[发明专利]可直接热固化的有机硅氧烷、制造方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于高性能聚合物单体的制造领域，具体涉及一种可直接热固化的、含有甲基炔丙基芳基醚的有机硅氧烷的制造方法。

背景技术

有机硅树脂具有高的耐热性、易加工性和优异的光学性能，已被广泛应用许多工业部门。然而，通常情况下，有机硅树脂欲获得应用，需要进行交联。常用的交联方式一般有硅氢加成和自由基扩链方式，而在多数情况下，这样的交联方式或者需要催化剂(金属铂)或者需要引发剂。

已知，含炔基的多官能度有机分子，在加热下可发生聚合反应。根据这一特点，许多炔类聚合物被开发。典型的有，芳基乙炔树脂(J.Adv.Mater.1995,4,21)、乙炔基封端的聚酰亚胺树脂(Macromolecules,2003,36,6780)和含硅芳炔树脂(Macromolecules,1994,27,7917)等。这些树脂热交联后，所得到的交联体具有耐高温、高强度、高模量、介电性能良好等特点。特别是树脂固化过程中不需要添加其它组分或者促进成份，仅加热就可交联固化，且固化过程中不会产生挥发性组份，因此这些树脂长期受到青睐。

但是，上述芳炔树脂合成成本较高，需要使用贵金属钯为催化剂；此外这类树脂固化温度高(通常大于300℃)固化时放热量大，限制了它们的使用。特别需要指出的是，许多这样的芳炔树脂在使用前需要进行预聚处理，以获得较好的成膜性，而预聚合一般难以控制。

已知有机硅树脂易于加工、耐热性能良好。但是，通常情况下，有机硅树脂的固化需要加入催化剂(如硅氢加成时需要金属铂作催化剂)或引发剂(如含有碳碳双键的有机硅树脂需要加入自由基引发剂)。

综上所述，本领域尚缺乏一种合成成本低，聚合过程易于控制，固化容易，具有较好的耐热性能和电学性能的有机硅树脂。

发明内容

本领域尚缺乏一种合成成本低，聚合过程易于控制，固化容易，具有较好的耐热性能和电学性能的有机硅树脂。

本发明的第一方面，提供了一种如下式I所示的化合物：

式中，R为选自下组的基团：甲基、乙基。

本发明的第二方面，提供了一种如本发明第一方面所述的化合物的制备方法，包括步骤：

(i)在极性溶剂中，用式II化合物与甲基三烷氧基硅烷反应，得到式I化合物；

其中，所述的R为选自下组的基团：甲基、乙基；

所述的各个X各自独立地为选自下组的基团：卤素，较佳地为Cl或Br。

在另一优选例中，在各化学式中，X可相同或不同。

在另一优选例中，所述的反应在金属镁存在下进行；较佳地，所述的金属镁为镁屑。

在另一优选例中，所述的极性溶剂选自下组：四氢呋喃、乙醚，或其组合。

在另一优选例中，所述的反应温度为10～50℃。

在另一优选例中，所述的反应时间为5～10小时。

在另一优选例中，所述的式II化合物与甲基三烷氧基硅烷的摩尔比为1：2～4。

在另一优选例中，所述的式II化合物、甲基三烷氧基硅烷与金属镁的摩尔比为1：2～4：4～6。

在另一优选例中，所述方法还包括步骤：

(ii)在极性溶剂中，用对卤代苯酚和卤代甲基丙炔(学名为1-卤代-丁炔-2)反应，得到式II化合物；

其中，所述的各个X各自独立地为选自下组的基团：卤素，较佳地为Cl或Br。

在另一优选例中，在各化学式中，X可相同或不同。

在另一优选例中，所述的反应在碱催化剂存在下进行；较佳地，所述的碱催化剂选自下组：碳酸钾、氢氧化钾，或其组合。

在另一优选例中，所述的极性溶剂选自下组：DMF、DMSO，或其组合。

在另一优选例中，所述的反应温度为10～40℃(室温)。

在另一优选例中，所述的反应时间为10～20小时。

在另一优选例中，所述的对卤代苯酚和卤代甲基丙炔的摩尔比为1：1～10。

在另一优选例中，所述的对卤代苯酚、卤代甲基丙炔和所述的碱催化剂的摩尔比为1：1～10：1～10。

本发明的第三方面，提供了一种如下式A所示的聚合物：

其中，n为2～100的整数；较佳地，n为10～20的整数。

在另一优选例中，所述聚合物的数均分子量为2100～42000。

在另一优选例中，所述聚合物的重均分子量为4200～13000。

在另一优选例中，所述聚合物的分散度为1.5～3.0。