NO172499B - Polysiloxazaner, deres fremstilling samt gjenstander inneholdende disse siloxazaner - Google Patents
Polysiloxazaner, deres fremstilling samt gjenstander inneholdende disse siloxazaner Download PDFInfo
- Publication number
- NO172499B NO172499B NO885239A NO885239A NO172499B NO 172499 B NO172499 B NO 172499B NO 885239 A NO885239 A NO 885239A NO 885239 A NO885239 A NO 885239A NO 172499 B NO172499 B NO 172499B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hydrazine
- polysiloxazanes
- formula
- residues
- moles
- Prior art date
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 3
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 89
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 13
- -1 filaments Substances 0.000 claims description 10
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 8
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002429 hydrazines Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 4
- BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N dichlorosilicon Chemical compound Cl[Si]Cl BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- HDZGCSFEDULWCS-UHFFFAOYSA-N monomethylhydrazine Chemical compound CNN HDZGCSFEDULWCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940067157 phenylhydrazine Drugs 0.000 claims description 3
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229910003910 SiCl4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 125000001995 cyclobutyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000000582 cycloheptyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 2
- LHQRDAIAWDPZGH-UHFFFAOYSA-N cyclohexylhydrazine Chemical compound NNC1CCCCC1 LHQRDAIAWDPZGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 claims description 2
- WHRIKZCFRVTHJH-UHFFFAOYSA-N ethylhydrazine Chemical compound CCNN WHRIKZCFRVTHJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 claims description 2
- 125000000286 phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- HKOOXMFOFWEVGF-UHFFFAOYSA-N phenylhydrazine Chemical compound NNC1=CC=CC=C1 HKOOXMFOFWEVGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000007306 turnover Effects 0.000 claims description 2
- 125000005023 xylyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims 2
- LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N dimethyldichlorosilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)Cl LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N methyltrichlorosilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)Cl JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 8
- 229920001709 polysilazane Polymers 0.000 description 8
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 4
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical class Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910007991 Si-N Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006294 Si—N Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical group 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004721 HSiCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100041822 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) sce3 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005915 ammonolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012700 ceramic precursor Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 229940042795 hydrazides for tuberculosis treatment Drugs 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- ZFNXAERRNLAFMV-UHFFFAOYSA-N n,n-diethylethanamine;hypochlorous acid Chemical group ClO.CCN(CC)CC ZFNXAERRNLAFMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPDADIYYMSXQJK-UHFFFAOYSA-N trichlorosilicon Chemical compound Cl[Si](Cl)Cl PPDADIYYMSXQJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ILWRPSCZWQJDMK-UHFFFAOYSA-N triethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN(CC)CC ILWRPSCZWQJDMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N triphenylamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/48—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
- C08G77/54—Nitrogen-containing linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
- C04B35/571—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide obtained from Si-containing polymer precursors or organosilicon monomers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
- C04B35/589—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride obtained from Si-containing polymer precursors or organosilicon monomers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår nye polysiloxazaner, deres fremstilling samt de keramer som oppnås ved deres pyrolyse.
Uttrykkene polysilazaner, organopolysilazaner, silazan-polymerer eller karbosilazanharpikser slik man møter dem i litteraturen benyttes generelt for å angi polymerstoffer, faste eller mer eller mindre viskøse væsker, som omfatter et antall enheter -NR-S1-. Uttrykket polysiloxazan kan benyttes fortrinnsvis når den makromolekylære kjede i tillegg inneholder oksygen. Slike polymerstoffer kan formes og omdannes ved pyrolyse til gjenstander, vanligvis kalt keramer omfattende Ei, N og C, og eventuelt 0, hyppigst i form av silisiumkarbid, -nitrid eller -karbonitrid.
Diverse teknikker er foreslått for å fremstille de ovenfor angitte polysilazaner. Spesielt har man i US-PS 3 853 567 foreslått å omsette et halogensilan med et amin. I henhold til dette patent kan halogensilan velges blant forskjellige silaner som er mono- eller polysubstituert med halogenatomer og spesielt klor, idet eventuelle frie silisiumvalenser kan substitueres med alkyl- eller arylgrupper. Aminene kan alt efter som velges blant forbindelser som har en eller flere NHg- eller NH-grupper idet disse forbindelser for eksempel kan være primære eller sekundære aminer, amider, hydraziner eller hydrazider, eller, når det gjelder halogensilaner inneholdende karbon, ammoniakk. Det skal påpekes fra dette patent at de organiske baser som fortrinnsvis benyttes er de som ikke inneholder noe oksygenatom i molekylet og ganske spesielt er det forbindelser som utelukkende består av nitrogen og hydrogen, slik som ammoniakk. Anvendelsen av vannfri ammoniakk er også anbefalt i US-PS 4 482 669.
Denne reaksjon mellom et halogensilan og en forbindelse utelukkende bestående av nitrogen, hydrogen og eventuelt karbon, gjennomføres ifølge litteraturen enten i dampfase, eller i et oppløsningsmedium (se for eksempel US-PS 4 397 828, kolonne 1, linje 23-26 og linje 43-53; US-PS 2 564 674 eller det ovenfor nevnte US-PS 3 853 567).
Imidlertid vet man at et av problemene som oppstår ved fremstilling av polysilazaner ligger i kontrollen av viskositeten, molekylmassen og polymerstrukturen, og den teknikk som foreslås av Verbeek for eksempel ikke alltid tillater å sikre nøyaktig kontroll (se for eksempel US-PS 4 310 651).
I tillegg til dette foreslår FR-PS 2 584 080 og 2 584 079 samt US-PS 4 482 669 katalytisk eller termisk behandling av ammonolysater av klorsilaner for derved å øke viskositeten i silazanet og samtidig mineralproduktutbyttet som oppnås ved silanzanpyrolysen.
Visse dokumenter baserer seg på syntese av keramisk materiale inneholdende en vesentlig andel silisiumoksynitrid ved pyrolyse av en organometallisk forløper. Spesielt viser EP-PS 0 167 230 godt at en optimal mengde oksygen i keramen tillater å inhibere krystallisering av denne og således å forbedre de mekaniske egenskaper ved høy temperatur, det vil si 1200°C og derover.
EP-PS 0161828, 0181208 og 0162596 viser likeledes interessen for partielt oksyderte keramer.
En annen fordel ved disse keramer er likeledes en meget høy motstandsevne mot luftoksydasjon ved høy temperatur. I de tidligere angitte patenter skjer innføringen av oksygen til forløperen ved tilsetning av et oksydpulver, for eksempel silisiumdioksyd, eller ved påvirkning av fuktig luft på den allerede dannede forløper. Denne sistnevnte behandling er ment for å gi en fornetning på overflaten av gjenstanden for å gi denne stivhet i den form som er ønsket før pyrolyse. Selv om slloxazanfamllien har vært kjent i lang tid dreier det seg prinsipielt om produkter som er oppnådd ved ammono-lyse og hydrolyse av klorsilaner. I den senere tid er det foreslått (Yuan-Fu YTJ og Tal II MAH- "Mat. Res. Soc. Sym. Proe." Vol. 73, 1986 559-65) å benytte et siloxazan som oppnås ved katalytisk "hybridisering" av en blanding av siloxazaner og silazaner som forløpere for partielt oksyderte keramiske silisiumkeramer, for eksempel 812^0.
Imidlertid har Wannagat ("Z. Anorg. Allg, Chem." 1971 385(3) 261-70) beskrevet en syntese med molekyler som samtidig oppviser -Si-0- og -Si-N-N- kjeder. Disse molekyler reali-seres ved koreaksjon av blandinger av ClMe2SiNMeSiMe2Cl og ClMe2Si0SiMe2S10SiMe2Cl med hydrazin eller metylhydrazin. Disse molekyler med lav molekylvekt, (M < 350), er aldri foreslått som keramforløpere.
Foreliggende oppfinnelse foreslår nye polysiloxazaner som kan pyrolyseres til keramer og som inneholder Si, N, 0 og eventuelt C ved en temperatur på minst 700°C.
En annen gjenstand for oppfinnelsen angår en teknikk for å fremstille polysiloxazaner, en teknikk som tillater på effektiv måte å kontrollere disse polysiloxazaners vis-kositet.
Ytterligere en gjenstand for oppfinnelsen er fremstilling av keramer, en teknikk som på effektiv måte tillater å kontrollere sammensetningen i denne keram og spesielt dens innhold av oksygen.
Ytterligere en gjenstand for oppfinnelsen er en teknikk som ved hjelp av pyrolyse fører til et øket keramutbytte (til tider kalt mineralprodukt).
Andre fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av det følgende.
Foreliggende oppfinnelse angår således primært polysiloxazaner, idet disse polymerer karakteriseres ved at de omfatter elementer med formelen:
forbundet med deler med formelen: og eventuelt med deler med formelen: og eventuelt med deler med formelen:
der alle rester R^ og R2, R3 og R4, som kan være like eller forskjellige, kan representere et hydrogenatom, en mettet eller umettet alifatisk hydrokarbonrest eller en mono- eller polycyklisk, alkylaryl- eller arylalkylrest, idet; de oppviser en molekylvekt over 350.
Oppfinnelsen angår mere spesielt polysiloxazaner som oppviser elementer som antydet ovenfor og med en midlere molekylvekt som kan ligge mellom 400 og 50 000 og fortrinnsvis mellom 400 og 10 000.
Foreliggende oppfinnelse angår likeledes en fremgangsmåte for fremstilling av polysiloxazaner omfattende delene I og II og/eller III og eventuelt IV, hvor det omsettes
med minst et hydrazin med formelen:
der symbolene R^, R2 samt R3 og R4 er som angitt ovenfor, Y betyr et halogenatom og spesielt klor og (a+b) betyr et helt tall fra 0 til og med 3, fortrinnsvis ca. 2, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at det i tillegg anvendes vann i omsetningen.
Foreliggende oppfinnelse angår som nevnt ovenfor keramgjenstander og disse karakteriseres ved at de inneholder følgende vektandeler av elementer: - 36,3 til 58,3* Si - 4,5 til 29,3* N - 1,6 til 22,5* 0 - 12,2 til 35* C,
og oppnås ved pyrolyse ved en temperatur på minst 700°C og av polysilo-xazanene som beskrevet ovenfor.
Disse gjenstander kan oppvise formen av fibre, filamenter, pulvere, filmer, belegg, skum, vevede gjenstander, non-woven eller komposittmaterialer og alle mulige former for derivater derav.
Som spesifikke eksempler på restene som symboliseres ved Rj, R2, R3 og R4 skal nevnes spesielt, bortsett fra hydrogen, alifatiske mettede C^_g-hydrokarboner som metyl, etyl, propyl, butyl, pentyl, heksyl, heptyl eller oktyl; umettede rester som vinyl eller allyl; alicykliske C3_7-rester som cyklopropyl, cyklobutyl, cyklobentyl, cykloheksyl eller cykloheptyl; eller rester som fenyl, benzyl, fenyletyl, tolyl, xylyl eller naftyl.
Fortrinnsvis representerer restene R^ og R2 H eller restene metyl, etyl vinyl eller fenyl, restene R3 og R4 et hydrogenatom.
Som spesifikke eksempler på halogensilåner med formel V skal spesielt nevnes produkter som tilsvarer følgende formler:
SiCl4, (CH3)2SiCl2, (CH3)3S1C1
CH3S1C13, (C6H5)2SiCl2, (C6H5)(CH3)SiCl2
(C6H5)SiCl3, (CH3)(CH3CH2)SiCl2
H2SiCl2, (CE3)2HS1C1, HSiCl3
CH3(CE2=CH)SiCl2, (CH3)2(CH2=CH)SiCl
(CH3)HSiCl2
Det fremgår av den betydning man fortrinnsvis gir for (a+b) at man fordelaktig ifølge oppfinnelsen bruker ett eller flere dihalogensilaner eller en blanding omfattende ett eller flere halogensilaner og et mono- og/eller trihalogensilan og/eller S1C14. Prosentandelen kloratomer som tilveiebringes av trihalogensilanet i blandingen med dihalogensilanet overskrider fortrinnsvis ikke 70*. Når det gjelder monohalogen-silan eller SiCl4 overskrider prosentandelen fortrinnsvis ikke 30*.
Som spesifikke eksempler på hydraziner med formel VI skal spesielt nevnes ikke-substituert hydrazin (N2H4), metylhydrazin, etylhydrazin, fenylhydrazin, cykloheksylhydrazin, dimetyl-1,2-hydrazin, dietyl-1,2-hydrazin, difenyl-1,2-hydrazin, dibenzyl-1,2-hydrazin, ot-naf tylhydrazin, diiso-propyl-1,2-hydrazin, ditolyl-1,2-hydrazin, di-isobutyl-1,2-hydrazin, (dimetyl-2 ,3-fenylhydrazin, di(oc-naftyl )-l,2-hydrazin.
Man kan ifølge oppfinnelsen benytte en blanding omfattende flere hydraziner og spesielt flere av de spesielt angitte produkter. Man benytter fortrinnsvis hydrazin N2H4.
Ved gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benytter man fortrinnsvis hydrazin (VI) og vann i mengder slik at antall mol vann pluss antall mol hydrazin er høyere enn antallet mol halogenatomer Y pluss antall mol silisiumatomer. Dette overskudd kan være opptil for eksempel 20*. Imidlertid er det fordelaktig å benytte et antall mol vann som ligger under andelen mol silisiumatomer.
Den ovenfor nevnte reaksjon blir fordelaktig gjennomført i nærvær av et tertiært amin som trietylamin, trimetylamin, trifenylamin eller pyridin.
Dette amin har som hovedrolle å begrense dannelsen av hydrazin halogenhydrat ved dannelse av et halogenhydrat av dette amin.
Rent generelt er mengden amin minst et aminmolekyl pr. halogenatom Y. Fortrinnsvis er mengden overskytende, for eksempel med 20*. Når man benytter et amin kan antallet mol hydrazin som tilsettes til antall mol vann være høyere enn antallet mol silisiumatomer. Under denne samme hypotese benytter man fortrinnsvis 0,05 til 1 mol vann pr. mol hydrazin.
Hvis man benytter et overskudd av halogensilan som antydet ovenfor er det, før man omsetter hydrazinet, vann og halogensilaner, fordelaktig å gå til innføring av et overskudd av en reaktant som tillater å fjerne halogensilaner i sluttproduktet idet denne reaktant for eksempel rent generelt kan være et amin eller ammoniakk.
Vannet kan tilføres på forskjellige måter: det kan være tilstede i form av hydrazinhydrat, eller være blandet med vannfri hydrazin før reaksjonen. Videre kan det innføres separat fra hydrazin, samtidig eller ikke.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjennomføres fordelaktig under en inert atmosfære, for eksempel under en nitrogen-strøm.
Temperaturen ligger generelt mellom -10 og 100°C. Man kan benytte de enkelte reaktanter som angitt ovenfor (halogensilan, hydrazin og vann), eventuelt i tillegg til tertiært amin. Fortrinnsvis benytter man et oppløsningsmiddel for sluttpolysiloxazan, og dette velges fortrinnsvis blant alifatiske eller aromatiske hydrokarboner, eventuelt halogenerte som toluen, metylenklorid, benzen, xylen, heksan eller eter som isopropyl- eller dietyleter.
Reaksjonen kan gjennomføres ved atmosfærisk trykk, under trykk eller under undertrykk. Man arbeider fortrinnsvis ved atmosfærisk trykk.
Ved slutten av reaksjonen hvis varighet kan være fra noen titalls minutter til noen timer, fjernes halogenhydratene, for eksempel ved filtrering under redusert trykk, eller under nitrogentrykk, og man fjerner det eventuelt benyttede oppløsningsmiddel og overskuddet av hydrazin eller tertiært amin, for eksempel ved fordamping under redusert trykk. Man gjenvinner på denne måte polysiloxazaner ifølge oppfinnelsen i form av stive eller gummilignende faststoffer, eller en mer eller mindre viskøs olje, dette som en funksjon spesielt av mengden elementer med formelen II eller III.
Polysiloxazanene kan derefter formes eventuelt, efter oppvarming, til en temperatur som kan ligge mellom 25 og 300°C, for eksempel ved fibrering gjennom dyser med egnede dimensjoner for å oppnå filamenter med en diameter som kan ligge mellom 1 og 50 pm, ved laminering av polymeren for å danne en film hvis tykkelse kan være fra 10 til 100 >im.
Man kan likeledes forme, ut fra oppløsninger av de nevnte polysiloxazaner, belegg på bærere som metaller (metallisk silisium, stål, nikkelrike legeringer og så videre) eller keramer, idet tykkelsen på beleggene for eksempel kan være i størrelsesorden 0,5 til 100 pm.
I det tilfelle der belegget inneholder et additiv som karbonpulver eller silisiumnitrid kan tykkelsen gå opp i flere mm.
Polysiloxazanene som er formgitt kan derefter pyrolyseres ved oppvarming til en temperatur på 700°C eller høyere, for eksempel helt opp til 1400°C, til keramer inneholdende Si, N, 0 og eventuelt C.
Pyrolysen kan gjennomføres under inert atmosfære, det vil si under nitrogen eller argon, eller under en ammoniakkatmosfære hvis man ønsker å redusere mengden karbon i keramen eller sågar å fjerne karbon.
Polysiloxazanene ifølge oppfinnelsen kan oppnås med forhøyede utbytter og kan i seg selv føre til keramer med utbytter som kan gå opp i og sågar overstige 50*. Fremgangsmåten for fremstilling av disse polysiloxazaner tillater å kontrollere mengden i produktene av deler med formlene II og III og som et resultat derav mengden av oksygen i keramen som oppstår ved pyrolyse av disse forløpere. 1 disse eksempler er verdiene for keramutbyttet (= vekten av oppnådd keram/vekten av benyttet forløper x 100) målt ved termogravimetrisk analyse uten innelukning og under nitrogen-spyling. Temperaturstigningen er 100°C/time og følges av 1 time ved 1000°C, den maksimale temperatur.
I eksemplene 1 til 3 er forholdet mellom antallet mol vann og antall mol hydrazin henholdsvis 0,4, 0,167 og 0, men summen av antall mol vann og antall mol hydrazin er konstant og lik 1,4. Man varierer således de relative antall deler (I) og (II) for den samme mengde benyttet klorsilan, nemlig 1 mol.
EKSEMPEL 1
Reaksjonen gjennomføres i en dobbeltkappereaktor utstyrt med termometer, røreverk, en kondensator (15"C) og et nitrogen-innløp. Efter spyling av reaktoren med nitrogen tilsetter man ved 15°C 600 ml toluen, 3 mol trietylamin og 1 mol CH3S1HC12. Reaktoren omrøres og avkjøles med vann til 15<0>C og man tilsetter med konstant hastighet i løpet av 30 minutter en blanding inneholdende 1 mol hydrazin og 0,4 mol vann. Efter tilsetning bringes temperaturen i reaktoren til 60°C i løpet av 6 timer og derefter, under mild omrøring, til 15°C i løpet av 15 timer. Man fjerner bunnfall ved filtrering under nitrogentrykk og gjenvinner en klar oppløsning. Oppløsnings-midlet og rester av flyktige reaktanter fjernes ved hjelp av en rotasjonsfordamper ved 60°C under et trykk som progressivt reduseres til 150 mm Eg ned til 0,5 mm Hg ved slutten av fordampingen. Man gjenvinner således 56 g av en viskøs olje, noe som tilsvarer et utbytte på 82* av det teoretiske basert på dannelsen av delene (I) og (II).
Bunnfallet tørkes under nitrogen ved 60"C i et rør under et trykk som er redusert til 50 mm Hg. Ved veiing bestemmer man en vekt på 240,6 g, noe som tilsvarer et utbytte på 87,5* av det teoretiske, beregnet på dannelsen av trietylamin klorhydrat.
IR-analyse av bunnfallet bekrefter at det dreier seg om trietylamin klorhydrat.
Polysiloxazanet som oppnås omfatter et antall ledd med formlene:
IR-analyse er i overensstemmelse med de foreslåtte struk-turer : 3358 cm~l (vNH), 3265,1 cm-<1> (vNH2), 2963,7 cm-<1> og 2904,7 cm-<1> (vCH), 2160,9 cm-<1> (vSIH), 1583,9 cm-<1> (SNH2), 1406,1
cm-<1> (SCE3), 1258,6 cm-1 (SS1CH3).
Man merker seg spesielt at signalene v Si - N og v SSi - 0 dekker hverandre og gir et stort signal ved 950 til 1200 cm-<1 >med et maksimum ved 1047 cm~<l>.
Andre signaler: 880 cm-<1>, 797 cm-<1> og 767,2 cm-<1>.
Dette polysiloxazan oppviser en midlere molekylvekt på ca. 1000.
Ved termogravimetrisk analyse bestemmes et utbytte av keram på 62*.
Denne keram inneholder på vektbasis:
ca. 51,2* Si
ca. 19,1* N
ca. 14 * C
ca. 15,3* 0.
EKSEMPEL 2
Man går frem på samme måte som i eksempel 1 men med en blanding inneholdende 1,2 mol hydrazin og 0,2 mol vann. Man gjenvinner 54,3 g av en viskøs olje med et utbytte lik 76,3*. Precipitatet tørkes til en vekt på 225,6 g tilsvarende et utbytte på 82*. Ved IR-spektroskopi ser man at signalene
v Si - N og v Si - 0 dekker hverandre og gir et stort signal ved 950 til 1200 cm-<1> med et maksimum ved 1025 cm-<1>. Signalet
v Si - H oppviser et maksimum ved 21,54 cm-<*>. Polysiloxazanet har en midlere molekylvekt på ca. 1000. Ved termogravimetrisk analyse bestemmer man et keramutbytte på 61*.
Denne keram inneholder på vektbasis:
ca. 52,5* Si
ca. 26,6* N
ca. 13,6* C
ca. 5,8* 0.
EKSEMPEL 3 (Sammenligning)
Man arbeider på nøyaktig samme måte som i eksemplene 1 og 2 men med 1,4 mol hydrazin og i fravær av vann. Man gjenvinner 56 g av et gummilignende produkt i et utbytte av ca. 75,7* og 225 g precipitat, noe som tilsvarer et utbytte på 81,8*.
IR-spekteret for polysilazanet viser et meget fint v SIN signal ved 950 til 1100 cm-<1> med et maksimum på 988 cm-<1>. Signalet v SiH oppviser et maksimum ved 2125 cm-<1>. Polysilazanet oppviser en midlere molekylvekt på ca. 1000.
Ved termogravimetrisk analyse bestemmer man et keramutbytte på 64*.
Denne keram inneholder på vektbasis:
ca. 54,1* Si
ca. 29,9* N
ca. 13,5* C
ca. 0,4* 0.
I eksemplene 4 til 6 er forholdet mellom antall mol vann og antall mol hydrazin henholdsvis 0,35, 0,15 og 0 mens summen av antall mol vann pluss antall mol hydrazin forblir konstant og lik 1. Summen av antall mol SiHCHsCls og Si(CE3)2Cl2 er likeledes konstant og lik 1.
EKSEMPEL 4
Man arbeider med den samme apparatur som i eksempel 1. Reaktoren avkjøles til 15°C og man anvender 600 ml toluen, 0,65 mol SiHCH3Cl2, 0,35 mol Si(CH3)2Cl2 og 2,4 mol trietylamin. Under omrøring tilsetter man en blanding inneholdende 0,74 mol hydrazin og 0,26 mol vann med konstant hastighet i løpet av 30 minutter.
Man hever så temperaturen i reaktoren til 60"C i løpet av 6 timer. Gjennom blandingen føres så 0,5 mol ren ammoniakk i en konstant hastighet av 20 l/time.
Man bringer derefter reaktortemperaturen til 15<*>C og lar det hele stå i 15 timer under mild omrøring. Man filtrerer precipitatet (215 g, bestemt efter tørking) under nitrogentrykk og fordamper oppløsningsmidlet og reaktantrester som beskrevet i eksempel 1. Man gjenvinner 54,5 g av en meget fluid væske.
Ved IR-spektrum dekker signalene v Si-N og v Si-0 seg og gir et enkelt stort signal på 950 til 1200 cm"<1> med et maksimum ved 1044 cm-<1>, v SiH signalet har et maksimum ved 2129 cm-<1>.
Ved termogravimetrisk analyse bestemmes et utbytte av keram på 47*.
Denne keram inneholder på vektbasis:
ca. 52,5* Si
ca. 22,7* N
ca. 15,1* C
ca. 9,2* 0.
Dette polysiloxazan oppviser en midlere molekylvekt på ca. 1000.
EKSEMPEL 5
Man arbeider nøyaktig som i eksempel 4 men med en blanding av 0,87 mol hydrazin og 0,13 mol vann. Man gjenvinner efter fordamping 56 g polysiloxazan og man veier inn 222 g precipitat efter tørking.
Ved IR-spektroskopi fastslår man at signalene v Si-N og v Si-0 dekker hverandre til et enkelt signal mellom 950 og 1200 cm-<1> med et maksimum ved 1030 cm-<1>.
Signalet v SiH har et maksimum ved 2143 cm-<1>.
Ved termogravimetrisk analyse bestemmes et keramutbytte på 50,3*.
Keramene inneholder på vektbasis:
ca. 53, * Si
ca. 26,1* N
ca. 14,8* C
ca. 6*0.
Dette polysiloxazan oppviser en midlere molekylvekt på ca. 1000.
EKSEMPEL 6 (Sammenligning)
Man arbeider nøyaktig som i eksempel 4 men med 1 mol hydrazin og i fravær av vann. Man gjenvinner efter fordamping 54,5 g polysilazan og det tørre precipitat veier 208 g.
Ved IR-spektroskopi observerer man et smalt signal v SIN med et maksimum ved 994 cm-<1> og man finner intet signal v Si - 0.
v SiH signalet har maksimum ved 2129 cm-<1>.
Ved termogravimetrisk analyse bestemmer man utbytte av keram til 53,4*.
Denne keram inneholder på vektbasis:
ca. 53,7* Si
ca. 28,9* N
ca. 14,6* C
ca. 0,3* 0.
Dette polysilazan oppviser en midlere molekylvekt på ca. 1000.
I eksemplene 7 til 9 er forholdet mellom antall mol vann og antall mol hydrazin (henholdsvis 1, 0,15 og 0) mens summen av antall mol vann pluss antall mol hydrazin er konstant og lik 1. I disse tre eksempler benytter man 1 mol
CH3Si(CH=CH2)Cl2.
EKSEMPEL 7
Man arbeider som i eksempel 4 men med 1 mol SiCH3(CH = CH2)C12, 1,2 mol hydrazin hydrat N2H4.H20 (det vil si 0,6 mol N2H4 og 0,6 mol H20) samt i 3 mol trietylamin. Hydrazin-hydratet helles i løpet av 30 minutter i blandingen av klorsilan/trietylamin/toluen.
Man gjenvinner derefter 86 g av en meget fluid væske. Dette polysiloxazan representerer et keramutbytte på 34*.
Keramene inneholder på vektbasis:
ca. 40,3* Si
ca. 5 * N
ca. 32 * C
ca. 20,4* 0.
EKSEMPEL 8
Man arbeider som i eksempel 7 men med en blanding av hydrazin/vann som utgjør 0,87 mol hydrazin og 0,13 mol vann. Man oppnår 76,6 g av en meget flytende olje. Dette polysiloxazan representerer et keramutbytte på 60*.
Denne keram inneholder på vektbasis:
ca. 44,3* Si
ca. 19,1* N
ca. 28,7* C
ca. 5,1* 0.
EKSEMPEL 9 (Sammenligning)
Man arbeider nøyaktig som i eksempel 7 men med 1 mol hydrazin og i fravær av vann. Man oppnår 77,9 g av en viskøs olje. Dette polysilazan gir et keramutbytte på 62*.
Denne keram inneholder på vektbasis:
ca. 45,1* Si
ca. 22 * N
ca. 30,5* C
ca. 0,6* 0.
Claims (10)
1.
Nye polysiloxazaner, karakterisert ved at
de omfatter kjedeledd med formelen:
forbundet med deler med formelen:
og eventuelt med deler med formelen:
og eventuelt med deler med formelen:
der alle rester R^ og R2, R3 og R4, som kan være like eller forskjellige, kan representere et hydrogenatom, en mettet eller umettet alifatisk hydrokarbonrest eller en mono- eller polycyklisk, alkylaryl- eller arylalkylrest; idet de oppviser en molekylvekt over 350.
2.
Polysiloxazaner ifølge krav 1, karakterisert ved at molekyl vekten ligger mellom 400 og 50 000 og fortrinnsvis mellom 400 og 10 000.
3.
Polysiloxazaner ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at symbolene R^, R2, R3 og R4 betyr en rest valgt blant mettede alifatiske hydrokarbonrester med 1-8 karbonatomer som metyl, etyl, propyl, butyl, pentyl, heksyl, heptyl eller oktyl; umettede rester som vinyl eller allyl; alicykliske rester med 3-7 karbonatomer som cyklopropyl, cyklobutyl, cyklopentyl, cykloheksyl eller cykloheptyl; fenyl-, benzyl-, fenyletyl-, tolyl-, xylyl- eller naftyl-rester.
4.
Polysiloxazaner ifølge et hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at restene Rj og R2 betyr et hydrogenatom eller en metyl-, etyl-, vinyl- eller fenylrest og restene R3 og R4 betyr et hydrogenatom.
5.
Polysiloxazaner ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at de foreligger i form av gjenstander tilformet som fibre, filamenter, pulvere, filmer, belegg, paletter, rør, skum eller vevede eller ikke-vevede gjenstander eller komposittmaterialer.
6.
Fremgangsmåte for fremstilling av polysiloxazaner ifølge kravene 1-5, hvor det omsettes:
med minst et hydrazin med formelen:
der symbolene R-^, R2 samt R3 og R4 er som angitt ovenfor, Y betyr et halogenatom og spesielt klor og (a+b) betyr et helt tall fra 0 til og med 3, fortrinnsvis ca. 2; karakterisert ved at det i tillegg anvendes vann i omsetningen.
7.
Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at halogens!lånet velges blant gruppen omfattende produkter med formlene: SiCl4, (CH3)2SiCl2, (CH3)3S1C1 CH3SiCl3, (C6H5)2S1C12, (C6H5)(CH3)S1C12(C6H5)S1C13, (CE3)(CH3CH2)S1C12H2SiCl2, (CH3)2HSiCl, HSiCl3CH3(CH2=CH)SiCl2, (CH3)2(CH2=CH)SiCl (CH3)HS1C12.
8.
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 6 eller 7, karakterisert ved at hydrazinet velges blant ikke-substituert hydrazin (N2H4), metylhydrazin, etylhydrazin, fenylhydrazin, cykloheksylhydrazin, dimetyl-1,2-hydrazin, dietyl-1,2-hydrazin, difenyl-1,2-hydrazin, dibenzyl-1,2-hydrazin, cx-naf tylhydrazin, diisopropyl-1,2-hydrazin, ditolyl-1,2-hydrazin, di-isobutyl-1,2-hydrazin, (dimetyl-2,3-fenylhydrazln, di(a-naftyl)-l,2-hydrazin.
9.
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 6-8, karakterisert ved at hydrazinet VI og vann anvendes i mengder slik at antallet mol vann pluss antallet mol hydrazin er større enn antall mol halogenatomer Y pluss antall mol silisiumatomer.
10.
Keramgjenstander, karakterisert ved at de inneholder følgende vektandeler av elementer: - 36,3 til 58,3* Si - 4,5 til 29,3* N - 1,6 til 22,5* 0 - 12,2 til 35* C
og oppnås ved pyrolyse ved en temperatur på minst 700°C av polysiloxazanene omfattende kjedeledd med formelen:
forbundet med deler med formelen:
og eventuelt med deler med formelen:
og eventuelt med deler med formelen:
der alle rester R^ og R2, R3 og R4, som kan være like eller forskjellige, kan representere et hydrogenatom, en mettet eller umettet alifatisk hydrokarbonrest eller en mono- eller polycyklisk, alkylaryl- eller arylalkylrestjidet de oppviser en molekylvekt over 350.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8718215A FR2625211A1 (fr) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Polysiloxazanes, leur procede de preparation, leur utilisation comme precurseurs de ceramiques et lesdites ceramiques |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO885239D0 NO885239D0 (no) | 1988-11-24 |
| NO885239L NO885239L (no) | 1989-06-29 |
| NO172499B true NO172499B (no) | 1993-04-19 |
| NO172499C NO172499C (no) | 1993-07-28 |
Family
ID=9358347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO885239A NO172499C (no) | 1987-12-28 | 1988-11-24 | Polysiloxazaner, deres fremstilling samt gjenstander inneholdende disse siloxazaner |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5010158A (no) |
| EP (1) | EP0327773B1 (no) |
| JP (1) | JPH0618886B2 (no) |
| KR (1) | KR890010043A (no) |
| CN (2) | CN1034558A (no) |
| AT (1) | ATE113629T1 (no) |
| AU (1) | AU612217B2 (no) |
| CA (1) | CA1331195C (no) |
| DE (1) | DE3852020D1 (no) |
| DK (1) | DK723588A (no) |
| FR (1) | FR2625211A1 (no) |
| NO (1) | NO172499C (no) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5128494A (en) * | 1985-04-26 | 1992-07-07 | Sri International | Hydridosiloxanes as precursors to ceramic products |
| US5120686A (en) * | 1985-12-20 | 1992-06-09 | The Dexter Corporation | Method of preparing a polysilazane |
| FR2635528A1 (fr) * | 1988-08-17 | 1990-02-23 | Atochem | Procede de preparation de polyhydrosilazanes derives d'hydrazine et l'utilisation desdits silazanes comme precurseurs de ceramique |
| FR2653131A1 (fr) * | 1989-10-17 | 1991-04-19 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de preparation de polyorganosilazane de masse moleculaire elevee. |
| EP0426529A1 (fr) * | 1989-10-31 | 1991-05-08 | Elf Atochem S.A. | Revêtements en céramique, procédé de fabrication desdits revêtements et substrats ainsi revêtus |
| US5256487A (en) * | 1989-12-08 | 1993-10-26 | The B. F. Goodrich Company | High char yield silazane derived preceramic polymers and cured compositions thereof |
| JPH0468027A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-03 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 有機シラザン重合体の製造方法及び該重合体を用いたセラミックスの製造方法 |
| US5329000A (en) * | 1991-10-31 | 1994-07-12 | Becton, Dickinson And Company | Purification of DNA with silicon tetrahydrazide |
| FR2693204A1 (fr) * | 1992-08-27 | 1994-01-07 | Atochem Elf Sa | Procédé de préparation en milieu solvant de polysilylhydrazines. |
| CA2102264C (en) * | 1992-11-13 | 2000-08-01 | Daniel Lee Woodard | Boron silicates, aluminum silicates, phosphosilicates and purification of dna |
| US5571848A (en) * | 1995-01-20 | 1996-11-05 | Massachusetts Institute Of Technology, A Ma Corp. | Method for producing a microcellular foam |
| US6562465B1 (en) * | 1998-04-24 | 2003-05-13 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Coating liquid for forming a silica-containing film with a low-dielectric constant and substrate coated with such a film |
| US6755366B2 (en) | 2002-09-30 | 2004-06-29 | Solutia Inc. | Device for direct insertion of yarn in automatic winder |
| US7122222B2 (en) * | 2003-01-23 | 2006-10-17 | Air Products And Chemicals, Inc. | Precursors for depositing silicon containing films and processes thereof |
| US20040164251A1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-08-26 | Bergh Rudy Van Den | Storage phosphor panel, radiation image sensor and methods of making the same |
| KR101288574B1 (ko) * | 2009-12-02 | 2013-07-22 | 제일모직주식회사 | 갭필용 충전제 및 상기 충전제를 사용한 반도체 캐패시터의 제조 방법 |
| WO2014104510A1 (ko) | 2012-12-31 | 2014-07-03 | 제일모직 주식회사 | 개질 수소화 폴리실록사잔, 이를 포함하는 실리카계 절연층 형성용 조성물, 실리카계 절연층 형성용 조성물의 제조방법, 실리카계 절연층 및 실리카계 절연층의 제조방법 |
| US20140322486A1 (en) * | 2013-04-30 | 2014-10-30 | Shigeto Kobori | Method for preparing modified silica film, coating liquid for the same and modified silica film prepared from the same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2218960A1 (de) * | 1972-04-19 | 1973-11-08 | Bayer Ag | Formkoerper aus mogenen mischungen von siliciumcarbid und siliciumnitrid und verfahren zu ihrer erstellung |
| US4612383A (en) * | 1985-04-26 | 1986-09-16 | S R I International | Method of producing polysilazanes |
| US4788309A (en) * | 1985-04-26 | 1988-11-29 | Sri International | Method of forming compounds having Si-N groups and resulting products |
| JPH0618885B2 (ja) * | 1986-02-12 | 1994-03-16 | 東燃株式会社 | ポリシロキサザンおよびその製法 |
-
1987
- 1987-12-28 FR FR8718215A patent/FR2625211A1/fr active Pending
-
1988
- 1988-11-24 NO NO885239A patent/NO172499C/no unknown
- 1988-12-15 CA CA000586035A patent/CA1331195C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-21 EP EP88403263A patent/EP0327773B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-21 AT AT88403263T patent/ATE113629T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-12-21 DE DE3852020T patent/DE3852020D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-23 US US07/289,645 patent/US5010158A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-23 AU AU27489/88A patent/AU612217B2/en not_active Ceased
- 1988-12-27 DK DK723588A patent/DK723588A/da not_active Application Discontinuation
- 1988-12-28 CN CN88105826A patent/CN1034558A/zh active Pending
- 1988-12-28 JP JP63335677A patent/JPH0618886B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-28 KR KR1019880017669A patent/KR890010043A/ko not_active Ceased
-
1992
- 1992-03-05 CN CN92101510A patent/CN1063477A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK723588A (da) | 1989-06-29 |
| CA1331195C (fr) | 1994-08-02 |
| ATE113629T1 (de) | 1994-11-15 |
| EP0327773A1 (fr) | 1989-08-16 |
| DE3852020D1 (de) | 1994-12-08 |
| NO885239D0 (no) | 1988-11-24 |
| FR2625211A1 (fr) | 1989-06-30 |
| US5010158A (en) | 1991-04-23 |
| NO172499C (no) | 1993-07-28 |
| DK723588D0 (da) | 1988-12-27 |
| EP0327773B1 (fr) | 1994-11-02 |
| AU2748988A (en) | 1989-06-29 |
| CN1063477A (zh) | 1992-08-12 |
| AU612217B2 (en) | 1991-07-04 |
| NO885239L (no) | 1989-06-29 |
| JPH01213339A (ja) | 1989-08-28 |
| JPH0618886B2 (ja) | 1994-03-16 |
| KR890010043A (ko) | 1989-08-05 |
| CN1034558A (zh) | 1989-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO172499B (no) | Polysiloxazaner, deres fremstilling samt gjenstander inneholdende disse siloxazaner | |
| US4659850A (en) | Polyorgano(hydro)silazane and process for producing same | |
| US4540803A (en) | Hydrosilazane polymers from [R3 Si]2 NH and HSiCl3 | |
| US4543344A (en) | Silicon nitride-containing ceramic material prepared by pyrolysis of hydrosilazane polymers from (R3 Si)2 NH and HSiCl3 | |
| EP0153008B1 (en) | Preceramic organosilazane polymers | |
| EP1232162B1 (en) | Method for preparing silazane and/or polysilazane compounds | |
| JP3042537B2 (ja) | 改質ポリシラザン及びその製造方法 | |
| JPH037221B2 (no) | ||
| US4656300A (en) | Process for a thermal treatment of a polysilazane containing .tbd.SiH groups and .tbd.Si--NH-- groups | |
| US5268496A (en) | Process for the preparation of polysilazanes | |
| US4929742A (en) | Silane modified polysilacyclobutasilazanes | |
| JPH0363576B2 (no) | ||
| US4916200A (en) | Silane modified polysilacyclobutasilazanes | |
| EP0262914A1 (en) | Cross-linked organosilazane polymers | |
| US4931513A (en) | Polymeric hydridosilazanes and processes for their preparation and their use | |
| US4694060A (en) | Process for the treatment of polyorganosilazanes and/or of polyorgano(disilyl)silazanes by means of a treatment of polyorganosilazanes with a catalyst system comprising an ionic inorganic salt and a complexing compound | |
| JPH0238127B2 (no) | ||
| AU623951B2 (en) | Polysilane-based ceramic precursor compositions and ceramics obtained by pyrolysis of the said compositions | |
| US5032663A (en) | Chlorine-containing silazane polymers, process for their preparation, ceramic materials containing silicon nitride which can be prepared from them, and their preparation | |
| US5196556A (en) | Polysubstituted chlorine-containing silazane polymers, process for their preparation, ceramic materials containing silicon nitride which can be manufactured therefrom, and their manufacture | |
| US5187252A (en) | Silazane polymers containing sicl groups, process for their preparation, silicon nitride-containing ceramic materials which can be prepared from them, and their preparation | |
| US5182411A (en) | Polymeric chlorosilazanes, process for their preparation, ceramic materials containing silicon nitride which can be manufactured therefrom, and their manufacture | |
| US5120686A (en) | Method of preparing a polysilazane | |
| JPH03170533A (ja) | ポリシラザン及びその製法 | |
| US4983552A (en) | Method for making organosilazanes |