[发明专利]一种高硼元素含量硅硼碳氮前驱体及其制备方法

权利要求书

1.一种高硼元素含量硅硼碳氮前驱体，其特征在于：所述硅硼碳氮前驱体结构式如下：

其中：R₁，R₂，R₃为H、甲基、乙烯基、苯基、炔丙基或烯丙基；

x、y、z均为正整数，且x≥1，y≥1，z≥1。

2.一种高硼元素含量硅硼碳氮前驱体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(一)、在充入惰性气体的反应容器中加入溶剂，在-40～0℃下将含不饱和基团的氯硅烷以及三氯化硼投入到所述反应容器中，在搅拌条件下将六甲基二硅氮烷缓慢滴加入体系中，滴加完毕后升温至0～40℃，搅拌并反应4～24h；

步骤(二)、将步骤(一)得到的反应物升高温度至150～240℃，反应6～24h；

步骤(三)、将1,3-二乙基环硼氮烷DEB-H投入到步骤(二)得到的反应体系中，在0～50℃下反应10～24h，得到硅硼碳氮SiBCN前驱体；

步骤(四)、将步骤(3)得到的硅硼碳氮SiBCN前驱体进行减压蒸馏，除去体系中的溶剂和副产物，得到最终的高硼元素含量硅硼碳氮前驱体。

3.根据权利要求2所述的高硼元素含量硅硼碳氮前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤(一)中加入的氯硅烷、三氯化硼以及六甲基二硅氮烷的摩尔比为1～5：1～5：4～10。

4.根据权利要求2所述的高硼元素含量硅硼碳氮前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤(一)中将六甲基二硅氮烷缓慢滴加入体系中，滴加完毕后升温至0～25℃，并搅拌4～24h。

5.根据权利要求2所述的高硼元素含量硅硼碳氮前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤(一)中六甲基二硅氮烷的滴加速度为2～5秒/每滴。

6.根据权利要求5所述的高硼元素含量硅硼碳氮前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤(一)中六甲基二硅氮烷的滴加速度为：反应前期以2～5秒/每滴的速度滴加，待反应体系变澄清透明后快速加入剩余液体。

7.根据权利要求2所述的高硼元素含量硅硼碳氮前驱体的制备方法，其特征在于：所述含不饱和基团的氯硅烷单体为二乙烯基二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、甲基氢二氯硅烷、甲基乙烯基氯硅烷、甲基三氯硅烷、甲基二氯硅烷、甲基一氯硅烷、甲基烯丙基(炔丙基)二氯硅烷、甲基烯丙基(炔丙基)氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷中的一种或组合。

8.根据权利要求2所述的高硼元素含量硅硼碳氮前驱体的制备方法，其特征在于：所述溶剂为苯、甲苯、二甲苯、正己烷或四氢呋喃。

9.根据权利要求2所述的高硼元素含量硅硼碳氮前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤(三)中加入的1,3-二乙基环硼氮烷DEB-H与步骤(一)中加入的含不饱和基团的氯硅烷的摩尔比为1～10：10。

10.根据权利要求2所述的高硼元素含量硅硼碳氮前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤(三)中将1,3-二乙基环硼氮烷DEB-H投入到步骤(二)得到的反应体系中的反应温度为5～25℃。

11.根据权利要求2所述的高硼元素含量硅硼碳氮前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤(四)中减压蒸馏的压力为-0.1～0MPa，蒸馏温度为150～240℃。

12.一种高硼元素含量硅硼碳氮前驱体，其特征在于：所述硅硼碳氮前驱体采用权利要求1～11任一制备方法制备得到。