專利名稱：：一種低溫熱分解材料及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種低溫熱分解材料及其制備方法和應用，屬于化學化工領域。熱分解材料是指在加熱的情況下能完全分解成小分子物質的聚合物材料，一般應用在陶瓷零件，電子電器元件，芯片，電子線路板等需要聚合物材料作為支撐材料或粘合材料，然后在加熱下除去的場合中。以往陶瓷燒制用的粘合劑就屬于熱分解材料，如專利號為200610034198.0的中國專利提及的陶瓷電容器內電極漿料的配制中用到的粘合劑，選自甲基纖維素，乙基纖維素，丙烯酸樹脂，聚乙烯醇縮丁醛，羧甲基纖維素，添加導電粉末和陶瓷粉后130(TC燒結除去粘合劑；而專利號為02802355.2的發(fā)明專利介紹了一種制造陶瓷多層線路板的方法，將每層陶瓷坯體層疊，層之間用粘合劑粘接，粘合劑為乙基纖維素，聚乙烯醇縮丁醛，丙烯酸樹脂等，在加熱情況下除盡粘合劑得到，其除膠溫度為400-50(TC，但為了燒盡余碳，其燒制溫度需達到90CTC;而專利號為03108437.0的發(fā)明專利提及的一種陶瓷電子部件及其制造方法中，所用粘合劑包括聚苯乙烯，聚丙烯酸酯類，除膠溫度在40(rc以上，燒制溫度也在90crc左右。以上提及的常用的聚合物樹脂材料熱分解溫度都偏高，如表1所示，其初始分解溫度一般在30(rc以上，而且分解不完全，分解到50crc時仍有5-10%的殘余碳黑。在上述要求不高的場合下可以再提高溫度除去余碳，但仍給工藝帶來很多問題。某些電子零部件如芯片的燒制對精度要求越來越高，而高溫會影響其金屬元素的尺寸穩(wěn)定性，所以低溫分解材料的需求越來越大。
背景技術：
：表1常用熱分解材料的分解溫度<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>A:Ti為起始分解溫度，Tf為始了分解溫度，表2同。B:甲基纖維素在28(TC左右碳化，碳化后失重為碳的燃燒，十分緩慢二氧化碳和環(huán)氧化物如環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙垸，環(huán)氧丁烷，氧化環(huán)己烯，氧化苯乙烯，氧化異丁烯，氧化環(huán)戊烯，環(huán)氧氯丙垸的共聚物脂肪族聚碳酸酯是良好的低溫分解材料，如表2所示，其起始分解溫度在200-300°C，<400°〇可完全分解為二氧化碳和小分子物質，不殘余碳黑，是理想的低溫分解材料?？梢詮V泛應用于各種多孔物質的制造及特種粘合環(huán)境。JP6334282和JP4154659用二氧化碳與環(huán)氧丙烷或環(huán)氧乙烷共聚物作為多層陶瓷粘合劑，得到的復合物可在30(TC以下燒制。JP6126482用二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚物和焊料粉末一起制成低溫可焊接無火花復合物。二氧化碳共聚物雖然在低溫分解領域得到了一些應用，但幾乎以前所有的專利都未提及其鏈結構對熱分解性能的影響。實際上，二氧化碳與環(huán)氧化物共聚法得到的脂肪族聚碳酸酯或多或少地存在著環(huán)氧化物均聚即聚醚的鏈段，聚醚鏈段的含量對共聚物的熱分解性能有較大的影響。>5%的聚醚鏈段會升高其分解溫度，使其分解不完全，殘余微量碳黑，這在電子元器件越來越微型化的今天是達不到制造精度要求的。所以研制一種可低溫完全分解，不殘留碳黑的低溫分解材料十分重要。表2部分二氧化碳共聚物的熱分解溫度<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>
發(fā)明內容為了解決上述現有技術存在的缺點和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種低溫分解材料。本發(fā)明的另一目的在于提供一種制備上述低溫分解材料的方法。本發(fā)明的再一目的在于提供上述低溫分解材料的應用。本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現一種低溫分解材料的制備方法，包括以下操作步驟(1)將環(huán)氧化物、催化劑和二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱進行催化反應，得到粗共聚物；(2)將1重量份的粗共聚物在0.550重量份的有機溶劑中溶解，加入0.0110重量份的吸附劑，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；(3)將濾液濃縮后于7(TC真空干燥，得到產品低溫分解材料。步驟(1)所述的環(huán)氧化物與二氧化碳的摩爾比為2:11:10;所述環(huán)氧化物與催化劑的重量比例為5:15000:1。步驟(1)所述的環(huán)氧化物是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙垸、環(huán)氧丁垸、氧化環(huán)己烯、氧化苯乙烯、氧化異丁烯、氧化環(huán)戊烯、環(huán)氧氯丙烷中的一種或幾種;步驟(1)所述催化反應的溫度是25150。C，優(yōu)選50120。C，壓力是0.520MPa，優(yōu)選210MPa，反應時間是1200h，優(yōu)選224h。步驟(1)所述催化劑是二乙鋅/水、西佛堿鋅化合物、水楊醛縮二胺鋁、水楊醛縮二胺鉻、鐵氰化鋅配合物或鈷氰化鋅配合物。步驟(2)所述有機溶劑是三氯甲垸、四氫呋喃或丙酮。步驟(2)所述吸附劑是硅酸鎂、硅酸鋁、碳酸鎂、碳酸鈣、活性硅藻土、酸性白土、高嶺土中的一種或幾種。由上述方法制備的低溫分解材料，在400'C下可以完全分解；這種由二氧化碳和環(huán)氧化物共聚得到的高交替度共聚物，其分子結構中二氧化碳與環(huán)氧化物形成的聚碳酸酯含量大于95%。由上述方法制備的的低溫分解材料可以應用于陶瓷零件、電子電器元件、芯片或電子線路板的制備。本發(fā)明相對于現有技術具有如下的優(yōu)點及有益效果(1)本發(fā)明低溫分解材料在40CTC以下就可以完全分解，克服了目前常用的分解材料分解溫度過高的缺點，適應于目前日益提高的低溫熱分解應用場合的要求；(2)本發(fā)明材料在適當溫度下分解成小分子氣體，不殘留碳黑，克服了現有材料在電子元器件越來越微型化中達不到制造精度要求的缺陷；(3)本發(fā)明工藝簡單，為工藝化生產提供了簡便易行的條件。具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1(l)將5g環(huán)氧乙烷、lg二乙鋅/水合物和2.5g二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱至5(TC，壓力升至2MPa，進行催化反應，12小時后，得到粗共聚物2g;(2)將步驟(1)所得粗共聚物在100g三氯甲烷中溶解，加入20g高嶺土，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；(3)將濾液濃縮后于70。C真空干燥，得到10g聚碳酸亞乙酯產品。將產品經W麗R表征得交替度大于95%。實施例2(1)將15g氧化環(huán)己烯、50mg水楊醛縮二胺鋁和15g二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱至8(TC，壓力升至4MPa，進行催化反應，15小時后，得到粗共聚物20g;(2)將粗共聚物在40g四氫呋喃中溶解，加入硅酸鎂lg，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；(3)將濾液濃縮后于70。C真空干燥，得到19g聚碳酸亞環(huán)己酯產品。將產品經^NMR表征得交替度大于99%。實施例3(1)將8g氧化苯乙烯、100mg鐵氰化鋅配合物和20g二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱至IO(TC，壓力升至12MPa，進行催化反應，12小時后，得到粗共聚物10g;(2)將粗共聚物在40g丙酮中溶解，加入高嶺土lg，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；(3)將濾液濃縮后于70。C真空干燥，得到9g聚碳酸亞苯乙酯產品。將產品經'H麗R表征得交替度大于97%。實施例4(1)將20g環(huán)氧丙烷、5mg鈷氰化鋅配合物和20g二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱至120°C，壓力升至15MPa，進行催化反應，24小時后，得到粗共聚物27g;(2)將粗共聚物在200g三氯甲垸中溶解，加入硅酸鎂0.3g，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；(3)將濾液濃縮后于7(TC真空干燥，得到25g聚碳酸亞丙酯產品。將產品經'HNMR表征得交替度大于95%。實施例5(1)將10g環(huán)氧丁垸、2mg西佛堿鋅化合物和100g二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱至6(TC，壓力升至3MPa，進行催化反應，2小時后，得到粗共聚物13g;(2)將步驟(1)所得粗共聚物在5g四氫呋喃中溶解，加入O.lg硅酸鎂，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；(3)將濾液濃縮后于7(TC真空干燥，得到10g聚碳酸亞丁酯產品。將產品經'H麗R表征得交替度大于95%。實施例6(1)將5g氧化異丁烯、lg二乙鋅/水合物和10g二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱至60。C，壓力升至4MPa，進行催化反應，20小時后，得到粗共聚物4g;(2)將步驟(1)所得粗共聚物在20g四氫呋喃中溶解，加入0.5g硅藻土，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；(3)將濾液濃縮后于7(TC真空干燥，得到3.5g聚碳酸異丁酯產品。將產品經力麗R表征得交替度大于95%。實施例7(1)將5g氧化環(huán)戊烯、lg二乙鋅/水合物和10g二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱至60。C，壓力升至4MPa，進行催化反應，20小時后，得到粗共聚物5g;(2)將步驟(1)所得粗共聚物在20g四氫呋喃中溶解，加入l克碳酸鈣，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；(3)將濾液濃縮后于7(TC真空干燥，得到4.5g聚碳酸亞戊酯產品。將產品經^麗R表征得交替度大于95%。實施例8(1)將10g環(huán)氧氯丙垸、0.lg鐵氰化鋅配合物和15g二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱至70'C，壓力升至5MPa，進行催化反應，24小時后，得到粗共聚物8g;(2)將步驟(1)所得粗共聚物在20g三氯甲垸中溶解，加入0.5g酸性白土，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；(3)將濾液濃縮后于70。C真空干燥，得到6g聚碳酸亞氯丙酯產品。將產品經'H麗R表征得交替度大于95%。實施例9(1)將10g氧化環(huán)己烯、20mg水楊醛縮二胺鉻和10g二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱至80°C,壓力升至4MPa，進行催化反應，2小時后，得到粗共聚物10g;(2)將步驟(1)所得粗共聚物在20g三氯甲垸中溶解，加入0.5g硅酸鎂，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；(3)將濾液濃縮后于7(TC真空干燥，得到6g聚碳酸亞環(huán)己酯產品。將產品經'H麗R表征得交替度大于99%。權利要求1.一種低溫分解材料的制備方法，其特征在于包括以下操作步驟(1)將環(huán)氧化物、催化劑和二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱進行催化反應，得到粗共聚物；(2)將1重量份的粗共聚物在0.5～50重量份的有機溶劑中溶解，加入0.01～10重量份的吸附劑，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；(3)將濾液濃縮后于70℃真空干燥，得到產品低溫分解材料。2、根據權利要求1所述的一種低溫分解材料的制備方法，其特征在于:步驟(1)所述的環(huán)氧化物與二氧化碳的摩爾比為2:11:10;所述環(huán)氧化物與催化劑的重量比為5:15000:1。3、根據權利要求1所述的一種低溫分解材料的制備方法，其特征在于:步驟(1)所述的環(huán)氧化物是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、氧化環(huán)己烯、氧化苯乙烯、氧化異丁烯、氧化環(huán)戊烯、環(huán)氧氯丙烷中的一種或幾種。4、根據權利要求1所述的一種低溫分解材料的制備方法，其特征在于:步驟(1)所述催化反應的溫度是25150°C，壓力是0.520MPa，反應時間是1200h。5、根據權利要求4所述的一種低溫分解材料的制備方法，其特征在于:步驟(1)所述催化反應的溫度是5C)120。C，壓力是210MPa，反應時間是224h。6、根據權利要求1所述的一種低溫分解材料的制備方法，其特征在于步驟(1)所述催化劑是二乙鋅/水、西佛堿鋅化合物、水楊醛縮二胺鋁、水楊醛縮二胺鉻、鐵氰化鋅配合物或鈷氰化鋅配合物。7、根據權利要求1所述的一種低溫分解材料的制備方法，其特征在于-步驟(2)所述有機溶劑是三氯甲垸、四氫呋喃或丙酮。8、根據權利要求1所述的一種低溫分解材料的制備方法，其特征在于步驟(2)所述吸附劑是硅酸鎂、硅酸鋁、碳酸鎂、碳酸鈣、活性硅藻土、酸性白土、高嶺土中的一種或幾種。9、一種根據權利要求18任一項所述方法制備的低溫分解材料。10、根據權利要求9所述低溫分解材料應用于陶瓷零件、電子電器元件，芯片或電子線路板的制備。全文摘要本發(fā)明提供了一種低溫熱分解材料及其制備方法和應用。本發(fā)明將環(huán)氧化物、催化劑和二氧化碳加入高壓釜中，混合攪拌均勻，加熱進行催化反應，得到粗共聚物；將粗共聚物在有機溶劑中溶解，加入吸附劑，攪拌0.5h，真空抽濾去除催化劑；將濾液濃縮后于70℃真空干燥，得到產品低溫熱分解材料。采用本發(fā)明技術獲得的低溫熱分解材料，在400℃以下就可以完全分解，克服了目前常用的分解材料分解溫度過高的缺點，適應于目前日益提高的低溫熱分解應用場合的要求；本發(fā)明材料在適當溫度下分解成小分子氣體，不殘留碳黑，克服了現有材料在電子元器件越來越微型化中達不到制造精度要求的缺陷；本發(fā)明工藝簡單，為工藝化生產提供了簡便易行的條件。文檔編號C08G64/00GK101367924SQ20081019892公開日2009年2月18日申請日期2008年9月28日優(yōu)先權日2008年9月28日發(fā)明者劉言平,敏張,羅建新,鄒志強申請人:中國科學院廣州化學研究所