专利名称：新型硅氮烷-四(乙炔基苯胺)-硅烷及其制备方法
技术领域：
本发明属于一种新型硅氮烷及其制备方法，特别涉及一种四(乙炔基苯胺)-硅烷及其制备方法。
背景技术：
近年来，国内外对新型硅氮烷的合成方法及应用研究的相关报道较多。有机硅氮烷由于其含有的硅氮键、氮氢键的独特性能，在陶瓷前躯体、耐热材料、发光材料、硅橡胶改性及高效液相色谱等方面有着重要的应用。2000年，Creil等从一些先进的陶瓷先驱体聚合物，如聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硼硅氮烷，来制备硅碳化硅陶瓷、碳化硅/氮化硅陶瓷及碳化硼/碳化硅/氮化硅复相陶瓷。这类材料兼具聚合物易加工成型和陶瓷的耐高、低温的特点，是一种新型的有机/无机杂化材料，可以用于能源、环境、交通、通讯及航空航天等高技术领域。含芳炔基的化合物，在加热的条件下，乙炔基发生交联反应，从而材料固化成型。 此类材料具有以下优点(1)固化过程中无小分子产生；( 树脂粘度小，易于成型；(3)固化后生成芳环结构，固化物具有优异的耐热性能。当前，含乙炔基的硅氮烷引起国内外的关注，此方面的研究不断被报道。其中，中科院的谢择民等于2006年合成了含丁二炔基的聚硅氮烷，其结构如式1，产率达80-98%。 研究发现此类含炔基聚氮硅烷具有良好的热稳定性，R取代基不同，n、m的不同，耐热性不同，热分解温度大致在400 490°C之间。此材料可发出一定强度的荧光，具有良好的导电性能，可用作陶瓷前驱体，发光材料，导电材料等。
发明内容
本发明以乙炔基苯胺和四氯硅烷为原料合成了四(乙炔基苯胺)_硅烷。该化合物结构既含有乙炔基，又含有Si-N键，乙炔基为外乙炔基，活性较高，可以在较低的温度下进行交联反应，从而树脂固化成型。与二(乙炔基苯胺)_硅烷或三(乙炔基苯胺)_硅烷相比，乙炔基含量较高，固化后得到交联密度较高的固化物，并且由于位阻的原因，其耐高温性能和水解稳定性明显优于二(乙炔基苯胺)_硅烷和三(乙炔基苯胺)_硅烷。与二 (乙炔基苯胺)-硅烷和三(乙炔基苯胺)-硅烷相似，其在高温下，表面可陶瓷化，形成SiC、 Si3N4复相陶瓷，对内层材料起到隔热隔氧的保护作用，该材料在高温下具有较高的质量保留率。其可用作耐高温复合材料、耐烧蚀材料、陶瓷前驱体等。本发明所合成的四(乙炔基苯胺)_硅烷的结构式为
权利要求
1.新型硅氮烷四(乙炔基苯胺)-硅烷，其结构式如式I所示。
2.根据权利要求1所述的四(乙炔基苯胺)_硅烷，其特征在于乙炔基苯胺的结构为邻位、对位、间位。
3.权利要求1所述四(乙炔基苯胺)_硅烷的制备方法在惰性气体保护下，乙炔基苯胺与有机溶剂按体积比为1 2-10的比例混合，加入缚酸剂，搅拌混合均勻；将四氯硅烷与有机溶剂按体积比为1 2-15的比例混合的溶液，滴加上述混合液中，搅拌反应，得到权利要求1所述的四(乙炔基苯胺)_硅烷。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述有机溶剂选自碳原子数为6-12 的烷烃、芳香烃、四氢呋喃、乙醚中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述惰性气体为高纯氮气或氩气。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述缚酸剂为三乙胺、吡啶中的一种或几种。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于将四氯硅烷溶液滴加到乙炔基苯胺溶液中，控制滴加速度，体系温度控制在温度为-30-15°C。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于滴加完毕后，体系温度控制在温度为-15-60°C，反应3-15小时。
全文摘要
本发明公开了一种新型硅氮烷-四(乙炔基苯胺)-硅烷及其制备方法。本发明所制得的四(乙炔基苯胺)-硅烷结构如式I所示，其中，乙炔基苯胺的结构为邻位、对位、间位。本发明的四(乙炔基苯胺)-硅烷为淡黄色固体，其分子结构中含有四个乙炔基，其为单取代乙炔基，活性高，树脂易固化成型，且固化物交联度高，固化物具有较高的耐高温性能，可用于制备高性能复合材料树脂基体、耐高温涂层、耐烧蚀材料、陶瓷前驱体等多种用途。(式I)
文档编号C07F7/02GK102190679SQ201110068148
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者倪礼忠, 卜军, 宋宁 申请人:华东理工大学