[发明专利]一种含金属元素聚碳硅烷及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种含金属元素聚碳硅烷，其特征在于，其结构式如下：

其中，R₁为甲基、乙基、乙烯基或苯基，R₂为环戊二烯或环戊二烯烷基取代衍生物，M为Ti、Zr或Hf；x为1～3；y为3～10；m为5～15；n为5～15；

该含金属聚碳硅烷的制备方法，包括以下步骤：

(1)先将茂金属及碱金属加入到有机溶剂1中，得到混合体系1，再将氯甲基甲基二氯硅烷滴入所述混合体系1中，进行重排聚合反应；

(2)将碱土金属加入到步骤(1)得到的体系中，得到混合体系2，再将氯甲基二氯硅烷滴入混合体系2中进行偶联聚合反应；

(3)将氢化物加入到步骤(2)得到的体系中，进行还原反应，反应完全后冷却至室温；

(4)将步骤(3)所得反应体系滴入到酸溶液中，再加入有机溶剂2，充分静置一段时间后得到分层体系；

(5)收取上层有机相，脱除所述有机溶剂2后最终得到含金属聚碳硅烷；

所述茂金属为二氯二茂M或二氯二取代茂M，其中M为Ti、Zr或Hf；

所述氯甲基二氯硅烷为氯甲基甲基二氯硅烷、氯甲基乙基二氯硅烷、氯甲基苯基二氯硅烷或氯甲基乙烯基二氯硅烷中的至少一种；

所述的氢化物为氢化铝锂、氢化钙或硼氢化钠中的至少一种；

所述有机溶剂1为四氢呋喃、正己烷、石油醚或干醚中的至少一种；

所述有机溶剂2为石油醚、丙酮或氯仿中的至少一种；

步骤(1)中，所述茂金属和氯甲基甲基二氯硅烷的质量比为(0.1～1.8)：1，所述碱金属的质量为所述茂金属和氯甲基甲基二氯硅烷总质量的0.3～0.35倍，在60-110℃下进行重排聚合反应；

步骤(2)中所述的氯甲基二氯硅烷与步骤(1)中所述的氯甲基甲基二氯硅烷的质量比为(1～10)：1；所述的碱土金属与氯甲基二氯硅烷的质量比为(0.3～0.4)：1，在0-70℃下进行偶联聚合反应；

步骤(3)所述的氢化物的质量为步骤(1)所述的氯甲基甲基二氯硅烷和步骤(2)所述的氯甲基二氯硅烷的总质量的0.1～0.2倍；

步骤(3)在0-70℃下进行还原反应。

2.权利要求1所述的含金属聚碳硅烷在制备SiC陶瓷材料及陶瓷基复合材料中的应用。