本發(fā)明屬于有機(jī)高分子化合物及其制備,涉及一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂及其制備方法。本發(fā)明可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的熱學(xué)、電學(xué)性能優(yōu)異,可用于微電子工業(yè)、航天航空和國防等領(lǐng)域中作為高性能介電薄膜材料或封裝材料。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,聚碳硅烷(polycarbosilane,pcs)是由si、c、h等元素形成的有機(jī)硅聚合物,分子鏈為線形或枝化結(jié)構(gòu),具有耐高溫(可達(dá)400℃以上)、低介電(介電常數(shù)可低至2.5)、耐吸濕等優(yōu)異的性能,是一類重要的碳化硅陶瓷前驅(qū)體(preceramicpolymers),在高性能陶瓷領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。超支化聚碳硅烷是聚碳硅烷的重要類型,由于其制備簡單,原料廉價(jià)易得而在陶瓷材料制備中有著重要應(yīng)用,已有多個(gè)報(bào)道關(guān)于超支化聚碳硅烷的制備,如:在us2007/0093587a1、us2007/0167599a1、cn102675649a、cn104177621a、[organometallics,1991,10(5),1336-1344]等文獻(xiàn)中用氯甲基三氯硅烷或部分甲氧基化的氯甲基氯硅烷為原料,制備超支化聚碳硅烷的報(bào)道。在這些報(bào)道中,制備出的超支化聚碳硅烷中的活潑官能基si-cl、或si-och3鍵化學(xué)不穩(wěn)定,最后轉(zhuǎn)化成si-ch3、si-ch2ch3、sih或sioh,以利于提高其陶瓷化率或其他應(yīng)用,但這也限制了其在更大范圍內(nèi)的應(yīng)用。超支化聚碳硅烷同樣具有高的耐熱性、低介電、良好的成膜性能等優(yōu)異的性能。這就使其在介電材料領(lǐng)域有著潛在的廣泛應(yīng)用,如文獻(xiàn):[acsappliedmaterials&interfaces,2012,4,2659-2663],報(bào)道了聚碳硅烷的就具有優(yōu)異的成膜性能和低的介電常數(shù)(2.5),但這類材料由于要合成二硅雜環(huán)丁烷這一中間體,產(chǎn)率較低,且其固化溫度較高,需要300℃-400℃,使其應(yīng)用價(jià)值受限。
苯并環(huán)丁烯樹脂具有優(yōu)異的耐熱、介電、耐吸濕性、薄膜平整性等優(yōu)異性能,已有發(fā)明專利或文獻(xiàn)中報(bào)道了多種苯并環(huán)丁烯有機(jī)硅聚合物及其制備方法,如:us5882836、us5138081、zl201110367893.x、zl201110367900.6等報(bào)道了幾種聚硅氧烷型苯并環(huán)丁烯有機(jī)硅樹脂;文獻(xiàn)[journalofpolymerscience,parta:polymerchemistry,2011,49,381-391]、[polymer,2014,55,5680-5688]、[polymer,2015,66,58-66]等報(bào)道了一類聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂,均顯示了優(yōu)異的熱學(xué)、電學(xué)以及成膜等性能,但以上材料制備過程較為繁瑣,產(chǎn)率不高,且材料性能受制備工藝影響較大,這就大大限制了它們進(jìn)一步廣泛應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂及其制備方法。本發(fā)明可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂具有高度支化的可交聯(lián)單元、成膜性好、熱交聯(lián)溫度低等特點(diǎn),在230℃左右,交聯(lián)后可形成一類高性能熱固性薄膜材料或者澆注成型材料。本發(fā)明可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法是由廉價(jià)易得的氯甲基三氯硅烷出發(fā),先經(jīng)過自身grignard(格氏)偶聯(lián)反應(yīng),再在原位加入4-溴代的苯并環(huán)丁烯及(或)鹵代烷烴,“一鍋法”直接制備目標(biāo)聚合物(即可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂),本發(fā)明制備方法具有產(chǎn)率高,提純?nèi)菀?,聚合物結(jié)構(gòu)性能可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),可通過調(diào)節(jié)聚合物中可交聯(lián)單元(例如:可通過加入不同的鹵代試劑如碘甲烷、溴乙烷、溴辛烷、氯丁烷、溴代十八烷等),引入不同量的交聯(lián)單元苯并環(huán)丁烯,以調(diào)節(jié)材料的力學(xué)性能等。
本發(fā)明可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂及其制備方法的主要內(nèi)容是:氯甲基三氯硅烷在鎂的作用下,自身生成格氏試劑,然后自身與si-cl發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),進(jìn)而形成超支化含si-cl鍵的超支化聚碳硅烷聚合物,反應(yīng)一段時(shí)間后,在反應(yīng)體系中加入一定量的4-brbcb,再反應(yīng)一段時(shí)間后,在體系中加入一定量的鹵代烷烴,經(jīng)過一定的溫度反應(yīng)一段時(shí)間,待冷卻后,在反應(yīng)體系中加入一定量蒸餾水(或去離子水)猝滅反應(yīng),溶劑萃取,濃縮,再經(jīng)過蒸餾或硅膠柱層析等提純步驟,即可得到本發(fā)明的可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂。
本發(fā)明的內(nèi)容是:一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂,其特征是:該可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂具有式(ⅲ)所示的化學(xué)結(jié)構(gòu)式:
式(ⅲ)中:
該可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ)的分子量為2000~20000;
該可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ)的基本特征是:白色或淡黃色粘稠膠狀物;結(jié)構(gòu)表征如下:紅外光譜ir(kbr涂膜,cm-1):3057,2961,2927,2859,1578,1455,1396,1255,1048;1hnmr(600mhz,cdcl3)δ:0.07-0.08(3h,-sich3),0.9(3h,-ch3),1.43(2h,-ch2-),3.15(4h,-ch2-),6.8-7.3(3h,-arh);13cnmr(150mhz,cdcl3)δ:146.12,143.01,136.74,128.81,124.90,123.22,29.37,28.10,13.25。
本發(fā)明的另一內(nèi)容是:一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,其特征之處是包括下列步驟:
a、配料:按氯甲基三氯硅烷:4-溴苯并環(huán)丁烯:鹵代烷烴:鎂(mg)為1:1~10:1~10:1~2的摩爾比例取原料氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl),(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb,或稱單體ⅰ),(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x,或稱單體ⅱ),以及催化劑鎂(mg)(屑);取碘(粒)為引發(fā)劑(碘的質(zhì)量較好的為鎂質(zhì)量的0.1%~2%);
按氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl):溶劑為1:5~30的體積比取溶劑,用溶劑將氯甲基三氯硅烷稀釋配成溶液a;
按(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb):溶劑為1:5~30的體積比取溶劑,用溶劑將4-溴苯并環(huán)丁烯稀釋配成單體ⅰ的溶液;
按(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x):溶劑為1:5~30的體積比取溶劑,用溶劑將鹵代烷烴稀釋配成單體ⅱ的溶液;
所述溶劑是四氫呋喃(簡稱thf)或/和乙醚(簡稱et2o),也可以是現(xiàn)有技術(shù)中制格式試劑的其他溶劑;
b、混合反應(yīng):在無水無氧、氮?dú)?n2)保護(hù)下將鎂(屑)(較好的是拋光的鎂)、碘粒投入到反應(yīng)器中,攪拌下,(緩慢)滴加入溶液a,滴畢后加熱至溫度為30~80℃(最佳反應(yīng)溫度與選用的稀釋溶劑有關(guān)),攪拌下(連續(xù))反應(yīng)4~16h(較好的反應(yīng)時(shí)間10~12h);再(緩慢)滴加入單體ⅰ的溶液,滴畢后在溫度30~80℃(最佳反應(yīng)溫度與選用的稀釋溶劑有關(guān))下攪拌,連續(xù)反應(yīng)4~12h(較好的反應(yīng)時(shí)間6~8h);再(緩慢)滴加入單體ⅱ的溶液,滴畢后在溫度30~80℃(最佳反應(yīng)溫度與選用的稀釋溶劑有關(guān))下攪拌,連續(xù)反應(yīng)4~12h(較好的反應(yīng)時(shí)間6~8h);整個(gè)反應(yīng)過程較好的保持反應(yīng)物料(緩和)回流;得反應(yīng)后物料;
c、分離提純:在反應(yīng)后物料中加入水(可以是蒸餾水或去離子水,攪拌可除去反應(yīng)后物料中溶于水的物質(zhì),加入水的量以利于分離提純?yōu)樵瓌t,加入水的體積量較好的為反應(yīng)后物料體積的0.2~2倍)中止反應(yīng),得混合物料;再用有機(jī)溶劑萃取(萃取用有機(jī)溶劑為常見的可與水分層的有機(jī)溶劑,可以是:石油醚、乙醚、正己烷、環(huán)己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、以及甲苯中的任一種,萃取用有機(jī)溶劑的用量和次數(shù)以可以把水相中的產(chǎn)品萃取完全為原則,每次萃取用有機(jī)溶劑的體積用量較好的為混合物料的0.5~2倍),有機(jī)相用無機(jī)鹽干燥劑干燥(為實(shí)驗(yàn)室或工廠中常用的干燥劑,可以是無水cacl2或無水na2so4,干燥劑的用量較好的可以是有機(jī)相質(zhì)量的5%~20%,干燥時(shí)間較好的可以是2~5小時(shí),可以靜置過夜)后,抽濾除去干燥劑,再將有機(jī)相蒸餾濃縮除去溶劑,再將濃縮后的物料經(jīng)蒸餾(可以是常壓蒸餾或減壓蒸餾;減壓蒸餾所需的溫度與真空度有關(guān),例如真空度為5mmhg時(shí),溫度為60~62℃等)或硅膠柱層析(柱層析所用的溶劑可以為石油醚或正己烷)后,得到白色或淡黃色粘稠膠狀物,即為制得的可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ);
制得的可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ)的基本特征:白色或淡黃色粘稠膠狀物;結(jié)構(gòu)表征如下:紅外光譜ir(kbr涂膜,cm-1):3057,2961,2927,2859,1578,1455,1396,1255,1048;1hnmr(600mhz,cdcl3)δ:0.07-0.08(3h,-sich3),0.9(3h,-ch3),1.43(2h,-ch2-),3.15(4h,-ch2-),6.8-7.3(3h,-arh);13cnmr(150mhz,cdcl3)δ:146.12,143.01,136.74,128.81,124.90,123.22,29.37,28.10,13.25。
本發(fā)明的另一內(nèi)容中:步驟a中所述較好的是:
按氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl):溶劑為1:10~20的體積比取溶劑,用溶劑將氯甲基三氯硅烷稀釋配成溶液a;
按(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb):溶劑為1:15~20的體積比取溶劑,用溶劑將4-溴苯并環(huán)丁烯稀釋配成單體ⅰ的溶液;
按(接枝單體)鹵代烷烴或鹵代烯烴(簡稱r-x):溶劑為1:15~20的體積比取溶劑,用溶劑將鹵代烷烴或鹵代烯烴稀釋配成單體ⅱ的溶液。
本發(fā)明的另一內(nèi)容中:步驟a所述配料較好的是:按氯甲基三氯硅烷:4-溴苯并環(huán)丁烯:鹵代烷烴:鎂(mg)為1:4:4:1.5的摩爾比例取原料氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl),(接枝單體)為4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb,或稱單體i),(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x,或稱單體ⅱ),以及催化劑鎂(mg)(屑)。
本發(fā)明的另一內(nèi)容中:所用的4-溴代苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如(i)所示,所用的鹵代烷烴的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如(ii)所示:
r-x
r=cnh2n+l,n=1,2,3,4,6,8,10,16,18;x=cl、br、l
(ii)
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有下列特點(diǎn)和有益效果:
(1)本發(fā)明采用“一鍋法”合成,各反應(yīng)物依次分批加入,中間不需要提純分離環(huán)節(jié);制備簡單,工序簡便,容易操作,實(shí)用性強(qiáng);
(2)優(yōu)異的熱穩(wěn)定性:本發(fā)明采用聚碳硅烷為主體骨架,通過交聯(lián),碳-硅鍵高的鍵能使其(即可光/熱雙重交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂)具有良好的熱穩(wěn)定性;
(3)低的介電常數(shù)和介電損耗:聚合物中未引入高極性化學(xué)鍵,以低偶極距的碳-碳鍵和碳-硅鍵為骨架,確保了其低的介電常數(shù)(2.4-2.6)和介電損耗(0.005),由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),該類樹脂還特別適合于高頻傳輸領(lǐng)域;
(4)良好的成膜性能和薄膜平整性:本發(fā)明所制備的樹脂為無色或淡黃色粘稠狀膠狀物,成型加工性良好,且固化時(shí)沒有小分子物質(zhì)放出,保證了薄膜中不產(chǎn)生氣泡、針孔等缺陷,因而成膜性能優(yōu)異;
(5)力學(xué)性能良好且可根據(jù)需要調(diào)節(jié):本發(fā)明通過調(diào)節(jié)引入的可交聯(lián)單元的比例,進(jìn)而使其力學(xué)性能可調(diào),通過控制聚合物的交聯(lián)度,聚合物的“剛性”鏈段和“柔性”鏈段的比例可以很好的控制。
具體實(shí)施方式
下面給出的實(shí)施例擬對本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但不能理解為是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,該領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整,仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:
以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴辛烷(c8h17br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:2:2:1.5投料。
在裝有磁力攪拌子、恒壓滴液漏斗、回流冷凝管的干燥燒瓶中加入鎂屑(mg)(0.36g,15mmol)和催化量的碘,密閉,抽真空、充氮?dú)獬ンw系中的氧,反復(fù)三次。在氮?dú)獗Wo(hù)下,于恒壓滴液漏斗中加入氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)(1.84g,10mmol)的四氫呋喃(thf)(37.5ml)溶液,滴加少許于燒瓶中微熱引發(fā)反應(yīng),待反應(yīng)引發(fā)后,從恒壓滴液漏斗中緩慢滴加混合液,攪拌,滴畢加熱至65℃,繼續(xù)攪拌,連續(xù)反應(yīng)10h,得中間體1。將加入4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)(3.66g,20mmol)的四氫呋喃(thf)(49.8ml)溶液注入恒壓滴液漏斗中,緩慢滴加于燒瓶中,65℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)5h。將加入溴辛烷(c8h17br)(3.86g,20mmol)的四氫呋喃(thf)(69.7ml)溶液注入恒壓滴液漏斗中,緩慢滴加于燒瓶中,65℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)5h。整個(gè)反應(yīng)過程保持緩和回流。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫,緩慢滴加適量蒸餾水猝滅反應(yīng)。用甲苯萃取、合并有機(jī)相,無水na2so4干燥,靜置過夜,抽濾,硅膠柱提純,旋蒸除去溶劑,在室溫下置于真空干燥箱內(nèi)干燥20h,得粘稠膠狀聚合物,即可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂。
可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的基本特征:白色或淡黃色粘稠膠狀物。結(jié)構(gòu)表征如下:紅外光譜ir(kbr涂膜,cm-1):3057,2961,2927,2859,1578,1455,1396,1255,1048;1hnmr(600mhz,cdcl3)δ:0.07-0.08(3h,-sich3),0.9(3h,-ch3),1.43(2h,-ch2-),3.15(4h,-ch2-),6.8-7.3(3h,-arh);13cnmr(150mhz,cdcl3)δ:146.12,143.01,136.74,128.81,124.90,123.22,29.37,28.10,13.25。
實(shí)施例2:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:
以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴辛烷(c8h17br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:3:2:1.5投料。
在裝有磁力攪拌子、恒壓滴液漏斗、回流冷凝管的干燥燒瓶中加入鎂屑(mg)(0.36g,15mmol)和催化量的碘,密閉,抽真空、充氮?dú)獬ンw系中的氧,反復(fù)三次。在氮?dú)獗Wo(hù)下,于恒壓滴液漏斗中加入氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)(1.84g,10mmol)的四氫呋喃(thf)(37.5ml)溶液,滴加少許于燒瓶中微熱引發(fā)反應(yīng),待反應(yīng)引發(fā)后,從恒壓滴液漏斗中緩慢滴加混合液,攪拌,滴畢加熱至65℃,繼續(xù)攪拌,連續(xù)反應(yīng)10h,得中間體1。將加入4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)(5.49g,30mmol)的四氫呋喃(thf)(74.7ml)溶液注入恒壓滴液漏斗中,緩慢滴加于燒瓶中,65℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)5h。將加入溴辛烷(c8h17br)(3.86g,20mmol)的四氫呋喃(thf)(69.7ml)溶液注入恒壓滴液漏斗中,緩慢滴加于燒瓶中,65℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)5h。整個(gè)反應(yīng)過程保持緩和回流。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫,緩慢滴加適量蒸餾水猝滅反應(yīng)。用甲苯萃取、合并有機(jī)相,無水na2so4干燥,靜置過夜,抽濾,硅膠柱提純,旋蒸除去溶劑,在室溫下置于真空干燥箱內(nèi)干燥20h,得粘稠膠狀聚合物,即可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂。
可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的基本特征:白色或淡黃色粘稠膠狀物。結(jié)構(gòu)表征如下:紅外光譜ir(kbr涂膜,cm-1):3057,2961,2927,2859,1578,1455,1396,1255,1048;1hnmr(600mhz,cdcl3)δ:0.07-0.08(3h,-sich3),0.9(3h,-ch3),1.43(2h,-ch2-),3.15(4h,-ch2-),6.8-7.3(3h,-arh);13cnmr(150mhz,cdcl3)δ:146.12,143.01,136.74,128.81,124.90,123.22,29.37,28.10,13.25。
實(shí)施例3:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴辛烷(c8h17br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:2:1.5投料。
制備方法同實(shí)施例1,省略。
基本特征:白色或淡黃色粘稠膠狀物;結(jié)構(gòu)表征結(jié)果同實(shí)施例1。
實(shí)施例4:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴辛烷(c8h17br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:3:1.5投料。
制備方法同實(shí)施例1。
基本特征:白色或淡黃色粘稠膠狀物;結(jié)構(gòu)表征結(jié)果同實(shí)施例1。
實(shí)施例5:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴辛烷(c8h17br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:4:1.5投料。
制備方法同實(shí)施例1。
基本特征:白色或淡黃色粘稠膠狀物;結(jié)構(gòu)表征結(jié)果同實(shí)施例1。
實(shí)施例6:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:
以鎂(mg)為催化劑,乙醚(et2o)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴辛烷(c8h17br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:4:1.5投料。
超支聚合:無水無氧、氮?dú)?n2)氛圍中,將鎂屑(mg)、乙醚(et2o)和氯甲基三氯硅烷按1.5:20:1摩爾比例取各組分,鎂屑(mg)加入到二口燒瓶中,含氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)的乙醚(et2o)溶液加入到恒壓滴液漏斗中,緩慢滴入燒瓶內(nèi),在30~45℃的反應(yīng)溫度下攪拌8h。整個(gè)反應(yīng)過程保持緩和回流。
接枝:將接枝單體i、乙醚(et2o)為聚合單體摩爾量的4倍、15倍混合液加入到上述產(chǎn)物中,繼續(xù)加熱攪拌(30~45℃)反應(yīng)約6h。再將接枝單體ii、乙醚(et2o)為聚合單體摩爾量的4倍、15倍混合液加入到上述產(chǎn)物中,繼續(xù)加熱攪拌(30~45℃)約6h。停止反應(yīng),冷卻至室溫,緩慢滴加適量蒸餾水猝滅反應(yīng)。用石油醚萃取、合并有機(jī)相,無水na2so4干燥,靜置過夜,抽濾,硅膠柱提純,旋蒸除去溶劑,在室溫下置于真空干燥箱內(nèi)干燥10~20h,得粘稠膠狀液體即為超支化接枝共聚物目標(biāo)產(chǎn)物,即可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂。
實(shí)施例7:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,乙醚(et2o)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴辛烷(c8h17br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:3:1.5投料。
超支聚合及接枝操作過程等同實(shí)施例6。
實(shí)施例8:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,乙醚(et2o)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴辛烷(c8h17br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:3:3:1.3投料。
超支聚合及接枝操作過程等同實(shí)施例6。
實(shí)施例9:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:2-b4制備:以鎂(mg)為催化劑,乙醚(et2o)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴辛烷(c8h17br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:2:4:1.3投料。
超支聚合及接枝操作過程同實(shí)施例6。
實(shí)施例10:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,乙醚(et2o)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴辛烷(c8h17br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:2:1.5投料。
超支聚合及接枝操作過程同實(shí)施例6。
實(shí)施例11:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:
以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴乙烷(c2h5br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:4:1.5投料。
在裝有磁力攪拌子、恒壓滴液漏斗、回流冷凝管的干燥燒瓶中加入鎂屑(mg)(0.36g,15mmol)和催化量的碘,密閉,抽真空、充氮?dú)獬ンw系中的氧,反復(fù)三次。在氮?dú)獗Wo(hù)下,于恒壓滴液漏斗中加入氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)(1.84g,10mmol)的四氫呋喃(thf)(37.5ml)溶液,滴加少許于燒瓶中微熱引發(fā)反應(yīng),待反應(yīng)引發(fā)后,從恒壓滴液漏斗中緩慢滴加混合液,攪拌,滴畢加熱至65℃,繼續(xù)攪拌,連續(xù)反應(yīng)10h,得中間體1。將加入4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)(7.32g,40mmol)的四氫呋喃(thf)(74.7ml)溶液注入恒壓滴液漏斗中,緩慢滴加于燒瓶中,65℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)5h。將加入溴乙烷(c2h5br)(4.36g,40mmol)的四氫呋喃(thf)(44.8ml)溶液注入恒壓滴液漏斗中,緩慢滴加于燒瓶中,65℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)5h。整個(gè)反應(yīng)過程保持緩和回流。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫,緩慢滴加適量蒸餾水猝滅反應(yīng)。用甲苯萃取、合并有機(jī)相,無水na2so4干燥,靜置過夜,抽濾,硅膠柱提純,旋蒸除去溶劑,在室溫下置于真空干燥箱內(nèi)干燥10~20h,得粘稠膠狀聚合物,即可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂。
基本特征:白色或淡黃色粘稠膠狀物;結(jié)構(gòu)表征如下:紅外光譜ir(kbr涂膜,cm-1):3057,2961,2927,2859,1578,1455,1396,1255,1048;1hnmr(600mhz,cdcl3)δ:0.07-0.08(3h,-sich3),0.9(3h,-ch3),1.43(2h,-ch2-),3.15(4h,-ch2-),6.8-7.3(3h,-arh);13cnmr(150mhz,cdcl3)δ:146.12,143.01,136.74,128.81,124.90,123.22,29.37,28.10,13.25。
實(shí)施例12:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴乙烷(c2h5br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:3:1.5投料。
制備方法同實(shí)施例11。
基本特征:白色或淡黃色粘稠膠狀物;結(jié)構(gòu)表征結(jié)果同實(shí)施例11。
實(shí)施例13:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)溶液為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴乙烷(c2h5br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:2:1.5投料。
制備方法同實(shí)施例11。
基本特征:白色或淡黃色粘稠膠狀物;結(jié)構(gòu)表征結(jié)果同實(shí)施例11。
實(shí)施例14:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴乙烷(c2h5br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:3:4:1.5投料。
制備方法同實(shí)施例11。
基本特征:白色或淡黃色粘稠膠狀物;結(jié)構(gòu)表征結(jié)果同實(shí)施例11。
實(shí)施例15:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:
以鎂(mg)為催化劑,乙醚(et2o)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴乙烷(c2h5br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:4:1.5投料。
超支聚合:無水無氧、氮?dú)?n2)氛圍中,將鎂屑(mg)、乙醚(et2o)和氯甲基三氯硅烷按1.5:20:1摩爾比例取各組分,鎂屑(mg)加入到二口燒瓶中,含氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)的乙醚(et2o)溶液加入到恒壓滴液漏斗中,緩慢滴入燒瓶內(nèi),在30~45℃的反應(yīng)溫度下攪拌8h。整個(gè)反應(yīng)過程保持緩和回流。
接枝:將接枝單體i、乙醚(et2o)為聚合單體摩爾量的4倍、15倍混合液加入到上述產(chǎn)物中,繼續(xù)加熱攪拌(30~45℃)反應(yīng)約6h。再將接枝單體ii、乙醚(et2o)為聚合單體摩爾量的4倍、15倍混合液加入到上述產(chǎn)物中,繼續(xù)加熱攪拌(30~45℃)約6h。停止反應(yīng),冷卻至室溫,緩慢滴加適量蒸餾水猝滅反應(yīng)。用石油醚萃取、合并有機(jī)相,無水na2so4干燥,靜置過夜,抽濾,硅膠柱提純,旋蒸除去溶劑,在室溫下置于真空干燥箱內(nèi)干燥10~20h,得粘稠膠狀液體即為超支化接枝共聚物目標(biāo)產(chǎn)物,即可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂。
實(shí)施例16:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,乙醚(et2o)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴乙烷(c2h5br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:4:1.5投料。超支聚合及接枝操作過程同實(shí)施例15。
實(shí)施例17:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,乙醚(et2o)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴乙烷(c2h5br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:3:4:1.5投料。超支聚合及接枝操作過程同實(shí)施例15。
實(shí)施例18:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,乙醚(et2o)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴乙烷(c2h5br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:3:3:1.5投料。超支聚合及接枝操作過程同實(shí)施例15。
實(shí)施例19:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、氯丁烷(c4h9cl)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:4:1.5投料。超支聚合及接枝操作過程同實(shí)施例1。
實(shí)施例20:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、氯丁烷(c4h9cl)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:3:2:1.5投料。超支聚合及接枝操作過程同實(shí)施例20。
實(shí)施例21:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,乙醚(et2o)溶液為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴乙烷(c2h5br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:4:1.5投料。超支聚合及接枝操作過程同實(shí)施例18。
實(shí)施例:22:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:
以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷
(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴代十八烷(c18h37br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:4:3:1.3投料。
超支聚合:氮?dú)?n2)氛圍中,將鎂屑(mg)、四氫呋喃(thf)和氯甲基三氯硅烷按1.5:15:1摩爾比例取各組分,鎂屑(mg)加入到二口燒瓶中,含氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)的四氫呋喃(thf)溶液加入到恒壓滴液漏斗中,緩慢滴入燒瓶內(nèi),在68℃的反應(yīng)溫度下攪拌8h。整個(gè)反應(yīng)過程保持緩和回流。
接枝:將接枝單體i、四氫呋喃(thf)為聚合單體摩爾量的4倍、15倍加入到上述產(chǎn)物中,繼續(xù)加熱攪拌(68℃加入到上述產(chǎn)物中,繼續(xù)加熱攪拌(68℃)約5h。停止反應(yīng),冷卻至室溫,緩慢滴加適量蒸餾水猝滅反應(yīng)。用正己烷萃取、合并有機(jī)相,無水na2so4干燥,靜置過夜,抽濾,硅膠柱提純,旋蒸除去溶劑,在室溫下置于真空干燥箱內(nèi)干燥20h,得粘稠膠狀液體即為超支化接枝共聚物目標(biāo)產(chǎn)物,即可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂。
實(shí)施例23:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:以鎂(mg)為催化劑,四氫呋喃(thf)為溶劑,由氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl)、4-溴苯并環(huán)丁烯(4-brbcb)、溴代十八烷(c18h37br)制備,按氯甲基三氯硅烷:單體i:單體ii:鎂(mg)摩爾比例1:3:4:1.3投料。超支聚合及接枝操作過程同實(shí)施例22。
實(shí)施例24:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂,該可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂具有式(ⅲ)所示的化學(xué)結(jié)構(gòu)式:
式(ⅲ)中:
該可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ)的分子量為2000~20000;
該可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ)的基本特征是:白色或淡黃色粘稠膠狀物;結(jié)構(gòu)表征如下:紅外光譜ir(kbr涂膜,cm-1):3057,2961,2927,2859,1578,1455,1396,1255,1048;1hnmr(600mhz,cdcl3)δ:0.07-0.08(3h,-sich3),0.9(3h,-ch3),1.43(2h,-ch2-),3.15(4h,-ch2-),6.8-7.3(3h,-arh);13cnmr(150mhz,cdcl3)δ:146.12,143.01,136.74,128.81,124.90,123.22,29.37,28.10,13.25。
實(shí)施例25:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:
a、配料:按氯甲基三氯硅烷:4-溴苯并環(huán)丁烯:鹵代烷烴:鎂(mg)為1:1:1:1的摩爾比例取原料氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl),(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb,或稱單體ⅰ),(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x,或稱單體ⅱ),以及催化劑鎂(mg)(屑);取碘(粒)為引發(fā)劑(碘的質(zhì)量較好的為鎂質(zhì)量的0.1%);
按氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl):溶劑為1:5的體積比取溶劑,用溶劑將氯甲基三氯硅烷稀釋配成溶液a;
按(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb):溶劑為1:5的體積比取溶劑,用溶劑將4-溴苯并環(huán)丁烯稀釋配成單體ⅰ的溶液;
按(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x):溶劑為1:5的體積比取溶劑,用溶劑將鹵代烷烴稀釋配成單體ⅱ的溶液;
所述溶劑是四氫呋喃(簡稱thf)或/和乙醚(簡稱et2o),也可以是現(xiàn)有技術(shù)中制格式試劑的其他溶劑;
b、混合反應(yīng):在無水無氧、氮?dú)?n2)保護(hù)下將鎂(屑)(較好的是拋光的鎂)、碘粒投入到反應(yīng)器中,攪拌下,(緩慢)滴加入溶液a,滴畢后加熱至溫度為30℃,攪拌下(連續(xù))反應(yīng)16h;再(緩慢)滴加入單體ⅰ的溶液,滴畢后在溫度30℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)12h;再(緩慢)滴加入單體ⅱ的溶液,滴畢后在溫度30℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)12h;得反應(yīng)后物料;
c、分離提純:在反應(yīng)后物料中加入水(可以是蒸餾水或去離子水,攪拌可除去反應(yīng)后物料中溶于水的物質(zhì),加入水的量以利于分離提純?yōu)樵瓌t,加入水的體積量為反應(yīng)后物料體積的0.2倍)中止反應(yīng),得混合物料;再用有機(jī)溶劑萃取(萃取用有機(jī)溶劑為常見的可與水分層的有機(jī)溶劑,可以是:石油醚、乙醚、正己烷、環(huán)己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、以及甲苯中的任一種,萃取用有機(jī)溶劑的用量和次數(shù)以可以把水相中的產(chǎn)品萃取完全為原則,每次萃取用有機(jī)溶劑的體積用量為混合物料的0.5倍),有機(jī)相用無機(jī)鹽干燥劑干燥(為實(shí)驗(yàn)室或工廠中常用的干燥劑,可以是無水cacl2或無水na2so4,干燥劑的用量是有機(jī)相質(zhì)量的5%,干燥時(shí)間是5小時(shí))后,抽濾除去干燥劑,再將有機(jī)相蒸餾濃縮除去溶劑,再將濃縮后的物料經(jīng)蒸餾(可以是常壓蒸餾或減壓蒸餾;減壓蒸餾所需的溫度與真空度有關(guān),例如真空度為5mmhg時(shí),溫度為60~62℃等)或硅膠柱層析(柱層析所用的溶劑可以為石油醚或正己烷)后,得到白色或淡黃色粘稠膠狀物,即為制得的可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ);
制得的可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ)的基本特征:白色或淡黃色粘稠膠狀物;結(jié)構(gòu)表征如下:紅外光譜ir(kbr涂膜,cm-1):3057,2961,2927,2859,1578,1455,1396,1255,1048;1hnmr(600mhz,cdcl3)δ:0.07-0.08(3h,-sich3),0.9(3h,-ch3),1.43(2h,-ch2-),3.15(4h,-ch2-),6.8-7.3(3h,-arh);13cnmr(150mhz,cdcl3)δ:146.12,143.01,136.74,128.81,124.90,123.22,29.37,28.10,13.25。
實(shí)施例26:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:
a、配料:按氯甲基三氯硅烷:4-溴苯并環(huán)丁烯:鹵代烷烴:鎂(mg)為1:10:10:2的摩爾比例取原料氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl),(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb,或稱單體ⅰ),(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x,或稱單體ⅱ),以及催化劑鎂(mg)(屑);取碘(粒)為引發(fā)劑(碘的質(zhì)量較好的為鎂質(zhì)量的2%);
按氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl):溶劑為1:30的體積比取溶劑,用溶劑將氯甲基三氯硅烷稀釋配成溶液a;
按(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb):溶劑為1:30的體積比取溶劑,用溶劑將4-溴苯并環(huán)丁烯稀釋配成單體ⅰ的溶液;
按(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x):溶劑為1:30的體積比取溶劑,用溶劑將鹵代烷烴稀釋配成單體ⅱ的溶液;
所述溶劑是四氫呋喃(簡稱thf)或/和乙醚(簡稱et2o),也可以是現(xiàn)有技術(shù)中制格式試劑的其他溶劑;
b、混合反應(yīng):在無水無氧、氮?dú)?n2)保護(hù)下將鎂(屑)(較好的是拋光的鎂)、碘粒投入到反應(yīng)器中,攪拌下,(緩慢)滴加入溶液a,滴畢后加熱至溫度為80℃,攪拌下(連續(xù))反應(yīng)4;再(緩慢)滴加入單體ⅰ的溶液,滴畢后在溫度80℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)4h;再(緩慢)滴加入單體ⅱ的溶液,滴畢后在溫度80℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)4;得反應(yīng)后物料;
c、分離提純:在反應(yīng)后物料中加入水(可以是蒸餾水或去離子水,攪拌可除去反應(yīng)后物料中溶于水的物質(zhì),加入水的量以利于分離提純?yōu)樵瓌t,加入水的體積量為反應(yīng)后物料體積的2倍)中止反應(yīng),得混合物料;再用有機(jī)溶劑萃取(萃取用有機(jī)溶劑為常見的可與水分層的有機(jī)溶劑,可以是:石油醚、乙醚、正己烷、環(huán)己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、以及甲苯中的任一種,萃取用有機(jī)溶劑的用量和次數(shù)以可以把水相中的產(chǎn)品萃取完全為原則,每次萃取用有機(jī)溶劑的體積用量為混合物料的2倍),有機(jī)相用無機(jī)鹽干燥劑干燥(為實(shí)驗(yàn)室或工廠中常用的干燥劑,可以是無水cacl2或無水na2so4,干燥劑的用量是有機(jī)相質(zhì)量的20%,干燥時(shí)間是2小時(shí))后,抽濾除去干燥劑,再將有機(jī)相蒸餾濃縮除去溶劑,再將濃縮后的物料經(jīng)蒸餾(可以是常壓蒸餾或減壓蒸餾;減壓蒸餾所需的溫度與真空度有關(guān),例如真空度為5mmhg時(shí),溫度為60~62℃等)或硅膠柱層析(柱層析所用的溶劑可以為石油醚或正己烷)后,得到白色或淡黃色粘稠膠狀物,即為制得的可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ);其它同實(shí)施例25,省略。
實(shí)施例27:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:
a、配料:按氯甲基三氯硅烷:4-溴苯并環(huán)丁烯:鹵代烷烴:鎂(mg)為1:5.5:5.5:1.5的摩爾比例取原料氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl),(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb,或稱單體ⅰ),(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x,或稱單體ⅱ),以及催化劑鎂(mg)(屑);取碘(粒)為引發(fā)劑(碘的質(zhì)量較好的為鎂質(zhì)量的1%);
按氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl):溶劑為1:18的體積比取溶劑,用溶劑將氯甲基三氯硅烷稀釋配成溶液a;
按(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb):溶劑為1:18的體積比取溶劑,用溶劑將4-溴苯并環(huán)丁烯稀釋配成單體ⅰ的溶液;
按(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x):溶劑為1:18的體積比取溶劑,用溶劑將鹵代烷烴稀釋配成單體ⅱ的溶液;
所述溶劑是四氫呋喃(簡稱thf)或/和乙醚(簡稱et2o),也可以是現(xiàn)有技術(shù)中制格式試劑的其他溶劑;
b、混合反應(yīng):在無水無氧、氮?dú)?n2)保護(hù)下將鎂(屑)(較好的是拋光的鎂)、碘粒投入到反應(yīng)器中,攪拌下,(緩慢)滴加入溶液a,滴畢后加熱至溫度為55℃,攪拌下(連續(xù))反應(yīng)10h;再(緩慢)滴加入單體ⅰ的溶液,滴畢后在溫度55℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)8h;再(緩慢)滴加入單體ⅱ的溶液,滴畢后在溫度55℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)8h;得反應(yīng)后物料;
c、分離提純:在反應(yīng)后物料中加入水(可以是蒸餾水或去離子水,攪拌可除去反應(yīng)后物料中溶于水的物質(zhì),加入水的量以利于分離提純?yōu)樵瓌t,加入水的體積量為反應(yīng)后物料體積的1.1倍)中止反應(yīng),得混合物料;再用有機(jī)溶劑萃取(萃取用有機(jī)溶劑為常見的可與水分層的有機(jī)溶劑,可以是:石油醚、乙醚、正己烷、環(huán)己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、以及甲苯中的任一種,萃取用有機(jī)溶劑的用量和次數(shù)以可以把水相中的產(chǎn)品萃取完全為原則,每次萃取用有機(jī)溶劑的體積用量為混合物料的1.2倍),有機(jī)相用無機(jī)鹽干燥劑干燥(為實(shí)驗(yàn)室或工廠中常用的干燥劑,可以是無水cacl2或無水na2so4,干燥劑的用量是有機(jī)相質(zhì)量的12%,干燥時(shí)間3.5小時(shí))后,抽濾除去干燥劑,再將有機(jī)相蒸餾濃縮除去溶劑,再將濃縮后的物料經(jīng)蒸餾(可以是常壓蒸餾或減壓蒸餾;減壓蒸餾所需的溫度與真空度有關(guān),例如真空度為5mmhg時(shí),溫度為60~62℃等)或硅膠柱層析(柱層析所用的溶劑可以為石油醚或正己烷)后,得到白色或淡黃色粘稠膠狀物,即為制得的可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ);其它同實(shí)施例25,省略。
實(shí)施例28:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:
a、配料:按氯甲基三氯硅烷:4-溴苯并環(huán)丁烯:鹵代烷烴:鎂(mg)為1:4:4:1.5的摩爾比例取原料氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl),(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb,或稱單體ⅰ),(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x,或稱單體ⅱ),以及催化劑鎂(mg)(屑);取碘(粒)為引發(fā)劑(碘的質(zhì)量較好的為鎂質(zhì)量的0.9%);
按氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl):溶劑為1:16的體積比取溶劑,用溶劑將氯甲基三氯硅烷稀釋配成溶液a;
按(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb):溶劑為1:16的體積比取溶劑,用溶劑將4-溴苯并環(huán)丁烯稀釋配成單體ⅰ的溶液;
按(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x):溶劑為1:16的體積比取溶劑,用溶劑將鹵代烷烴稀釋配成單體ⅱ的溶液;
所述溶劑是四氫呋喃(簡稱thf)或/和乙醚(簡稱et2o),也可以是現(xiàn)有技術(shù)中制格式試劑的其他溶劑;
b、混合反應(yīng):在無水無氧、氮?dú)?n2)保護(hù)下將鎂(屑)(較好的是拋光的鎂)、碘粒投入到反應(yīng)器中,攪拌下,(緩慢)滴加入溶液a,滴畢后加熱至溫度為60℃,攪拌下(連續(xù))反應(yīng)12h;再(緩慢)滴加入單體ⅰ的溶液,滴畢后在溫度60℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)8h;再(緩慢)滴加入單體ⅱ的溶液,滴畢后在溫度60℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)8h;得反應(yīng)后物料;
c、分離提純:在反應(yīng)后物料中加入水(可以是蒸餾水或去離子水,攪拌可除去反應(yīng)后物料中溶于水的物質(zhì),加入水的量以利于分離提純?yōu)樵瓌t,加入水的體積量為反應(yīng)后物料體積的1倍)中止反應(yīng),得混合物料;再用有機(jī)溶劑萃取(萃取用有機(jī)溶劑為常見的可與水分層的有機(jī)溶劑,可以是:石油醚、乙醚、正己烷、環(huán)己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、以及甲苯中的任一種,萃取用有機(jī)溶劑的用量和次數(shù)以可以把水相中的產(chǎn)品萃取完全為原則,每次萃取用有機(jī)溶劑的體積用量為混合物料的1倍),有機(jī)相用無機(jī)鹽干燥劑干燥(為實(shí)驗(yàn)室或工廠中常用的干燥劑,可以是無水cacl2或無水na2so4,干燥劑的用量是有機(jī)相質(zhì)量的10%,干燥時(shí)間4小時(shí))后,抽濾除去干燥劑,再將有機(jī)相蒸餾濃縮除去溶劑,再將濃縮后的物料經(jīng)蒸餾(可以是常壓蒸餾或減壓蒸餾;減壓蒸餾所需的溫度與真空度有關(guān),例如真空度為5mmhg時(shí),溫度為60~62℃等)或硅膠柱層析(柱層析所用的溶劑可以為石油醚或正己烷)后,得到白色或淡黃色粘稠膠狀物,即為制得的可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ);其它同實(shí)施例25,省略。
實(shí)施例29-35:
一種可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂的制備方法,包括下列步驟:
a、配料:按氯甲基三氯硅烷:4-溴苯并環(huán)丁烯:鹵代烷烴:鎂(mg)為1:1~10:1~10:1~2的摩爾比例取原料氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl),(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb,或稱單體ⅰ),(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x,或稱單體ⅱ),以及催化劑鎂(mg)(屑);取碘(粒)為引發(fā)劑(實(shí)施例29-35中碘的質(zhì)量分別為鎂質(zhì)量的0.3%、0.5%、0.8%、1.1%、1.3%、1.6%、1.8%、);
各實(shí)施例中各組分原料的具體摩爾比例用量見下表:
按氯甲基三氯硅烷(cl3sich2cl):溶劑為1:5~30的體積比取溶劑,用溶劑將氯甲基三氯硅烷稀釋配成溶液a;
按(接枝單體)4-溴苯并環(huán)丁烯(簡稱4-brbcb):溶劑為1:5~30的體積比(實(shí)施例29-35中體積比分別為1:7、1:10、1:16、1:20、1:23、1:25、1:28)取溶劑,用溶劑將4-溴苯并環(huán)丁烯稀釋配成單體ⅰ的溶液;
按(接枝單體)鹵代烷烴(簡稱r-x):溶劑為1:5~30的體積比(實(shí)施例29-35中體積比分別為1:7、1:10、1:16、1:20、1:23、1:25、1:28)取溶劑,用溶劑將鹵代烷烴稀釋配成單體ⅱ的溶液;
所述溶劑是四氫呋喃(簡稱thf)或/和乙醚(簡稱et2o),也可以是現(xiàn)有技術(shù)中制格式試劑的其他溶劑;
b、混合反應(yīng):在無水無氧、氮?dú)?n2)保護(hù)下將鎂(屑)(較好的是拋光的鎂)、碘粒投入到反應(yīng)器中,攪拌下,(緩慢)滴加入溶液a,滴畢后加熱至溫度為30~80℃,攪拌下(連續(xù))反應(yīng)4~16h(較好的反應(yīng)時(shí)間10~12h);再(緩慢)滴加入單體ⅰ的溶液,滴畢后在溫度30~80℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)4~12h(較好的反應(yīng)時(shí)間6~8h);再(緩慢)滴加入單體ⅱ的溶液,滴畢后在溫度30~80℃下攪拌,連續(xù)反應(yīng)4~12h(較好的反應(yīng)時(shí)間6~8h);得反應(yīng)后物料;
c、分離提純:在反應(yīng)后物料中加入水(可以是蒸餾水或去離子水,攪拌可除去反應(yīng)后物料中溶于水的物質(zhì),加入水的量以利于分離提純?yōu)樵瓌t,加入水的體積量為反應(yīng)后物料體積的0.2~2倍中任一)中止反應(yīng),得混合物料;再用有機(jī)溶劑萃取(萃取用有機(jī)溶劑為常見的可與水分層的有機(jī)溶劑,可以是:石油醚、乙醚、正己烷、環(huán)己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、以及甲苯中的任一種,萃取用有機(jī)溶劑的用量和次數(shù)以可以把水相中的產(chǎn)品萃取完全為原則,每次萃取用有機(jī)溶劑的體積用量為混合物料的0.5~2倍),有機(jī)相用無機(jī)鹽干燥劑干燥(為實(shí)驗(yàn)室或工廠中常用的干燥劑,可以是無水cacl2或無水na2so4,干燥劑的用量是有機(jī)相質(zhì)量的5%~20%中任一,干燥時(shí)間是2~5小時(shí)中任一,也可以靜置過夜)后,抽濾除去干燥劑,再將有機(jī)相蒸餾濃縮除去溶劑,再將濃縮后的物料經(jīng)蒸餾(可以是常壓蒸餾或減壓蒸餾;減壓蒸餾所需的溫度與真空度有關(guān),例如真空度為5mmhg時(shí),溫度為60~62℃等)或硅膠柱層析(柱層析所用的溶劑可以為石油醚或正己烷)后,得到白色或淡黃色粘稠膠狀物,即為制得的可熱交聯(lián)的超支化聚碳硅烷苯并環(huán)丁烯樹脂(ⅲ);其它同實(shí)施例25,省略。
上述實(shí)施例中:所采用的各原料均為市售產(chǎn)品。
上述實(shí)施例中:所采用的百分比例中,未特別注明的,均為質(zhì)量(重量)百分比例或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的百分比例;所述質(zhì)量(重量)份可以均是克或千克。
上述實(shí)施例中:各步驟中的工藝參數(shù)(溫度、時(shí)間、濃度等)和各組分用量數(shù)值等為范圍的,任一點(diǎn)均可適用。
本發(fā)明內(nèi)容及上述實(shí)施例中未具體敘述的技術(shù)內(nèi)容同現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例,本發(fā)明內(nèi)容所述均可實(shí)施并具有所述良好效果。