63148-62-9 / 硅油的主要用途

背景及概述^[1]

有硅氧結(jié)構(gòu)，常溫下為液態(tài)化合物者稱為硅氧烷，簡稱為硅油。它是一種低分子量的線型結(jié)構(gòu)聚合物。如果R₁及R₂不是甲基，則不屬本條范圍。硅油是一種無色或淺黃色的透明液體。無嗅。無味。沸點(diǎn)高。凝固點(diǎn)低。硅氧鍵很穩(wěn)定。硅油的特點(diǎn)有：①表面張力低，一般小于209J/cm²，較水及通用表面活性劑均低；②在水及油類中的溶解度低，且活性高，這一特點(diǎn)使得硅油用極少量就可降低水溶液的表面張力；③對(duì)熱及氧的穩(wěn)定性高，此一特點(diǎn)使硅油可在高溫下使用而不分解；④揮發(fā)性低，并具有化學(xué)惰性，例如粘度為3×10^-2m²/s(20℃)的二甲基硅油，其蒸氣壓100℃時(shí)僅為6.67mPa、220℃時(shí)為40mPa，且一般不與其他物質(zhì)反應(yīng)；⑤閃點(diǎn)高，有阻燃性；⑥有良好的電絕緣性、脫模性、消泡性；⑦無生理毒性，小鼠經(jīng)口LD₅₀100000mg/kg，靜脈注射1.0ml/kg(狗)。

結(jié)構(gòu)^[2]

硅油具有硅氧結(jié)構(gòu)，常溫下為液態(tài)化合物者稱為硅氧烷，簡稱為硅油。最簡單的聚二甲基硅氧烷如[1]式。在[2]中，如果R、R₁、R₂均為甲基時(shí)，稱α，ω-三甲基硅氧基聚二甲基硅氧烷，通常所指硅油，即為此。

用途^[3-4]

硅油用作消泡劑，用于食品、化妝品、造紙、水處理、洗滌劑、制糖、發(fā)酵、涂料、紡織印染、鉆井及煉油、液壓油及高級(jí)潤滑油、脫模劑等許多方面；用作硅樹脂、硅橡膠的原料；粘合劑原料；阻燃塑料的添加劑；絕緣材料原料；也用作潤濕劑、皮革整理劑等。為了提高硅油在各方面的適應(yīng)性，可對(duì)上述硅油進(jìn)行改性，向硅油中引入三氟丙基、氯苯基、長鏈烷基，可改進(jìn)其潤滑特性；引入聚醚、醇類可提高自乳化性及水溶性；特別是用聚醚改性后，可作為聚氨酯泡沫整泡劑的特殊功能催化劑；加入鋁硅酸鎂可制成本體型消泡劑；加入二氧化硅及硅酸酯，可提高其消泡性。應(yīng)用舉例如下：

1）制備一種硅油乳液，該硅油乳液可改進(jìn)化妝品材料的性能且包含在水分散的硅油液滴中的交聯(lián)硅酮顆粒；生產(chǎn)該硅油乳液的方法；及其硅油組合物。本發(fā)明是一種硅油乳液，該硅油乳液包含在硅油液滴中的具有0.05-100μm的平均粒徑的交聯(lián)硅酮顆粒，所述硅油液滴分散于水中且具有0.1-500μm的平均粒徑，其中硅油是具有帶至少4個(gè)碳的硅鍵合的烷基的烷基改性硅油，且交聯(lián)硅酮顆粒優(yōu)選地具有帶至少4個(gè)碳的硅鍵合的烷基。還有通過從該硅油乳液中除去水所提供的硅油組合物。

2）制備改性硅油的整理劑，特別是一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)氨基改性硅油整理劑的制備方法。按如以下步驟進(jìn)行：將含氫量為0.01％～0.08％端含氫硅油與烯丙基聚烷氧基環(huán)氧聚醚以及烯丙醇聚氧烷基醚混合后，在酸性催化劑的作用下，合成端環(huán)氧聚醚改性硅油中間體；將八甲基環(huán)四硅氧烷與復(fù)合型氨基硅烷偶聯(lián)劑混合，在堿性催化劑的作用下，合成氨基共改性硅油中間體；端環(huán)氧聚醚改性硅油中間體與氨基共改性硅油中間體在有機(jī)溶劑的作用下混合，進(jìn)行胺化反應(yīng)，獲得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的氨基改性硅油整理劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)氨基改性硅油具有手感突出、耐洗性好、無黃變及自乳化等性能特點(diǎn)。

研究進(jìn)展^[5]

硅油的研究集中在甲基硅油及乳液的制備和各種應(yīng)用，如硅油風(fēng)扇離合器、硅油減振器、電纜終端及接頭安裝潤滑材料、LED用低熱阻硅脂、治療急性胰腺炎的輔助藥、腸鏡、胃鏡及腹腔鏡檢查的輔助用藥、各種眼疾手術(shù)的填充材料；也涉及含氫硅油、甲基苯基硅油、高真空擴(kuò)散泵油、苯基乙烯基硅油、烷氧基封端硅油的合成及應(yīng)用研究。改性硅油的研究一直很活躍，主要涉及叔丁基二硅氧烷、聚異丁烯基硅油、環(huán)氧基硅油、氨基硅油及其乳液、聚醚氨基改性硅油、聚醚改性硅油、烷基與聚醚共改性硅油、聚醚與甲基丙烯酸十二烷基酯共改性硅油、長鏈烷基酯/環(huán)氧基(聚)醚改性硅油、羧基改性硅油、多功能嵌段硅油、有機(jī)硅季銨鹽、尤以農(nóng)藥增效助劑、流平劑、消泡劑、石油開采助劑、去污劑、皮革處理劑、密封膠增塑劑、光引發(fā)劑、的研究居多。

制備^[1]

通常由二氯硅烷水解制備。

(CH₃)₂SiCl₂+H₂O→[(CH₃)₂SiO]₄→(CH₃)₃Si—O—Si(CH₃)₃[1]

如果采用一氯硅烷，則生成：

R₃SiCl+H₂O→(R₃Si)₂O

如果采用三氯硅烷，則生成網(wǎng)型而非線型硅氧烷：

二氯硅烷為原料，也可生成少量環(huán)狀硅氧烷：

主要參考資料

[1] 實(shí)用精細(xì)化工辭典

[2] 精細(xì)化工辭典

[3] CN201080054696.6硅油乳液、其生產(chǎn)方法及硅油組合物

[4] CN201710474570.8網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)氨基改性硅油整理劑的制備方法

[5] 2014年國內(nèi)有機(jī)硅進(jìn)展

[6] 硅油的研究集中在甲基硅油及乳液的制法