用于生产氮化硼基陶瓷产品与制品的硼和氮基聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术是一种制备氮化硼母体的有机硼聚合物的方法，该方法的特征在于让（ａ）含有三卤代甲硼烷（化合物Ａ）和具有下列化学式的重复单元＿＿＿＿＿＿组成的环状化合物（化合物Ｂ）的混合物（上述式中Ａ表示卤原子、Ｒ基团选自于氢原子、含烃基团、有机基甲硅烷基和氢化有机基甲硅烷基）和（ｂ）至少含有一个ＮＨ－［２］的化合物（化合物Ｃ）进行反应。本发明专利技术用上述方法制备出许多新的聚合物。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种制备硼和氮基聚合物的新方法。本专利技术还涉及一种可用上述方法制备的硼和氮基的新聚合物。最后本专利技术还介绍了这些聚合物在生产氮化硼基的陶瓷产品和制品中的应用，尤其是呈纤维状陶瓷产品和制品方面的应用。众所周知，氮化硼是一种研究得越来越多的一种材料，这是因为它在高温下具有稳定性、耐热冲击性、强的化学惰性以及良好的导热性等优点。另外，它的弱导电性使其成为可供选择的绝缘体。人们都知道，目前已有各种各样的制备氮化硼的方法。其中一种方法是让三氟化硼与氨在气相中进行反应，得到细的氮化硼粉末，再将该粉末煅烧成实心块。然而，所制得的实心块有微孔，这对于某些应用是不行的。最近，有人公开了可能用聚合物母体热解制备氮化硼的方法。聚合物方法的好处尤其在于，有可能使这种类型的产物成型，特别是热解后能得到氮化硼纤维。美国专利4581468中介绍了一种让氨(氨解)与三氯-三烷基甲硅烷基-硼(环状化合物)进行反应，制备出一种有机硼聚合物，它经拉丝后，再在970℃热解而得到氮化硼纤维。然而，这篇美国专利叙述的环状聚合物很难制备，因而费用高，以及由于这一事实，几乎没有什么希望得到工业规模的应用。另外，对于这种类型的产品，可能达到的最大的氮化硼产率(重量)不超过22%，显然，实际产率要低于22%。本专利技术的目的在于解决上述存在的问题，提出一种简单、有效、经济和容易加工的方法，以得到各种形状(线、纤维、模压品、涂层、薄膜、胶片等)的硼和氮基有机金属聚合物，在将其热解时，得到氮化硼基产物，其产率(重量)很高。现在发现，并涉及到本专利技术的一个主要目的是，当用本专利技术的新方法制备氮化硼聚合物时，用硼和氮基聚合物母体为原料能制取高产率(重量)的氮化硼。该新的制备方法的特征在于将(a)含有三卤代甲硼烷(化合物A)和由下列重复单元(1)的环状化合物(化合物B)的混合物 (式中，A表示卤原子，R基团选自于氢原子、烃基、有机基甲硅烷和氢化有机甲硅烷基)与(b)至少含有一个NH2基团的化合物(化合物C)进行反应。便于介绍，通常把化合物C称为氨基分解剂(至少含一个NH2基的胺化化合物)，在特殊情况下涉及氨时，则称它为氨解剂。另外，根据上述的情况，由化合物A、B、C得到的反应产物将称为氨基分解物(aminolysat)或氨解物(ammonolysat)。当然，氨解物包括在氨基分解物组之中。正如下面将详细解释的那样，这些氨基分解物属于硼和氮基新聚合物的范围内，该聚合物构成了本专利技术的第二个目的。根据本专利技术的制备方法主要是让至少一种三卤代甲硼烷和至少一种前面定义的环状化合物B的混合物进行共氨基分解(co-amino-lyse)反应。本申请人事实上完全出乎意料地发现，这种共氨基分解反应可得到交织网状结构的聚合物，它在热解时，其热稳定性提高，这样也提高了氮化硼的产率。另外，下面是关于本专利技术的方法与现有技术相比(美国专利4581468)具有的另一个优悖痉⒚魇褂昧艘匀贝着鹜槲鞯幕旌衔铮贝着鹜槭且恢止ひ瞪虾苋菀字票傅那页杀镜偷幕衔铮鼓艽罅考跎倩纷椿衔锏挠昧浚蚨痉⒚鞣椒ㄊ且恢痔乇鹁玫姆椒ā 尽管可以使用其他的卤代甲硼烷，如三氟代、三溴代、三碘代甲硼烷，但通常使用的原始化合物A是三氯代甲硼烷。原始环状化合物B同样是一般含氯的化合物。该化合物最好具有下列化学式 如前面所介绍的一样，式中R基团表示氢原子、烃基或有机基甲硅烷基或氢化有机甲硅烷基，n是2至20间的整数，最好的是n为3至10间的整数。最常用的烃基是烷基、环烷基、芳基、烷芳基、芳烷基以及链烯基和炔基。在本专利技术所适用的烷基中，可以列举的有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基。在环烷基中有环戊基、环己基、环庚基。在芳基中有苯基、萘基。在烷芳基中有甲苯基、二甲苯基。最后，在芳烷基中有苯甲基、苯乙基。在本专利技术所适用的链烯基中，可以列举的特别是乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基。最后，本专利技术可以列举的炔基有乙炔基、丙炔基、丁炔基。根据本专利技术的一个最佳实施方案，R基团是有机基甲硅烷基、确切地讲，是(三有机基)甲硅烷基，最好是使用(三烷基)甲硅烷基，特别是像三甲基、三乙基、三丙基、三丁基、三戊基、三己基、三庚基、三辛基-甲硅烷基。三甲基甲硅烷基是最适用的。上述限定的环状化合物B是现有技术中熟知的，可以用任何已知方法制备。尤其可用文献(例如，参见R.L.WELLSdansInorg.Chemistry2(1963)，29和P.GEYMAYERdansMonatsh，97(1966)，429)中介绍的方法，在二甲苯中回流或用蒸汽相对符合下式的化合物进行热分解，便可制备出该类化合物 式中，R表示的基团同前)。这些化合物同样是本专业技术人员所熟知的。例如，当R基团为烷基时，可参阅WILBERG和SCHUSTER的著作(ZeitschristfürAnorganischeChemie1933，213Page77)，BROWN的著作(JournalofAmericanChemicalSociety，1952.74，page1219)，或者还可参看BURG和BANUS的著作(JournalofAmericanChemi-calSociety，1954，76，page3903)。当R基团为三有机基甲硅烷基时，可参阅JENNE和NIEDENZU的著作(InorganicChemistry，1964，3，68)、SUJISHII和WITZ的著作(JournalofAmericanCeramicSociety，1957，79，page2447)，或者还可以参阅WANNAGAT的著作(AngewChemieInternationalEdition，3，1964，page633)。一般来说，在适宜温度与合适的摩尔比的条件下，让BCl3和 进行反应就能制取所希望的具有下述化学式的化合物。 最后涉及本专利技术方法中氨基分解剂(化合物C)，可以列举的有氨、伯胺、二元胺(肼、烷基肼、酰肼、亚烷基二胺…)、酰胺、甲硅烷基胺等…。然而，最好利用一些符合下述化学式的化合物 其中，R1基团选自于氢原子、烃基和甲硅烷基，非常适用的基团如下-氨(R1＝氢原子)-伯有机胺(R1＝烷基、环烷基、芳基、烷芳基或芳烷基)，例如甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺和辛胺、环丙胺、苯胺…-甲硅烷基胺，最好用三有机基甲硅烷基胺，例如，三甲基甲硅烷基胺和三乙基甲硅烷基胺，或氢化有机基甲硅烷基胺，例如氢化二甲基甲硅烷基胺。比较好的氨基分解剂是伯烷基胺和氨。根据本专利技术一个最佳实施方案，使用的是氨。在反应介质中氨基分解反应的一般图解如下 该氨基分解反应可大量进行，或比较好的是在有机溶剂介质(己烷、庚烷、甲苯…)中或无水的条件下进行反应。虽然低压或高压显然没有不予考虑，但反应一般还是在大气压下进行。另外，氨分解反应一般相当多的是放热反应，因此反应最好是在低的温度下进行。根据所加入试剂的同量，反应的持续时间可从几分钟至几小时。起始混合物中，三卤代甲硼烷和环状化合物的摩尔比可在很大范围内变化。一般来说，混合物中三卤代甲硼烷的百分比越高，热分解反应结束后，所得到聚合氮化硼的热解产率就越高。根据本专利技术的最佳实施方案，起始反应混合物中化合物A/化合物B摩尔比至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
硼和氮基聚合物的制备方法，其特征在于让（ａ）含有三卤代甲硼烷（化合物Ａ）和由下列化学式重复单元组成的环状化合物（化合物Ａ）的混合物＊＊＊（１）（式中，Ａ表示卤原子，Ｒ基团选自于氢原子、烃基和有机基甲硅烷基和氢化有机甲硅烷基）与（ｂ）含有至少一个－ＮＨ↓［２］基的化合物（化合物Ｃ）进行反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒙西尔格拉德米格南尼，蒙西尔让雅克莱布鲁恩，
申请(专利权)人：罗纳布朗克公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]