胺源对“一锅法”合成聚硼硅氮烷结构及性能的影响

作者：陈楚童; 陈艳杰; 罗永明^*; 张宗波^*; 徐彩虹

来源：Acta Polymerica Sinica, 2023, 55(02): 161-171.

• 前驱体转化法
• 硅硼碳氮陶瓷
• 聚硼硅氮烷
• “一锅法”

以六甲基二硅氮烷(MMN)、四甲基二乙烯基二硅氮烷(MMNVi)和四甲基二硅氮烷(MMNH) 3种不同结构的二硅氮烷为胺源，通过与氯硅烷和三氯化硼反应，制备出具有不同封端结构的聚硼硅氮烷.其中，以MMN、MMNVi为胺源可获得液态产物；以MMNH为胺源时，因合成过程中发生活性基团间的过度交联导致产物凝胶.采用核磁共振波谱仪、红外光谱仪对液态前驱体聚合物及其热解产物的结构进行了表征.研究结果表明：通过“一锅法”制备的液态聚硼硅氮烷主链具有较多的支化和环状结构，随着封端结构中乙烯基含量的增加，所得前驱体的固化温度降低，固化反应活化能降低.与以MMN为胺源和封端剂合成的聚硼硅氮烷相比，以MMNVi为胺源所得前驱体固化前后陶瓷产率分别提高了14.9%及8.1%.并且，通过改变胺源的种类和比例可以调节热解产物的元素组成，合成的液态前驱体聚合物热解所得SiBCN陶瓷结晶温度高于1700℃.

• 单位
  中国科学院; 中国科学院大学; 中国科学院化学研究所