一種含鋯的耐高溫樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含鋯的耐高溫樹脂的制備方法。該樹脂以四氯化鋯，三氯乙烯，丁基鋰及格式試劑為原料，在惰性氣體的保護(hù)下，分三步反應(yīng)制得：第一步，將四氯化鋯與丁基鋰反應(yīng)生成二氯二氫鋯；第二步，將三氯乙烯和丁基鋰反應(yīng)得到乙炔基雙鋰：第三步:將二氯二氫鋯和乙炔基雙鋰反應(yīng)，后處理得到產(chǎn)物。通過調(diào)節(jié)二氯二氫鋯與乙炔基雙鋰的比例，從而調(diào)節(jié)聚合物的結(jié)構(gòu)以及鋯的含量，從而達(dá)到聚合物性能可控的目的。本發(fā)明闡述的含鋯耐高溫樹脂，常溫粘度適中，易溶于各種常見有機(jī)溶劑?？梢灾苯幼鳛槟透邷鼐酆衔锸褂茫部梢宰鳛楹琙rC的陶瓷先驅(qū)體，還可以作為耐高溫涂層，工業(yè)應(yīng)用廣泛。
【專利說明】一種含鋯的耐高溫樹脂及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含鋯的耐高溫樹脂及其制備方法，屬于高分子合成領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)如今，各種高新技術(shù)的運(yùn)用對高分子聚合物的不同特定性能提出了各種各樣的 要求。而含有過渡金屬元素的有機(jī)無機(jī)雜化聚合物，不僅提升了原本單純有機(jī)聚合物的化 學(xué)性能和機(jī)械性能，特別是所體現(xiàn)出來的一系列其他的優(yōu)異的性能(如耐高溫性，耐腐蝕 性)，使其成為幾十年來研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。
[0003] 目前為止，已有各種各樣的方法將不同的過渡金屬添加到有機(jī)聚合物中，其中，含 鋯的有機(jī)無機(jī)雜化聚合物具有優(yōu)異的耐熱性和耐燒蝕性能。目前在聚合物中引入鋯元素的 主要方法有摻雜法，化學(xué)沉積法和先驅(qū)法。
[0004] 印度的PRAFULLA K. SAH00等利用二氯二茂鋯為主要原料，分別與乙炔基雙鋰和 丁炔基雙鋰反應(yīng)，制得了含锫的高分子聚合物（Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. 1999;37:3899-3902)，其在氮?dú)鈿夥障?Td5 分別為 196 °C 和 200 °C， 800°C下的保留率分別為34. 2%，38. 11%。美國佛羅里達(dá)大學(xué)的Dan R. Denomme等利用四氯 化鋯和苯丙炔溴化鎂反應(yīng)得到了四苯丙炔基鋯小分子（Organometallics. 2010;29;5252 -5256)，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。
[0005] 本次發(fā)明目的在于合成了一種含鋯的耐高溫樹脂，其可用作耐高溫聚合物材料， 耐高溫基體或碳化鋯陶瓷先驅(qū)體。一方面，由于對四氯化鋯進(jìn)行了部分封端的處理，使得聚 合物只能以線性聚合，使得聚合物的粘度較低，具有較好的加工性能；另一方面，由于主鏈 中主要為Zr，C原子，鋯含量很高，在高溫下會(huì)裂解為ZrC，因此聚合物具有優(yōu)異的耐高溫性 能和耐燒蝕性能。在航空航天和國防領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明是以四氯化鋯，丁基鋰，三氯乙烯為原料，先利用丁基鋰將四氯化鋯的兩個(gè) 氯原子取代，最終生成二氯二氫鋯，反應(yīng)結(jié)束后再與三氯乙烯和丁基鋰反應(yīng)生成的乙炔基 雙鋰發(fā)生縮聚反應(yīng)，從而形成一種線型的耐高溫樹脂。
[0007] 本發(fā)明公開了一種含鋯的耐高溫樹脂的合成和制備方法，該樹脂的結(jié)構(gòu)式如下（η 為正整數(shù)）：

【權(quán)利要求】
1. 一種含鋯的耐高溫雜化樹脂，其特征在于所述的含鋯耐高溫樹脂具有如下結(jié)構(gòu) (η)：
2. 權(quán)利要求1所述的含鋯耐高溫雜化樹脂，其制備方法為： (1) 在惰性氣體的保護(hù)下，在四口燒瓶中，以有機(jī)溶劑作為溶劑，隨后加入四氯化鋯， 在-10°C~0°C下攪拌均勻，然后在-10°C~0°C下加入丁基鋰，其中四氯化鋯與丁基鋰的摩爾 比為1 :2,在低溫下反應(yīng)廣4小時(shí)后，自然升至20°C?25°C，然后反應(yīng)6?10小時(shí)； (2) 在惰性氣體的保護(hù)下，在四口燒瓶中，以有機(jī)溶劑為溶劑，在-50°C ~_40°C 下加入丁基鋰，并逐滴滴加三氯乙烯，其中丁基鋰與三氯乙烯的摩爾比為1 :(3?4)， 在-50°C '40°C下反應(yīng)2?4小時(shí)得到乙炔基雙鋰； (3) 將反應(yīng)得到的乙炔基雙鋰加入到第一步生成的二氯二氫鋯中，其中二氯二氫鋯與 乙炔基雙鋰的比例為1 :(1?3)，在20°C?25°C下反應(yīng)18?24小時(shí)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃溶液或四 氫呋喃與無水乙醚的混合溶液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述惰性氣體為高純氮?dú)饣驓鍤狻?br> 【文檔編號(hào)】C08G79/00GK104119537SQ201410344831
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】周權(quán), 倪禮忠, 徐碇皓, 胡浩 申請人:華東理工大學(xué)