专利名称：耐高温含硅共聚物及其制备方法
技术领域：
本发明属于一种新型高分子材料及其制备方法，特别涉及一种耐高温含硅共聚物及其制备方法。
背景技术：
甲基二苯乙炔基硅烷单体及其聚合物具有优异的耐热性能和介电性能，但由于分子结构中没有极性基团，聚合物呈现刚性，在制备复合材料过程中存在与增强材料界面结合较弱，弯曲强度较低等缺点，因此通过引入共聚单体，在不大幅度降低甲基二苯乙炔基硅烷的耐热性能和介电性能的同时，提高其力学性能及与增强材料的粘接性能，使该共聚物成为可实际使用的一类新型复合材料基体。
发明内容
本发明从分子结构设计出发，利用双(N—间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚与甲基二苯乙炔基硅烷进行共聚。共聚后所得材料为深红色到黑色的坚硬脆性材料，具有极高的质量残留率。它可以用作耐高温复合材料，耐烧蚀材料，在航空、航天等领域有良好的应用前景。
本发明的方法是用双(N—间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚与甲基二苯乙炔基硅烷为原料，不使用溶剂和催化剂，在一定条件下进行热聚合，由化合物中的Si-H键与C≡C键之间发生加成反应和C≡C键之间发生的Diels-Alder反应形成网络聚合物。
本发明采用的原料是甲基二苯乙炔基硅烷和双(N—间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚，其结构分别如下式(1)、(2)
本发明的聚合反应是一种相互交联的反应，反应可以在甲基二苯乙炔基硅烷中的Si-H键与C≡C键之间发生，也可以是Si-H键与双(N—间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚上的C≡C键之间发生，其中以甲基二苯乙炔基硅烷中的Si-H键与C≡C键之间发生的加成反应和Diels-Alder反应为例，反应结构式可表示为(1)，Si-H键与双(N—间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚上的C≡C键之间发生的加成反应分子式表示为(2)。
(2)(X∶Y＝1∶1、1∶0.8、1∶0.6、1∶0.4、1∶0.2)
本发明将不同配比的两种化合物混合后，首先在190℃下加热固化反应二小时，在200℃固化反应四小时，然后以每小时20℃的升温速度，加热至360℃，制备得到耐高温含硅共聚物。
具体实施例方式将甲基二苯乙炔基硅烷与双(N—间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚分别按1∶1、1∶0.8、1∶0.6、1∶0.4、1∶0.2、的配比进行混和，在190℃固化反应2小时、200℃固化反应4小时，然后以每小时20℃的升温速率至300℃完成加成反应，继续以该速率升温至360℃完成Diels-Alder反应。
本发明的甲基二苯乙炔基硅烷与双(N—间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚组成分别为1∶1、1∶0.8、1∶0.6、1∶0.4、1∶0.2的共聚物经TG等分析测试，其在800℃的重量残留率(惰性气氛)高达70％～89％，证明其具有优异的耐高温和耐烧蚀性能。
权利要求
1.一种耐高温含硅共聚物，其特征在于，所述共聚物具有如下分子式(C17H13Si)x(C32H17N2O5)y(X∶Y＝1∶1、1∶0.8、1∶0.6、1∶0.4、1∶0.2)
2.如权利要求1所述的共聚物，其基本组成为双(N-间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚与甲基二苯乙炔基硅烷，其特征是共聚物由化合物中Si-H键与C≡C键之间发生加成反应和C≡C键之间发生的Diels-Alder反应形成的网络聚合物。
3.制备如权利要求1所述共聚物的方法，其特征在于聚合时不使用溶剂，不同配比的两种化合物混合后，在不同温度下预固化一定时间，然后逐渐升温至300℃，完成加成反应，继续升温至360℃，完成Diels-Alder反应。
4.如权利要求3所述共聚物的方法，其特征在于不使用溶剂和催化剂，直接通过加热发生加成反应和Diels-Alder反应。
全文摘要
本发明公开了一种耐高温含硅共聚物及其制备方法，其基本组成是重量为10％～50％双(N－间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚与重量为90％～50％甲基二苯乙炔基硅烷，不同配比的两种化合物混合后，在一定的温度下发生共聚反应形成网络聚合物。聚合物具有良好的耐热性和介电性能，一定的力学性能，可以作为耐高温聚合物基复合材料的基体材料。
文档编号C08G77/00GK1580097SQ200410018409
公开日2005年2月16日 申请日期2004年5月18日 优先权日2004年5月18日
发明者陈麒, 倪礼忠, 戴泽亮, 胡春圃 申请人:华东理工大学