[發(fā)明專利]一種氟硅油及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710998841.X
• 申請(qǐng)日: 2017-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN107857882B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡應(yīng)乾;耿夢鸞;張方;鄔繼榮;張國棟;王華蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G77/24
• 分類號(hào): C08G77/24;C08G77/12;C08G77/08
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 王江成

本發(fā)明涉及有機(jī)硅工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，為解決當(dāng)前國內(nèi)市場上的低黏度端功能基氟硅油品種單一(主要是羥基封端的低分子量氟硅油)，且質(zhì)量不佳的問題，本發(fā)明提供一種低黏度、高功能基含量、高純度的氟硅油及其制備方法，一種氟硅油具有如(I)所示的結(jié)構(gòu)式，所得產(chǎn)物中硅氧烷環(huán)體的含量極低、甚至為零，

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)硅工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種新型氟硅油及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，將含氟基團(tuán)引入聚硅氧烷已成為新的研究熱點(diǎn)。含氟聚合物不僅具有一般硅氧烷優(yōu)越的耐熱性、耐候性，而且還可克服聚二甲基硅氧烷耐油、耐溶劑性差的缺點(diǎn)，由其配制的潤滑劑、消泡劑、脫模劑及織物、皮革用的防水防污整理劑等，已在飛機(jī)、汽車、機(jī)械、化工、輕工、紡織等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其中，低黏度的端功能基氟硅油不僅具備氟硅材料共有的耐高低溫和耐油特性，而且由于大量端功能基的存在又具有較高的化學(xué)活性，從而具有特殊的用途。比如用作氟硅橡膠的中間體及分子量調(diào)節(jié)劑、與其它有機(jī)物共聚制備具有特殊性能的共聚物、或者作為織物憎水/憎油的整理劑、有機(jī)溶劑的消泡劑、化妝品添加劑等，特別是可以用作熱硫化氟硅橡膠的結(jié)構(gòu)化控制劑，可抑制白炭黑粒子與硅橡膠生膠分子之間的物理吸附和化學(xué)鍵合作用，防止結(jié)構(gòu)化的發(fā)生，最終使白炭黑可均勻地分散在硅橡膠膠料中，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的目的。

然而，當(dāng)前國內(nèi)市場上的低黏度端功能基氟硅油品種單一，主要是羥基封端的低分子量氟硅油，且質(zhì)量不佳：一是分子量分布呈多重肩峰分布(說明制備可控性較差)，二是產(chǎn)品中有較多的副產(chǎn)物甲基三氟丙基硅氧烷四環(huán)體D₄F(由于其沸點(diǎn)在280℃以上、難以通過蒸餾除去)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決當(dāng)前國內(nèi)市場上的低黏度端功能基氟硅油品種單一、且質(zhì)量不佳的問題，本發(fā)明提供一種低黏度、高功能基含量、高純度的氟硅油及其制備方法，所得產(chǎn)物中硅氧烷環(huán)體的含量極低、甚至為零。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種氟硅油具有如(I)所示的結(jié)構(gòu)式：

其中，R＝H或OH。

當(dāng)R＝H時(shí)，所述氟硅油為1，1，3，5，7，9，9-七甲基-3，5，7-三(3，3，3-三氟丙基)五硅氧烷。

所述氟硅油1，1，3，5，7，9，9-七甲基-3，5，7-三(3，3，3-三氟丙基)五硅氧烷的制備方法為：將1，1，3，3-四甲基二硅氧烷(即含氫雙封頭，MM^H)、1，3，5-三甲基-1，3，5-三(3，3，3-三氟丙基)環(huán)三硅氧烷(即D₃F)與催化劑A在反應(yīng)器中混合后，在0～80℃攪拌反應(yīng)0.5～6h，然后在攪拌狀態(tài)下冷卻至室溫，除去催化劑，減壓蒸餾，收集109～110℃/800Pa條件下的餾分即得氫封端氟硅油1，1，3，5，7，9，9-七甲基-3，5，7-三(3，3，3-三氟丙基)五硅氧烷。

其中，1，1，3，3-四甲基二硅氧烷與1，3，5-三甲基-1，3，5-三(3，3，3-三氟丙基)環(huán)三硅氧烷的摩爾比為1.05～10∶1。

所述的催化劑A選自強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂、濃硫酸、三氟甲磺酸或酸性白土中的一種，優(yōu)選為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂。

催化劑A與1，3，5-三甲基-1，3，5-三(3，3，3-三氟丙基)環(huán)三硅氧烷的質(zhì)量比為0.005～0.5∶1，優(yōu)選為0.1～0.2∶1。

所述的反應(yīng)溫度為0～80℃，優(yōu)選為室溫～50℃。

當(dāng)R＝OH時(shí)，所述氟硅油為1，9-二羥基-1，1，3，5，7，9，9-七甲基-3，5，7-三(3，3，3-三氟丙基)五硅氧烷。