专利名称：硅-硼-碳-氮陶瓷和前体化合物，R<sub>n</sub>Hal<sub>3-h</sub>Si-X-BR<sub>m</sub>Hal<sub>2-m</sub>的无盐聚合方法
技术领域：
本发明涉及用于具有结构特征Si-N-B的硼甲硅烷基胺和具有结构特征Si-X-B的 硼甲硅烷基烃类的无盐聚合的新方法，其中X可以是亚甲基或烃链CxHy或环烃单元，该方法 通过使它们与二硅氮烷(Disilazanen)R3Si-NR-SiR3的反应进行。
背景技术：
根据DE 41 07 108和DE 100 45 428，用于Si/B/C/N陶瓷的聚合前体的合成通过 将单组分前体TADB (Cl3Si-NH-BC2)或DMTA (Cl3Si-NMe-BCl2)与氨或伯胺在惰性溶剂中交联 而成功进行。在此，所有的氯原子首先被氨基或烷基氨基替换。使初始获得的产物在后续 的缩合反应中交联以产生聚合物。氯原子被氨基或烷基氨基代替时，释放出氯化氢，其在所 给出的条件下与过量使用的氮化合物形成氯化铵或胺氢氯化物。这些氢氯化物从反应溶液 中作为固体沉淀析出，并且必须在进一步的处理之前耗费时间地从反应溶液中滤出。
发明内容
本发明的任务在于，使单组份前体与二硅氮烷R3Si-NR_SiR3(R = H、烷基、芳基、链 烯基)在不形成固体偶联产物的情况下无溶剂地交联。通过选择化学计量量和反应条件， 特别是参数压力、温度和时间，应能优化及有目的地调整聚合物在其熔体纺丝行为、它们作 为层状材料的用途或它们在高密度(Massiv-)复合材料或纤维复合材料的应用方面的流 变性质。本发明的任务还在于，在不分离和/或处理单体前体或中间体而是直接使该未经 处理的混合物交联的情况下，合成低聚物或聚合物。为此，首先将氯硅烷和过量使用的二硅 氮烷反应，然后将所得的氯代二硅氮烷和过量二硅氮烷的混合物与卤代硼烷，优选BCl3反应。本发明进一步的任务是将低聚或聚合的化合物转化为陶瓷材料。所述的转化或者 可在惰性气氛(稀有气体或氮气)或者也可在反应性气氛中完成，其中热分解可在从25到 2300 0C，优选直到1800°C的温度范围内进行。本发明的所基于的任务通过一种制备硅-硼-碳-氮聚合物的方法而完成，其包 括使式(I) R3Si-NR-SiR3的且其中R在所有情况下相互独立地表示氢或具有1到20个C原 子的烃残基的二硅氮烷，与下式(II)的硼甲硅烷基胺反应，
R4
I
HaI\Sj,N、B^al
R1'L L R2 R3 .其中
Hal在所有情况下独立地表示Cl、Br或I，R1,R2，R3和R4在所有情况下相互独立地表示氢、Hal或具有1到20个C原子的烃
残基；或与下式(III)的硼甲硅烷基烃反应，
权利要求
制备硅 硼 碳 氮 聚合物的方法，其包括使式(I)R3Si NR SiR3的且其中R在所有情况下相互独立地表示氢或具有1到20个C原子的烃残基的二硅氮烷，与下式(II)的硼甲硅烷基胺反应，其中Hal在所有情况下独立地表示Cl、Br或I，R1、R2、R3和R4在所有情况下相互独立地表示氢、Hal或具有1到20个C原子的烃残基；或与下式(III)的硼甲硅烷基烃反应，其中Hal在所有情况下独立地表示Cl、Br或I，R1、R2和R3在所有情况下独立地表示H、Hal或具有1到20个C原子的烃残基，以及X在所有情况下独立地表示具有1到20个C原子的线型、未支化、支化或环状的烃残基；或与式(IV)R1R2SiHal2的氯硅烷反应，其中Hal在所有情况下独立地表示Cl、Br或I，以及R1和R2在所有情况下独立地表示H或具有1到20个C原子的烃残基和与式(V)RBCl2的氯硼烷反应，其中R表示氢、Hal或具有1到20个C原子的烃残基。FPA00001234697600011.tif,FPA00001234697600012.tif
2.根据权利要求1的方法，其特征在于Hal每次出现时均表示Cl。
3.根据权利要求1或2的方法，其中该聚合物在不分离和/或处理单体中间体的情况 下制得。
4.根据任一前述权利要求的方法，其特征在于将式(I)的二硅氮烷以化学计量量或过量使用。
5.根据任一前述权利要求的方法，其特征在于使用二硅氮烷的混合物和/或硼甲硅烷 基胺的混合物和/或硼甲硅烷基烃类的混合物和/或氯硅烷和/或氯硼烷的混合物。
6.根据任一前述权利要求的方法，其特征在于进行加热至80到250°C。
7.根据权利要求1到6的任一的方法可获得的聚硼碳硅氮烷。
8.制备硅碳氮化物(Siliciumcarbonitrit)陶瓷的方法，其特征在于将根据权利要求 7的聚硼碳硅氮烷在_200°C和2000°C之间的温度下热解。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于此外在800°C和2000°C之间的温度下进行煅烧。
10.根据权利要求7的聚硼碳硅氮烷的用途，用于制备聚合物和/或陶瓷粉末、涂料、纤维、模制体、纤维复合材料或薄膜。
全文摘要
本发明涉及用于具有结构特征Si-N-B的硼甲硅烷基胺和具有结构特征Si-X-B的硼甲硅烷基烃类的无盐聚合的新方法，其中X可以是亚甲基或烃链CxHy或环烃单元，该方法通过使它们与二硅氮烷R3Si-NR-SiR3的反应进行。
文档编号C04B35/589GK101990553SQ200980112620
公开日2011年3月23日 申请日期2009年4月7日 优先权日2008年4月9日
发明者M·维恩曼, M·詹森 申请人:马普科技促进协会