三(五氟苯基)硼烷催化笼状八硅氧烷氢硅基化聚合制备高热稳定性可溶性聚合物

研究人员通过三(五氟苯基)硼烷(BCF)催化二甲基氢硅基功能化笼状八硅氧烷(DMHS-OS)与丙酮的氢硅基化反应，结合脱烃缩聚(Piers-Rubinstzajn反应)，成功制备了可溶性聚合物Poly(DMHS-OS)-5。该聚合物在Si-H与丙酮8:5的投料比下获得2.11×104的重均分子量(Mw)，由17-18个DMHS-OS单元构成，展现出535°C的10%热失重温度(Td10)和1000°C仅21%失重的高热稳定性，为耐高温材料开发提供新思路。

　　

这项研究突破性地采用三(五氟苯基)硼烷(BCF)作为催化剂，将二甲基氢硅基功能化笼状八硅氧烷(DMHS-OS)与丙酮通过"氢硅基化-脱烃缩聚"双反应策略转化为高性能聚合物。当反应体系中硅氢键(Si-H)与丙酮摩尔比为8:5时，生成的Poly(DMHS-OS)-5如同分子积木般精准组装，形成包含17-18个笼状结构单元的大分子链，其重均分子量(M_w)高达2.11×10⁴。令人惊叹的是，即便侧链携带异丙氧基硅烷(Si-OiPr)等潜在水解基团，该聚合物在水中浸泡1小时后仍保持溶解性，展现出"滴水不侵"的稳定特性。热重分析数据更令人振奋——535°C高温下仅损失10%重量(T_d10)，即使遭遇1000°C的极限考验，重量损失也控制在21%以内，这种"浴火不焚"的特性使其在航天耐高温涂层、电子封装等领域具有广阔应用前景。