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1、国防科技大学学报第28卷第2期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVol.28No.22006文章编号:1001-2486(2006)02-0035-04X从LPS馏分出发合成先驱体聚碳硅烷薛金根,王应德,宋永才,秦墨林(国防科技大学航天与材料工程学院,湖南长沙410073)摘要:采用将液态聚硅烷(LPS)蒸馏分级的方法,从各个馏分出发合成制备了先驱体聚碳硅烷(PCS)。运用GPC等分析测试手段考察比较了各个馏分的差异对在相同条件下所合成聚
2、碳硅烷的分子量及其分子量分布特性的影响。研究表明:在同等条件下,采用以LPS蒸馏分级的方法再从各个馏分出发合成制备先驱体聚碳硅烷的总平均收率比未从经分级处理的LPS出发合成先驱体PCS的收率高35%左右;从200e以下馏分出发可以合成制备超高分子量的先驱体PCS。关键词:先驱体;聚碳硅烷;级分;合成中图分类号:TQ343文献标识码:ASynthesisofPolycarbosilanefromtheDistilledFractionsofLPSXUEJin-gen,WANGYing-de,SON
3、GYong-cai,QINMo-lin(CollegeofAerospaceandMaterialEngineering,NationalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Polycarbosilane(PCS)wassynthesizedfromthedistilledfractionsofliquidpolysilane(LPS).ByadoptingtheGPCtechnique,theinfluenceofdif
4、ferentdistilledfractionsofLPSonthemolecularweightandtheirdistributionofPCSwasdiscussedindetail.ItwasfoundthatthetotalaverageyieldofPCSsynthesizedfromthedistilledfractionsofLPSisabout35wt%higherthanthatofPCSsynthesizedfromtheuntreatedLPSunderthesameco
5、ndition.Inaddition,PCSwithasuperhighmoleculeweightcanbesynthesizedfromthedistilledfractionsofLPStreatedbelow200e.Keywords:precursor;polycarbosilane;distillation;synthesis聚二甲基硅烷(polydimethylsilane,PDMS)是常压高温裂解法制备先驱体聚碳硅烷(polycarbosilane,[1]PCS)的主要原料。由于
6、固态PDMS具有不溶不熔的特性,因此在制备先驱体聚碳硅烷的过程中,一般先把PDMS高温分解为低分子量的液态聚硅烷(liquidpolysilane,LPS),然后再从LPS出发制备PCS。但[2-5]是,此法制得的PCS收率较低,分子量分布也较宽。本文采用将LPS蒸馏分级的方法,从各个级分出发合成制备了先驱体聚碳硅烷,进而考察比较由各个级分出发所合成的PCS的收率、分子量及分子量分布情况的差异。1实验与分析测试1.1LPS蒸馏分级将LPS置于三口烧瓶中,在高纯N2保护下加热升温。分别截取200e
7、以下和200~250e的馏分,反应瓶内剩下的即为250e以上的馏分。1.2LPS馏分合成PCS将LPS的馏分各取200g,放入1L高压釜中,置换N2五次。按照同样的反应条件(反应温度为470e、预加压力为1MPa、保温时间为2h),反应结束后冷却至室温。将产物取出,用二甲苯溶解,过滤,减压蒸馏,将最后得到的PCS称重,计算收率。1.3PCS和LPS馏分的分子量及其分布的测定采用Waters-1515型高效液相色谱仪凝胶渗透色谱(GPC)法测定LPS和PCS的分子量及其分布。X收稿日期:2005-
8、07-11基金项目:国家863计划资助项目(2002AA305101);湖南省自然科学基金资助项目(02JJY2083)作者简介:薛金根(1970)),男,助理研究员,硕士。36国防科技大学学报2006年第2期流动相为四氢呋喃,流速为1.0mL/min,以聚苯乙烯(polystyrene,PS)为标准工作曲线进行数据处理。2结果与讨论2.1LPS的馏分分析200e以下、200~250e、250e以上三个LPS馏分在LPS中所占比例情况以及各自的分子量及其分子量分布状况如表1所示。由表1可知,20
