一种烷氧基聚硅氮烷的制备方法及其应用转让专利

申请号 : CN202110432742.1

文献号 : CN115216017B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 罗永明徐彩虹刘丹

申请人 : 中国科学院化学研究所

摘要 :

本发明公开了一种烷氧基聚硅氮烷的制备方法及其应用,所述方法包括以下步骤:(1)在惰性气氛下,按配比将式1所示氯硅烷的至少一种和式2所示烷氧基硅烷的至少一种混合,进行反应,除去副产物R2R3R4SiCl,制得前驱体;(2)步骤(1)制得的前驱体进行氨解反应,制备烷氧基聚硅氮烷。本发明通过控制式1所示氯硅烷与式2所示烷氧基硅烷的比例,定量的形成前驱体,从而精确控制前驱体氨解后形成的烷氧基聚硅氮烷的结构和组成。

权利要求 :

1.一种烷氧基聚硅氮烷的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)在惰性气氛下,按配比将式2所示烷氧基硅烷的至少一种滴加到式1所示氯硅烷的至少一种中,体系温度保持在‑10 ℃  25℃,边滴加边搅拌,滴加完成后,继续反应,除去副

2 3 4 ~

产物RRRSiCl,制得前驱体;

RmSiCln        (式1)式1中,R相同或不同,各自独立地选自H或Cl,m+n=4,m为0、1或2;

2 3 4 1

RRRSiOR   (式2)

1 2 3 4

式2中,R为C1‑6烷基;R、R、R相同或者不同,各自独立地选自C1‑10烷基中的一种;

2 3 4 2 3 4

RRRSiCl中,R、R、R的定义同式2;

2 3 4

步骤(1)中,在5 25 ℃,10 500Pa真空条件下,除去所述副产物RRRSiCl;

~ ~

步骤(1)中,所述前驱体选自式3所示结构的化合物中的至少一种:1

RmSi(OR)xCl(y 式3)1

式3中,m、R和R具有如上含义,x为大于0的整数、y为0或正整数且满足m+x+y=4;

(2)步骤(1)制得的前驱体进行氨解反应,制备烷氧基聚硅氮烷;

所述式1所示氯硅烷选自SiCl4、HSiCl3、SiCl4和H2SiCl2的混合物、SiCl4和HSiCl3的混合物、H2SiCl2和HSiCl3的混合物、或H2SiCl2与HSiCl3和SiCl4三者的混合物;

步骤(2)中,通入氨气后,直到体系的pH为9 10时,停止加入氨气。

~

1

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述R 为乙基、异丙基或正己基;所述

2 3 4

R、R、R均为甲基。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,式1所示氯硅烷的至少一种和式2所示烷氧基硅烷的至少一种的摩尔比为1:0.8 1:2.5。

~

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,通入氨气时,体系温度为‑

10℃ 25℃。

~

2 3 4

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)分离出的副产物RR RSiCl与醇反应,形成式2所示烷氧基硅烷,再次循环利用。

1 1

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述醇为ROH,R为C1‑6烷基。

7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述醇为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,制备的烷氧基聚硅氮烷还包含杂元素,所述杂元素包括Al、B、Ti、Zr、Hf中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,烷氧基聚硅氮烷中的杂元素是通过将含有杂元素的氯化物引入上述步骤(1)的式1所示氯硅烷的至少一种和式2所示烷氧基硅烷的至少一种的混合物中,进行反应而引入的。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述含有杂元素的氯化物与式1所示氯硅烷的至少一种的摩尔比为0.1:10 2:10。

~

说明书 :

一种烷氧基聚硅氮烷的制备方法及其应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种简单高效制备烷氧基聚硅氮烷的制备方法和在制备SiOxNy陶瓷中的应用,本发明属于高分子合成领域。

背景技术

[0002] 烷氧基聚硅氮烷是一类主链以Si‑N键为主,侧链含有至少一个烷氧基的高分子材料,其在高温、光或湿空气下转化成具有优异耐温性、抗氧化性和介电性能的Si‑O‑N无机材料,广泛用于制备陶瓷基复合材料、耐高温胶粘剂、涂层、纤维、薄膜等。JP10245435公开了在碱为催化剂情况下采用RSiCl3与醇反应生成烷氧基氯硅烷,然后再与NH3或有机胺反应,生成烷氧基硅氮烷;SU922110A1公开在催化剂存在下,采用四氯硅烷和四甲氧(或四乙氧
基)基硅烷经过交换反应生成烷氧基氯硅烷,然后再氨解生成烷氧基硅氮烷。Yuji Iwamoto采用SiCl4和一元醇反应生成烷氧基氯硅烷,将分离提纯后的烷氧基三氯硅烷在‑78℃氨解生成支化结构的烷氧基聚硅氮烷。上述方法无论是采用氯硅烷与醇反应还是氯硅烷与烷氧
基硅烷反应,生成的烷氧基氯硅烷都是混合物,其经过氨解形成的烷氧基硅氮烷的组成和
结构难以精确控制。

发明内容

[0003] 为了改善上述技术问题,本发明提供了一种简便的方法制备结构可控的烷氧基聚硅氮烷及其在SiOxNy陶瓷制备中的应用。
[0004] 本发明的技术方案如下:
[0005] 一种烷氧基聚硅氮烷的制备方法,所述方法包括以下步骤:
[0006] (1)在惰性气氛下,按配比将式1所示氯硅烷的至少一种和式2所示烷氧基硅烷的2 3 4
至少一种混合,进行反应,除去副产物RRRSiCl,制得前驱体;
[0007] RmSiCln         (式1)
[0008] 式1中,R相同或不同,各自独立地选自H或Cl,m+n=4,m为0、1或2;
[0009] R2R3R4SiOR1    (式2)
[0010] 式2中,R1为烃基;R2、R3、R4相同或者不同,各自独立地选自C1‑10烷基中的一种;
[0011] R2R3R4SiCl中,R2、R3、R4的定义同式2;
[0012] (2)步骤(1)制得的前驱体进行氨解反应,制备烷氧基聚硅氮烷。
[0013] 示例性地,R1为C1‑6烷基或C2‑6烯基。
[0014] 例如,所述C1‑6烷基可以为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、2‑甲基丁基、1‑甲基丁基、1‑乙基丙基、1,2‑二甲基丙基、新戊基、1,1‑二甲基丙基、4‑甲基戊基、3‑甲基戊基、2‑甲基戊基、1‑甲基戊基、2‑乙基丁基、1‑乙基丁基、3,3‑二甲基丁基、2,2‑二甲基丁基、1,1‑二甲基丁基、2,3‑二甲基丁基、1,3‑二甲基丁基或1,2‑二甲基丁基等或它们的异构体等中的至少一种;
[0015] 所述C2‑6烯基可以为乙烯基、烯丙基、(E)‑2‑甲基乙烯基、(Z)‑2‑甲基乙烯基、(E)‑丁‑2‑烯基、(Z)‑丁‑2‑烯基、(E)‑丁‑1‑烯基、(Z)‑丁‑1‑烯基、戊‑4‑烯基、(E)‑戊‑3‑烯基、(Z)‑戊‑3‑烯基、(E)‑戊‑2‑烯基、(Z)‑戊‑2‑烯基、(E)‑戊‑1‑烯基、(Z)‑戊‑1‑烯基、己‑5‑烯基、(E)‑己‑4‑烯基、(Z)‑己‑4‑烯基、(E)‑己‑3‑烯基、(Z)‑己‑3‑烯基、(E)‑己‑2‑烯基、(Z)‑己‑2‑烯基、(E)‑己‑1‑烯基、(Z)‑己‑1‑烯基、异丙烯基、2‑甲基丙‑2‑烯基、1‑甲基丙‑2‑烯基、2‑甲基丙‑1‑烯基、(E)‑1‑甲基丙‑1‑烯基、(Z)‑1‑甲基丙‑1‑烯基、3‑甲基丁‑3‑烯基、2‑甲基丁‑3‑烯基、1‑甲基丁‑3‑烯基、3‑甲基丁‑2‑烯基、(E)‑2‑甲基丁‑2‑烯基、(Z)‑2‑甲基丁‑2‑烯基、(E)‑1‑甲基丁‑2‑烯基、(Z)‑1‑甲基丁‑2‑烯基、(E)‑3‑甲基丁‑1‑烯基、(Z)‑3‑甲基丁‑1‑烯基、(E)‑2‑甲基丁‑1‑烯基、(Z)‑2‑甲基丁‑1‑烯基、(E)‑1‑甲基丁‑1‑烯基、(Z)‑1‑甲基丁‑1‑烯基、1,1‑二甲基丙‑2‑烯基、1‑乙基丙‑1‑烯基、1‑丙基乙烯基、1‑异丙基乙烯基等中的至少一种。
[0016] 优选地,所述R1为乙基、异丙基或正己基;所述R2、R3、R4均为甲基。
[0017] 式1所示氯硅烷是指市售商品化氯硅烷。
[0018] 示例性地,所述氯硅烷例如选自SiCl4、H2SiCl2、HSiCl3、SiCl4和H2SiCl2的混合物、SiCl4和HSiCl3的混合物、H2SiCl2和HSiCl3的混合物、或H2SiCl2与HSiCl3和SiCl4三者的混合物。
[0019] 步骤(1)中,式1所示氯硅烷的至少一种和式2所示烷氧基硅烷的至少一种的摩尔比为1:0.8~1:2.5,优选1:1~1:1.8。例如,可以为1:0.8、1:1、1:1.5、1:1.8、1:2.0、1:2.5或两两组合后中间的任意取值。
[0020] 步骤(1)中,所述烷氧基硅烷以滴加的方式加入到所述氯硅烷中。
[0021] 示例性地,步骤(1)具体为:在惰性气氛下,按配比将式2所示烷氧基硅烷的至少一种滴加到式1所示所述氯硅烷的至少一种中,体系温度保持在‑10℃~25℃,边滴加边搅拌,2 3 4
滴加完成后,继续反应,除去副产物RRRSiCl,制得前驱体。
[0022] 步骤(1)中,在5~25℃,10~500Pa真空条件下,除去所述副产物R2R3R4SiCl。
[0023] 步骤(1)中,除去所述副产物R2R3R4SiCl的时间为0.1~4h。例如,可以为0.1、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、4h。
[0024] 步骤(1)中,式2所示烷氧基硅烷的至少一种滴加完成后,继续反应的时间为0.5h~48h,优选2h~24h。
[0025] 步骤(1)中,所述惰性气氛包括但不限于氮气气氛或氩气气氛。
[0026] 步骤(1)中,所述烷氧基硅烷的滴加速度为2ml/min~500ml/min,优选2ml/min~100ml/min。例如可以为2ml/min、10ml/min、30ml/min、50ml/min、80ml/min、100ml/min、
200ml/min、300ml/min、400ml/min、500ml/min。
[0027] 步骤(1)中,所述氯硅烷可以先溶解在溶剂中,再滴加所述烷氧基硅烷。
[0028] 步骤(1)中,所述前驱体选自式3所示结构的化合物中的至少一种:
[0029] RmSi(OR1)xCly     (式3)
[0030] 式3中,m、R和R1具有如上含义,x为大于0的整数、y为0或正整数且满足m+x+y=4。
[0031] 示例性地,当式1所示氯硅烷选自SiCl4、式2所示烷氧基硅烷选自Me3SiOC2H5,二者投料摩尔比例为1:1时,得到的前驱体为乙氧基三氯硅烷。
[0032] 示例性地,步骤(2)具体为:向步骤(1)中制得的前驱体中加入溶剂,通入氨气,进行氨解反应,制备烷氧基聚硅氮烷。
[0033] 步骤(2)中,所述溶剂包括C5‑10烷烃、醚类、四氢呋喃、芳香族化合物、丙酮等;所述C5‑10烷烃例如可以为戊烷、正己烷、庚、辛烷、壬烷、癸烷等;所述醚类包括但不限于石油醚、二乙二醇二甲醚;所述芳香族化合物例如可以为甲苯、甲苯、二甲苯。
[0034] 步骤(2)中,通入氨气后,直到体系的pH为9~10时,停止加入氨气。
[0035] 步骤(2)中,通入氨气时,体系温度为‑10℃~25℃。例如可以为‑10℃、0℃、5℃、10℃、15℃、18℃、20℃、25℃。
[0036] 步骤(2)中,还包括对烷氧基聚硅氮烷进行后处理,后处理步骤为:将氨解后的固液混合物分离,收集液体,在10~500Pa真空下浓缩,得到纯化的烷氧基聚硅氮烷。
[0037] 步骤(2)中,浓缩的温度为10~80℃。示例性地,浓缩的温度为10、15、20、25、30、40、45、50、60、62、65、70、75、78或80℃。
[0038] 根据本发明,所述烷氧基聚硅氮烷的制备方法,具体包括以下步骤:
[0039] (1)在惰性气氛下,向装有恒压滴液漏斗、机械搅拌的三口瓶中加入式1所示氯硅烷的至少一种,在滴液漏斗中加入式2所示烷氧基硅烷的至少一种,并滴加到所述氯硅烷
中,体系温度保持在‑10~25℃之间,边滴加边搅拌,滴加完毕后再继续反应;反应结束后,
2 3 4
在5~25℃,10~500Pa真空条件下处理10min~4h,除去氯硅烷醇解后的副产物RRRSiCl,
制得式3所示的前驱体;
[0040] (2)在惰性气氛下,向步骤(1)中的式3所示的前驱体中加入溶剂,混合均匀,将体系温度保持在‑10~25℃,往体系中通入干燥后的氨气进行氨解,边氨解边搅拌,直到体系的pH值到9‑10为止;将氨解后的固液混合物分离,收集液体,在10~500Pa真空下浓缩得到烷氧基聚硅氮烷。
[0041] 根据本发明,步骤(1)分离出的副产物R2R3R4SiCl可以与醇反应,形成式2所示烷氧1 1
基硅烷,再次循环利用。所述醇可以为R OH,R的定义同前;示例性地,可以为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等中的至少一种。
[0042] 根据本发明,本发明制备的烷氧基聚硅氮烷还可以包含杂元素,所述杂元素包括但不限于Al、B、Ti、Zr、Hf等中的至少一种。
[0043] 根据本发明,烷氧基聚硅氮烷中的杂元素是通过将含有杂元素的氯化物引入上述步骤(1)的式1所示氯硅烷的至少一种和式2所示烷氧基硅烷的至少一种的混合物中,进行
反应而引入的。
[0044] 示例性地,所述含有杂元素的氯化物与式1所示氯硅烷的至少一种的摩尔比为0.1:10~2:10。
[0045] 示例性地,含有杂元素的烷氧基聚硅氮烷的制备方法包括以下步骤:
[0046] 在惰性气体保护下,按配比将含有杂元素的氯化物、式1所示氯硅烷的至少一种、式2所示烷氧基硅烷的至少一种混合均匀后,在‑10℃~25℃反应;反应结束后,在5~25℃,
10~500Pa真空条件下处理10min~4h,除去副产物;通入NH3,在‑10℃~25℃反应,直到体系的pH为9~10,停止通NH3,制备含杂元素的烷氧基聚硅氮烷。
[0047] 本发明还提供了一种烷氧基聚硅氮烷,所述烷氧基聚硅氮烷是通过上述方法制备得到的。
[0048] 具体的,所述烷氧基聚硅氮烷可以是固态的、液态的或高粘态的。
[0049] 本发明还提供了上述烷氧基聚硅氮烷的应用,应用于制备陶瓷、纤维、预浸料、涂料(如热熔型涂料)、胶粘剂等。
[0050] 优选地,应用于制备SiOxNy陶瓷,其中0
[0051] 本发明还提供了一种制备陶瓷的方法,所述方法包括如下步骤:
[0052] a)采用上述的烷氧基聚硅氮烷的制备方法制备烷氧基聚硅氮烷;
[0053] b)将步骤a)的烷氧基聚硅氮烷在湿空气、氨水气氛、光照或加热中的至少一种方式下,反应,制备陶瓷。
[0054] 示例性地,所述陶瓷为SiOxNy陶瓷,其中,0
[0055] 本发明中,所述湿空气中水含量为15%~90%,优选30~80%。
[0056] 本发明中,所述氨水气氛中,氨水的浓度为1%~80%,优选10%~40%。示例性地,氨水的浓度为1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、60%、65%、
70%、75%、80%。
[0057] 本发明中,所述光照条件是指紫外、x射线、γ射线中的至少一种。
[0058] 本发明中,所述加热条件是指烷氧基聚硅氮烷在空气、氮气、氩气或氨气气氛条件下,在50~800℃加热,优选150~600℃。示例性地,加热温度为50、80、100、150、200、250、300、400、500、600、650、700、750或800℃。
[0059] 本发明中,反应时间为2min~24h。
[0060] 有益效果
[0061] 第一,本发明中先使用式1所示氯硅烷的至少一种与式2所示烷氧基硅烷的至少一种反应形成烷氧基氯硅烷,反应条件温和、不需要催化剂。通过控制式1所示氯硅烷的至少一种与式2所示烷氧基硅烷的至少一种的比例,定量的形成例如式3所示化合物的至少一种
的前驱体,精确控制前驱体氨解后形成的烷氧基聚硅氮烷的结构和组成。
[0062] 第二,反应过程中分离出的副产物R2R3R4SiCl,可以与相应的醇反应形成式2所示烷氧基硅烷再次使用,节约资源,降低生产成本。
[0063] 第三,本发明不仅可以制备烷氧基聚硅氮烷,也可以制备含杂元素的烷氧基聚硅氮烷,杂元素包括但不限于Al、B、Ti、Zr、Hf。

附图说明

[0064] 图1为实施例1中乙氧基三氯硅烷的29SiNMR图;
[0065] 图2为实施例3中乙氧基聚硅氮烷的29SiNMR图;
[0066] 图3为实施例8中SiOx的红外谱图。

具体实施方式

[0067] 下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解,下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。
凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
[0068] 除非另有说明,以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品,或者可以通过已知方法制备。
[0069] 实施例1
[0070] 制备前驱体A:
[0071] S1:在惰性气氛保护下,用注射器向装有恒压滴液漏斗、机械搅拌的三口瓶中加入0.1mol的四氯化硅,体系温度保持在‑10℃,在滴液漏斗中加入0.1mol的Me3SiOEt,并2ml/min的速度滴加到氯硅烷溶液中,边滴加边搅拌,滴加完毕后再继续反应24h。
[0072] S2:反应结束后,控制体系温度在5℃,在10Pa真空条件下,处理2h除掉氯硅烷醇解后的副产物Me3SiCl,制备得到前驱体A、即乙氧基三氯硅烷。
[0073] 前驱体A用29SiNMR表征,EtOSiCl3硅谱位置‑37.8ppm(见图1),证明制备的前驱体A为乙氧基三氯硅烷。
[0074] 实施例2
[0075] 制备前驱体B:
[0076] S1:在惰性气氛保护下,用注射器向装有恒压滴液漏斗、机械搅拌的三口瓶中加入0.1mol的四氯化硅,体系温度保持在‑10℃,在滴液漏斗中加入0.12mol的Me3SiOEt,并
10ml/min的速度滴加到氯硅烷溶液中,边滴加边搅拌,滴加完毕后再24h。
[0077] S2:反应结束后,控制体系温度在5℃,在10Pa真空条件下,处理2h除掉氯硅烷醇解后的副产物Me3SiCl,制备得到前驱体B、即EtOSiCl3和(EtO)2SiCl2的摩尔比为4:1的混合物。
[0078] 将前驱体B用29SiNMR表征,硅谱位置分别为‑37.8ppm和‑56.4ppm,表明产物为EtOSiCl3和(EtO)2SiCl2,没有(EtO)3SiCl生成,二者摩尔比例为4:1,符合投料比。
[0079] 实施例3
[0080] 制备固态的乙氧基聚硅氮烷:
[0081] 将实施例1中的前驱体A加入三口瓶中,加入50毫升甲苯溶剂,在机械搅拌条件下混合均匀,控制体系温度在5℃,通入干燥的氨气进行氨解,测定pH为9时,停止通氨气,将产物与副产物氯化铵过滤分离,收集分离后的溶液,在80℃、100Pa真空条件下除掉甲苯,得到固态的乙氧基聚硅氮烷,其硅谱图如图2所示。
[0082] 实施例4
[0083] 制备固态的乙氧基聚硅氮烷:
[0084] 将实施例2中的前驱体B加入三口瓶中,加入50毫升石油醚(60~90℃)溶剂,在机械搅拌条件下混合均匀,控制体系温度在25℃,通入干燥的氨气进行氨解,测定pH为10时,停止通氨气,将产物与副产物氯化铵过滤分离,收集分离后的溶液,在10℃、500Pa真空条件下除掉石油醚,得到固态的乙氧基聚硅氮烷。
[0085] 实施例5
[0086] 制备液态的乙氧基聚硅氮烷:
[0087] S1:在惰性气氛保护下,用注射器向装有恒压滴液漏斗、机械搅拌的三口瓶中加入0.1mol的四氯化硅,体系温度保持在‑10℃,在滴液漏斗中加入0.15mol的Me3SiOEt,并
10ml/min的速度滴加到氯硅烷溶液中,边滴加边搅拌,滴加完毕后再继续反应24h。
[0088] S2:反应结束后,控制体系温度在5℃,在10Pa真空条件下,处理2h除掉氯硅烷醇解后的副产物Me3SiCl,制备得到前驱体C,所述前驱体C为EtOSiCl3和(EtO)2SiCl2的混合物;EtOSiCl3和(EtO)2SiCl2的摩尔比为1:1。
[0089] S3:向体系中加入100毫升正己烷,在机械搅拌条件下混合均匀,控制体系温度在5℃,通入干燥的氨气进行氨解,测定pH为9时,停止通氨,将产物与副产物氯化铵过滤分离,收集分离后的溶液,在20℃、100Pa真空条件下除掉正己烷,得到液态的乙氧基聚硅氮烷。
[0090] 实施例6
[0091] 制备高粘态的己氧基聚硅氮烷:
[0092] S1:在惰性气氛保护下,用注射器向装有恒压滴液漏斗、机械搅拌的三口瓶中加入0.1mol的四氯化硅和0.01mol的二氢二氯硅烷,体系温度保持在0℃,在滴液漏斗中加入
0.1mol的n‑Hex‑OSiMe3,并100ml/min的速度滴加到氯硅烷溶液中,边滴加边搅拌,滴加完毕后再继续反应10h。
[0093] S2:反应结束后,控制体系温度在5℃,在10Pa真空条件下,处理2h除掉氯硅烷醇解后的副产物Me3SiCl,制备前驱体D,所述前驱体D为正己氧基三氯硅烷和正己氧基(二氢)一氯硅烷的混合物。
[0094] S3:向前驱体D的三口瓶内加入60毫升四氢呋喃溶剂,在机械搅拌条件下混合均匀,控制体系温度在10℃,通入干燥的氨气进行氨解,测定pH为10时,停止通氨,将产物与副产物氯化铵过滤分离,收集分离后的溶液,在40℃、50Pa真空条件下除去四氢呋喃,得到高粘态的己氧基聚硅氮烷。
[0095] 实施例7
[0096] 制备液态的异丙氧基聚硅氮烷:
[0097] S1:在惰性气氛保护下,用注射器向装有恒压滴液漏斗、机械搅拌的三口瓶中加入0.1mol的四氯化硅,体系温度保持在‑10℃,在滴液漏斗中加入0.15mol的iPrOSiMe3,并
10ml/min的速度滴加到氯硅烷溶液中,边滴加边搅拌,滴加完毕后再继续反应24h。
[0098] S2:反应结束后,控制体系温度在5℃,在10Pa真空条件下,处理2h除掉氯硅烷醇解后的副产物Me3SiCl,制备前驱体E,所述前驱体E为异丙氧基三氯硅烷和二异丙氧基二氯硅烷的混合物。
[0099] S2:向前驱体E体系中加入100毫升二乙二醇二甲醚,在机械搅拌条件下混合均匀,控制体系温度在5℃,通入干燥的氨气进行氨解,测定pH为9时,停止通氨,将产物与副产物氯化铵过滤分离,收集分离后的溶液,在80℃、10Pa真空条件下除掉二乙二醇二甲醚,得到液态的异丙氧基聚硅氮烷。
[0100] 实施例8
[0101] 制备SiOx陶瓷:
[0102] 将实施例3中得到的固态乙氧基聚硅氮烷配成10%的正丁醚溶剂,采用浸涂(喷涂或旋涂)的方式涂覆在不锈钢片上,然后放入25℃、湿度为80%的恒温恒湿箱中,处理10小时后,得到含有涂层的不锈钢片。所述涂层用红外表征,乙氧基聚硅氮烷完全转化为SiOx,x为1.7~2.0。所示SiOx的红外谱图如图3所示。
[0103] 实施例9
[0104] 制备SiOx陶瓷:
[0105] 将实施例3中得到的固态乙氧基聚硅氮烷配成10%的正丁醚溶剂,采用浸涂(喷涂或旋涂)的方式涂覆在不锈钢片上,然后放入50℃、氨水浓度为30%、湿空气中水含量为
60%的恒温恒湿箱中,处理6小时后,用红外表征,乙氧基聚硅氮烷完全转化为SiOx,x为1.7~2.0。
[0106] 实施例10
[0107] 制备SiOx陶瓷:
[0108] 将实施例3中得到的固态乙氧基聚硅氮烷,放入管式炉中氮气气氛800℃保温2小时处理,升降温速率5℃/min,陶瓷产率为50%,产物含碳量低于2%的SiOxNy的陶瓷,x为0.8~1.2,y为0.4~0.6。
[0109] 实施例11
[0110] 制备SiOx陶瓷:
[0111] 将实施例3中得到的固态乙氧基聚硅氮烷配成10%的正丁醚溶剂,采用浸涂(喷涂或旋涂)的方式涂覆在不锈钢片上,将该不锈钢片在紫外光照下进行处理2分钟,得到的固
化物经红外表征,乙氧基聚硅氮烷完全转化为SiOx,x为1.7~2.0。
[0112] 以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。