呋喃官能化双塔型多面体低聚倍半硅氧烷及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种呋喃官能化双塔型多面体低聚倍半硅氧烷，其特征在于，其结构式如下式I所示：

其中，

R各自独立地为氢、烷基、芳基、脂环基或其它有机基团；

R’各自独立地选自其中，n为1～25，n’为3～30。

2.根据权利要求1所述的呋喃官能化双塔型多面体低聚倍半硅氧烷，其特征在于，

在R中，

所述烷基优选选自C1～C16的烷基，更优选选自C1～C8的烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等；和/或

所述芳基优选选自苯基或取代苯基，更优选选自苯基和烷基取代苯基、磺基取代苯基、硝基取代苯基等，进一步优选选自苯基、对甲苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对磺基苯基、间磺基苯基，如苯基；和/或

所述脂环基优选选自C3～C8的脂环基，更优选选自C3～C6的脂环基，如环丙烷基、环丁烷基、环戊烷基、环己烷基等；和/或

所述其它有机基团优选选自腈基、硝基等，更优选为腈基；和/或

在R’中，n优选为1～20，更优选为1～18，如1～12；n’优选为2～25，更优选为2～20，如2～12。

3.根据权利要求1或2所述的呋喃官能化双塔型多面体低聚倍半硅氧烷，其特征在于，

R为苯基；和/或

R’各自独立地选自。

4.根据权利要求1～3之一所述的呋喃官能化双塔型多面体低聚倍半硅氧烷，其特征在于，

式I化合物选自

5.一种制备权利要求1～4之一所述的呋喃官能化双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1-1)将具有端烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷与具有呋喃基团的硫醇混合、溶解于溶剂中，向体系中加入热引发剂；

(1-2)在加热搅拌的条件下进行反应，反应结束后，停止加热，纯化体系中制得的产物，得到固态产物；

(1-3)将步骤1-2中制得的固态产物干燥，制得呋喃官能化双塔型多面体低聚倍半硅氧烷。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1-1中，

所述具有端烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷优选选自具有端双烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷，更优选选自具有端双乙烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷，进一步优选选自如下式Ia所示的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷：

其中，

R各自独立地为氢、烷基、芳基、脂环基或其它有机基团，其中，

所述烷基优选选自C1～C16的烷基，更优选选自C1～C8的烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁 基等；和/或

所述芳基优选选自苯基或取代苯基，更优选选自苯基和烷基取代苯基、磺基取代苯基、硝基取代苯基等，进一步优选选自苯基、对甲苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对磺基苯基、间磺基苯基，如苯基；和/或

所述脂环基优选选自C3～C8的脂环基，更优选选自C3～C6的脂环基，如环丙烷基、环丁烷基、环戊烷基、环己烷基等；和/或

所述其它有机基团优选选自腈基、硝基，更优选为腈基；和/或

所述具有呋喃基团的硫醇为在硫醇分子链上具有呋喃基团的化合物，优选选自糠硫醇、2-甲基-3-巯基呋喃、2-甲基-4-巯基呋喃、2,5-二甲基-3-呋喃硫醇、等，优选选自糠硫醇、2-甲基-3-巯基呋喃，如糠硫醇；和/或

所述具有端烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷与所述具有呋喃基团的硫醇的摩尔比为具有端烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的摩尔量:具有呋喃基团的硫醇的摩尔量＝1:(2～5)，其中，具有端烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的摩尔量以具有端烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷分子的摩尔量计，具有呋喃基团的硫醇的摩尔量以具有呋喃基团的硫醇分子的摩尔量计；和/或

所述热引发剂与具有端烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的重量比为热引发剂的重量:具有端烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的重量＝(0.5～3):100，优选为(1～2.5):100，如2:100。

7.一种制备权利要求1～4之一所述的呋喃官能化双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的方法，其特征在于，该方法包括以下步 骤：

(2-1)将具有端羧基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷与具有呋喃基团的胺混合、溶解，向体系中加入催化剂和缚水剂；

(2-2)在加热搅拌条件下进行反应，反应结束后，停止加热，纯化体系中制得的产物，得到固态产物；

(2-3)将步骤2-2中制得的固态产物干燥，制得呋喃官能化双塔型多面体低聚倍半硅氧烷。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤2-1中，

所述具有端羧基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷优选选自具有端双羧基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷和具有端四羧基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷，进一步优选选自如下式Ib和式Ic所示的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷：

其中，

R各自独立地为氢、烷基、芳基、脂环基或其它有机基团，其中，

所述烷基优选选自C1～C16的烷基，更优选选自C1～C8的烷 基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等；

所述芳基优选选自苯基或取代苯基，更优选选自苯基和烷基取代苯基、磺基取代苯基、硝基取代苯基等，进一步优选选自苯基、对甲苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对磺基苯基、间磺基苯基，如苯基；

所述脂环基优选选自C3～C8的脂环基，更优选选自C3～C6的脂环基，如环丙烷基、环丁烷基、环戊烷基、环己烷基等；

所述其它有机基团优选选自腈基、硝基，更优选为腈基；

所述具有呋喃基团的仲胺是指在仲胺主链上具有呋喃基团的化合物，优选选自3-氨基-5-(2-呋喃基)吡唑、5-呋喃-2-1,3,4-恶二唑-2-氨基、糠胺、2-氨基呋喃-3-腈、3-氨基呋喃-2-甲醛等，更优选选自3-氨基呋喃-2-甲醛、糠胺，如糠胺；

所述具有端羧基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷与所述具有呋喃基团的胺的摩尔比为具有端烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的摩尔量:具有呋喃基团的胺的摩尔量＝1:(2～10)，优选为1:(3～8)，其中，具有端烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的摩尔量以具有端烯基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷分子的摩尔量计，具有呋喃基团的胺的摩尔量以具有呋喃基团的胺分子的摩尔量计。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，步骤2-1中，

所述催化剂与具有端羧基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的重量比为催化剂的重量:具有端羧基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的重量＝(0.5～3):100，优选为(1～2.5):100，如2:100；

所述缚水剂与具有端羧基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的摩尔比为缚水剂的摩尔量:具有端羧基的双塔型多面体低聚 倍半硅氧烷摩尔量＝(1.0～3.0):1，优选为(1～1.2):1，其中，缚水剂的摩尔量以缚水剂分子的摩尔量计，具有端羧基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷的摩尔量以具有端羧基的双塔型多面体低聚倍半硅氧烷分子的摩尔量计。

10.根据权利要求1～4之一所述的呋喃官能化双塔型多面体低聚倍半硅氧烷用于低介电材料及耐高温阻燃材料的用途。