聚甲基氢硅烷制备碳化硅陶瓷材料

研究了用聚甲基氢硅烷制备陶瓷材料的工艺条件及机理。结果发现:聚甲基氢硅烷和二乙烯基苯的质量比为1∶0·5时,交联度大、凝胶含量高、固化物裂解-烧结后的Si、C原子比接近1;硅氢键的交联固化反应发生在150℃左右,固化物的烧结裂解反应主要发生在450℃左右;固化物在950℃裂解后为非晶态,在1500℃烧结后由非晶态转化为晶态。

五羰基乙酰基锰的深度氢硅烷化

采用两步法合成(CO)5MnCOCH3(1),然后对1与Me2PhSiH的深度氢硅烷化反应做9 h的1H NMR连续监控,通过将反应物和衍生物的特征峰与内标物C6H5(CH2)2C6H5的特征峰对照直接积分定量,得到适时含量(mmol)随反应时间改变(h)的变化规律。期间共得到了9种中间体或最终产物,通过核磁波谱对比,确定了这些化合物的分子结构。除了对其中6种化合物的特征峰积分直接定量外,对另外3个化合物采用化学计量结合特征峰积分间接定量,并对其反应机理做出了合理的解释。最后提出了深度氢硅烷化的多步反应与双通道机理,并且对反应原料1和Me2PhSiH中Mn和Si进行了全程跟踪,结果发现,在9 h时,Mn总含量高达90.7%,而Si总含量高达91.4%。

CO_(2)与胺/H_(2)(氢硅烷)催化转化为N-甲酰胺和N-甲基胺催化剂研究

随着工业化发展,大量的温室气体CO_(2)被排入大气,对大气环境的影响越来越严重。但CO_(2)也是一种廉价的碳源,在高效催化剂作用下,可以将CO_(2)催化转化为高附加值化学品,对CO_(2)减排和资源化具有重要意义。对近年来CO_(2)和胺/H_(2)(氢硅烷)催化转化为N-甲酰胺和N-甲基胺的催化剂体系、反应工艺和反应机理等方面的研究进展进行归纳、总结和评述,并对研究工作的发展趋势进行展望。

聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷)/含乙炔基苯并噁嗪树脂共混体系固化行为及其耐热性能研究

聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷)(PSA)和含乙炔基苯并噁嗪树脂(A-PBZ)在热作用下均能够聚合形成交联网状结构。研究了PSA/A-PBZ共混树脂(SB)的固化行为。通过红外光谱(FT-IR)、旋转流变仪和差示扫描量热仪(DSC)研究了PSA/A-PBZ质量比为5∶2时共混树脂(SB-2)的固化特性,利用动态DSC分析,根据Kissinger方法和Ozawa方法计算得出SB-2共混树脂固化反应的表观活化能分别为108.4 kJ/mol、111.1 kJ/mol,反应级数分别为0.93和0.95,固化反应遵循一级反应机理。同时还对SB共混树脂体系的耐热性能进行了探究,热重分析(TGA)结果表明:在氮气和空气氛围下,SB共混树脂固化物失重5%的温度(T_(d5))和1 000℃时的质量保留率均随着A-PBZ树脂加入量的增加而减小,但SB共混树脂仍然表现出优异的耐热性能。

有机氢硅烷的低成本还原制备研究进展

综述了采用廉价金属氢化物Li H、Na H、Ca H2和Mg H2还原氯硅烷和烷氧基硅烷制备有机氢硅烷的研究进展。

含氢硅烷化合物的制备方法

含氢硅烷是构建高性能有机硅材料的关键中间体,广泛应用于有机硅、医药、电子电气、芯片等领域,属于重要的精细化学品.本文综述了近年来含氢硅烷的主要制备方法,包括直接法、卤硅烷的金属氢化物还原法、氢气还原法以及烷氧基硅烷的还原法,比较分析了各种方法得到的含氢硅烷收率及各自的优缺点和局限性,指出开发新的合成和分离方法才能支撑我国相关高新技术领域的可持续发展.

叔丁基二苯基氢硅烷的合成方法研究

以叔丁基二苯基氯硅烷(SCl)为原料,硼氢化钾/氯化锌(KBH_4/ZnCl_2)为还原体系,制备了叔丁基二苯基氢硅烷(SH),产物结构经~1H-NMR确证。通过单因素、正交实验和放大重复性实验确定了最佳反应条件为n(KBH_4)∶n(ZnCl_2)∶n(SCl)为2∶1.25∶1,100℃反应18h,平均收率为93.7%。该法具有原料易得,反应温和,操作方便,收率高,对环境友好等优点,适合工业化生产。

过渡金属络合物催化的不对称氢硅烷化反应

本文综述了有机硅烷在不对称合成方面的应用。

无氢硅烷常压化学气相沉积SiO_(x)薄膜在晶体硅太阳能电池制造中的应用

提出SiO_(x)薄膜沉积在成本效益高的实验室规模三维打印常压化学气相沉积装置,研究了镀层的完整性、与各种表面的一致性以及处理后的回弹性,并讨论了常压化学气相沉积(APCVD)法制备的薄膜。研究表明,在不同的应用中,常压化学气相沉积法制备的薄膜在钝化发射体的正面和背面太阳能电池上起到保护寄生电镀的作用。

全氢聚硅氮烷涂层在光电领域的研究进展

以全氢聚硅氮烷(PHPS)作为前驱体制备的涂层在光电领域有较高的应用价值。介绍了PHPS分子结构和PHPS涂层的形成机理,搜集整理了PHPS涂层的期刊文献与专利文献,根据功能将PHPS涂层分为介电层、阻隔层、光学层,以及其他功能层,分析了不同功能涂层中PHPS结构、改性原料、制备方法、涂层结构等因素对涂层性能的影响,对PHPS涂层在我国应用现状进行总结并提出未来的展望。

东岳硅材申请硅氧烷合成新工艺专利

据国家知识产权局公告,山东东岳有机硅材料股份有限公司申请一项名为“1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷的合成工艺”,公开号CN117466932A,申请日期为2023年12月。专利摘要显示,本发明属于硅氧烷合成技术领域,具体涉及1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷的合成工艺。包括以下步骤:将六甲基二硅氮烷、水和有机胺加入到反应釜反应,使用甲基氢二氯硅烷调节物料pH值到7~7.5,分离出水层,油层为七甲基三硅氧烷和六甲基二硅氧烷混合物。所述的七甲基三硅氧烷和六甲基二硅氧烷混合物进行精馏制得气相质量含量大于99%的1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷。

以氢硅烷为氢源:铱催化N-杂环化合物的氢化

发展了一种铱/氢硅烷/甲醇的催化体系,不使用任何外加配体和碱的情况下,实现了以喹啉化合物为代表的芳香杂环的选择性氢化,得到了一系列1,2,3,4-四氢喹啉及杂环类化合物.该反应操作简单,以廉价且稳定的氢硅烷为氢源,避免了使用危险易发生爆炸的氢气.同时,该体系对溴、氯、氟、酯、羧酸、氰基和硝基等官能团具有良好的兼容性.该催化体系为制备各种1,2,3,4-四氢喹啉衍生物提供了一种方便、环保、实用的策略.

全氢聚硅氮烷(PHPS)涂层材料研究进展

全氢聚硅氮烷(PHPS)在一定条件下可转化为二氧化硅,是一种良好的涂层材料。文章综述了PHPS作为涂层材料的优势和固化机理,并重点介绍了其在相关领域的应用,最后指出了该材料目前在国内发展需要解决的问题。

全氢聚硅氮烷转化法制备氧化硅气体阻隔涂层

全氢聚硅氮烷转化法是一种工艺灵活度非常高的制备氧化硅涂层的方法,特别适用于对处理温度有要求的聚合物基材。综述了在聚合物薄膜基材上通过全氢聚硅氮烷转化法制备氧化硅阻隔涂层的研究进展,简述了国内的发展现状,并指出了未来的发展方向。

四甲基氢环四硅氧烷（D_4~H）的合成与表征

研究了以一甲基氢二氯硅烷为原料通过水解缩合的方式合成四甲基氢环四硅氧烷（D4H）的方法。在一甲基氢二氯硅烷∶介质（乙醚∶蒸馏水）反应的体积比为1∶2（1∶1）,反应温度为30℃以内,反应时间3~4h的工艺条件下首先制备得到一甲基氢硅二醇,进一步以20%氢氧化钾为催化剂,在130~140℃下减压回流4h,得到最终产物。利用FT-IR1、H-NMR对产物结构进行了表征,结果表明,该物质即为目标产物—四甲基氢环四硅氧烷（D4H）。

复合催化体系硅氢化合成β-氰乙基甲基二氯硅烷

采用氧化亚铜和四甲基乙二胺复合体系催化丙烯腈与甲基二氯氢硅烷，硅氢加成反应合成了β-氰乙基甲基二氯硅烷。经质谱和核磁共振氢谱证实了其结构。考察了催化体系中水分、加料方式、催化剂中Cu/N配比、原料配比和反应温度对产物收率的影响。结果表明，较佳的工艺为：催化剂的水分处理方法为四甲基乙二胺用分子筛处理，氧化亚铜真空干燥脱水；加料方式为将四甲基乙二胺和氧化亚铜复合催化剂（Cu、N摩尔比为0.2）投入到反应瓶预热到100～110℃，缓慢将甲基二氯氢硅烷混合物和丙烯腈（摩尔比为1.2:1）从瓶底滴加到反应瓶中。在此条件下，β-氰乙基甲基二氯硅烷收率最高，可达73.1%。

全氢聚硅氮烷衍生法制备耐高温抗氧化SiON涂层

以全氢聚硅氮烷为原料,经加热固化在金属表面制备得到致密均匀、厚度为2μm左右的SiON涂层。研究了全氢聚硅氮烷的固化过程,发现随固化温度升高,水解氧化反应程度提高,随之结构中Si—N、Si—H及N—H强度下降,Si—O强度升高。所得到的涂层硬度达到9H以上,与金属基材之间结合良好,附着力0级。随固化温度升高,涂层表面润湿性能也随之变化,400℃固化得到的涂层表现为亲水性。SiON涂层具备较好的防腐蚀性能和耐高温抗氧化性能,对金属基材具有良好的保护作用,且随着固化温度升高,防腐蚀性能和耐高温性能随之增强。

杯芳烃聚硅氢烷固定相相变温度的测定

将四种杯芳烃衍生物,即分别含乙酰异丙胺基和丁基的杯芳烃衍生物与OV-1701的混涂固定相(C[4]A:OV-1701和C[4]B:OV-1701),及其聚硅氧烷(PSO-C[4]A和PSO-C[4]B)制备成毛细管柱,对其相变温度进行测定,并对色谱柱的热稳定性作了对比分析。结果表明,聚硅氧烷化的杯芳烃衍生物相变温度较高,分别为137℃和122℃,热稳定性较好,可在高温下使用。

聚(间乙炔基-甲基氢苯基硅烷)树脂的合成及其耐热性能

以二氯甲基硅烷和间二乙炔基苯为原料,通过有机镁格氏试剂与卤代硅烷的缩合反应,合成得到了一种新结构的聚(间乙炔基-甲基氢苯基硅烷)树脂(PCS)。采用FT-IR、1 H-NMR、13 C-NMR和GPC对树脂的结构进行了表征,采用DSC和TGA对树脂的固化反应和热稳定性能进行了研究。结果表明:PCS树脂在160°C及240°C处有固化反应放热峰;其固化产物具有优异的耐热及耐热氧化性能,在氮气与空气氛围下质量损失5%的温度(Td5)分别为644、595°C,而1 000°C的质量保留率分别为89.0%、57.9%。

全氢聚硅氮烷的合成与表征

采用二氢二氯硅烷氨解法合成了氮化硅陶瓷先驱体全氢聚硅氮烷,并用红外光谱、凝胶渗透色谱、热重、X射线衍射和元素分析等进行了表征。所合成的先驱体低聚物的分子骨架为[SiH2NH]n,数均分子量为106,重均分子量为178。固化后的先驱体在氮气下1000℃裂解转变为棕色粉末,陶瓷产率78wt%。将陶瓷产物在氮气下1400℃处理后,其主要成分为α-Si3N4,并含有少量富余硅,化学经验式为SiN1.036O0.060C0.028。陶瓷产物在氮气下1600℃处理后的X射线衍射谱图表明,游离硅已基本消失,α-Si3N4衍射峰加强,但是没有观察到从α-Si3N4到β-Si3N4的相转变。