[發明專利]一種多羥基硅油的制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110039368.9
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112851947A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張飛豹;凡祖順;呂素芳;吳連斌;蔣劍雄
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: C08G77/12
• 分類號: C08G77/12;C08G77/06;C08G77/38;C10M155/02;C10N30/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 王江成

本發明涉及有機硅化工領域，為解決目前醫用硅油在使用過程中，由于親油性太強，使用中需要利用氟利昂等含氟烷烴進行稀釋和清洗等問題，本發明提供了一種多羥基硅油的制備方法，先以環硅氧烷、含氫環體、封頭劑為原料，全氟磺酸樹脂為催化劑，進行聚合反應，得到含氫聚硅氧烷；然后在Co?MOFs催化劑的催化下，氧化得到多羥基硅油。得到的多羥基硅油相較于傳統硅油，修飾有較多親水性羥基，具有穩定性好，收率高、重復性好等特點。

技術領域

本發明涉及有機硅化工領域，具體涉及一種多羥基硅油的制備方法與應用。

背景技術

醫用硅油具有卓越的滑爽性能、良好的生理惰性、低的粘溫系數、低的揮發性等優點，被廣泛應用在疾病診斷、醫療檢查和手術治療等場合，以減少醫療器械與人體器官接觸時，表面粗糙對人體皮膚產生的強烈痛感，提高醫療效果和體驗感。由于潤滑用的醫用硅油多使用甲基硅油，不溶于醫用酒精，且通常需高低粘度配合使用，因此需要對硅油進行稀釋，以滿足施工的需要。工業上通常使用氟利昂等含氟溶劑進行清洗和稀釋，而氟利昂是破壞臭氧層和造成溫室效應的“罪魁禍首”，也不能直接作用于人體。

羥基硅油是硅油家族中的重要成員之一，市面上常見的羥基硅油通常是指以羥基封端的聚硅氧烷，又被稱為α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷，結構如下所示：

為無色透明的油狀液體，黏度可從幾厘斯到幾十萬厘斯，具有廣闊的應用前景。但由于與硅相連的甲基基團均為親油基團，不溶于極性溶劑，通常需要含氟烷烴進行清洗和稀釋，致使其作為醫用潤滑劑使用受到極大地限制。

發明內容

為解決目前醫用硅油在使用過程中，由于親油性太強，使用中需要利用氟利昂等含氟烷烴進行稀釋和清洗等問題，本發明提供了一種多羥基硅油的制備方法，得到的多羥基硅油相較于傳統硅油，修飾有較多親水性羥基，具有穩定性好，收率高、重復性好等特點。

本發明得到的多羥基硅油可作為潤滑劑，用在醫用器械上。使用完畢后可直接清洗，不再依賴含氟烷烴，具有清洗和稀釋方便的優點。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種多羥基硅油的制備方法為以下步驟：(1)以環硅氧烷、含氫環體、封頭劑為原料，在全氟磺酸樹脂催化下，發生陽離子催化開環聚合反應，得到無色透明的含氫聚硅氧烷；

所述的環硅氧烷包括八甲基環四硅氧烷、六甲基環三硅氧烷、十甲基環五硅氧烷等。作為優選，所述的環硅氧烷選自八甲基環四硅氧烷、六甲基環三硅氧烷、十甲基環五硅氧烷中的一種或幾種。

所述的含氫環體包括四甲基氫環四硅氧烷、五甲基氫環五硅氧烷等，使用量為原料總質量的2.5％～25％，原料總質量為環硅氧烷、含氫環體、封頭劑的質量之和，作為優選，所述的含氫環體選自四甲基氫環四硅氧烷、五甲基氫環五硅氧烷中的一種或幾種。

所述的封頭劑包括六甲基二硅氧烷、四甲基二氫二硅氧烷等，使用量為原料總質量的0.5％～2％。作為優選，所述的封頭劑選自六甲基二硅氧烷、四甲基二氫二硅氧烷中的一種或幾種。

所述的催化劑為全氟磺酸樹脂，使用量為原料總質量的0.5％～5％，作為優選，催化劑的使用量為原料總質量的1％～5％。

作為優選，聚合反應在裝有攪拌器和溫度計探頭的反應釜中進行；

作為優選，聚合反應溫度為30-80℃，聚合時間為2～8小時，優選為2～4小時。

通過聚合反應后得到的產物再通過脫除低沸物和催化劑，得到無色透明的含氫硅油；脫低沸物的溫度為80～130℃，真空度為-0.05～-0.095MPa；作為優選，脫低沸物的溫度為110～130℃，真空度為-0.05～-0.095M Pa。

(2)在Co-MOFs催化劑的催化下，步驟(1)產物含氫聚硅氧烷被氧化劑氧化得到多羥基硅油。