所述中的一种取5-150份重量，f与g均布于所述预聚体中形成有机功能防护共聚物的衍生物产品。
11.根据权利要求1-10所述的共聚物同衍生物及其产品用途，其特征是在总分子中H与O的元素组成比值接近于H2O的比例，其产品制备方法控制量优选为H∶O＝1.5∶1～3.2∶1范围较适合所述的用途。
12.根据权利要求11所述的功能防护共聚物同衍生物及其产品用途，其防护特征是在高温中发生自适应性热分解反应，其反应过程与每个过程的高温过渡物及其最终生成的无机物均适应于所述的防护用途。
13.根据权利要求12所述的用途，其自适应性防护特征是a、高温绝热适用于260℃-2700℃的受热条件，b、高温抗氧化适用于350℃-3500℃的受热条件，c、防火阻燃适用于400℃-4500℃的高热条件，d、抗高能束冲击适用于1800℃-5000℃以上的条件，在上述a-d所述的条件中，还适合于综合性的射线吸收、核屏蔽应用及相应的工程结构与装饰应用。
14.根据权利要求1-13所述的生成物及其产品，其特征是总成份中不含有毒或污染环境的卤、硫、磷、砷、重金属与放射性等元素，其成份中氮元素的摩尔数小于硼元素的摩尔数，优选制备方案取N∶B≤0.4。
15.根据权利要求1-14所述，其特征是在原料预备、反应过程、产品综合应用、防护热分解与废弃的全过程中基本无环境污染，特别是自适应性热分解中也无有毒气体释放——所述的有机功能防护产品基本符合全程绿色化的应用要求。
全文摘要
一类具有防护功能结构的有机硼聚物及其制备方法和产品用途,其产品由功能结构(典型式[－D
文档编号C08G79/08GK1199747SQ9711207
公开日1998年11月25日 申请日期1997年5月19日 优先权日1997年5月19日
发明者周胜刚 申请人:周胜刚