一種高粘度苯甲基硅油及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高粘度苯甲基硅油，按重量份數(shù)計算，由30～50份的八苯基環(huán)四硅氧烷；80～100份的八甲基環(huán)四硅氧烷；1.1～1.5份的四甲基氫氧化銨硅醇鹽；1～10份的六甲基二硅氧烷組成。本發(fā)明還提供了上述的一種高粘度苯甲基硅油制備方法。本發(fā)明的高粘度苯甲基硅油品質(zhì)高，折光率高，粘度高且可控，可應(yīng)用于制備硅脂、低溫潤滑油、精密儀器減震、核電站專用防輻射高熱載體、持續(xù)高溫下的密封等多個領(lǐng)域。
【專利說明】
一種高粘度苯甲基硅油及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種硅油，具體來說是一種高粘度苯甲基硅油及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 苯甲基硅油是甲基硅油中部分甲基被苯基取代后的產(chǎn)物，具有耐高溫、耐輻照、潤 滑性、高折射率等優(yōu)點。而高粘度苯甲基硅油的旋轉(zhuǎn)粘度可達(dá)到l〇〇〇mPa ? s以上。由于粘度 大，在核電站專用防輻射和高熱載體、持續(xù)高溫下的結(jié)構(gòu)密封中均使用此類硅油，使用后密 封結(jié)構(gòu)不易脫落、且其中的放射性物質(zhì)不易泄露；由此類硅油制備出的硅脂可應(yīng)用于電子 元器件的熱導(dǎo)、密封和潤滑載體，且該硅脂中的硅油不易析出，具有低粘度苯甲基硅油無法 替代的功能，為目前苯甲基硅油的高端應(yīng)用產(chǎn)品。此類硅油是具有發(fā)展前景的產(chǎn)品。
[0003] 目前，關(guān)于制備苯甲基硅油的方法主要有水解縮合法和催化平衡法兩種。例如，專 利CN 101851333A公布了一種以甲基苯基環(huán)硅氧烷、二甲基環(huán)硅氧烷、甲基氫環(huán)硅氧烷為原 料，稀土超強(qiáng)酸為催化劑制備甲基苯基含氫硅油。上述方法制備出的硅油主要應(yīng)用于LED封 裝液的交聯(lián)劑，不適宜于上述高粘度苯甲基硅油的用途，且成本偏高。而專利CN 102070785A公布了一種甲基苯基二氯硅烷水解物、二甲基二氯硅烷水解物、甲基苯基環(huán)硅 氧烷為原料制備羥基封端聚甲基苯基硅氧烷的方法。上述方法制備出的硅油粘度小(旋轉(zhuǎn) 粘度小于l〇〇〇mPa ? s)，無法達(dá)到特殊應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，同時制備中產(chǎn)生大量氯化氫酸水廢液而 造成環(huán)境污染。另外目前該類產(chǎn)品制備中的粘度控制技術(shù)欠佳，大多在反應(yīng)初期加入封端 劑，這種制備方法難以得到高粘度的苯甲基硅油。同時市場上大多數(shù)產(chǎn)品都是由不同粘度 的苯甲基硅油混拼而成，實際應(yīng)用效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高粘度苯甲基硅油及其制備 方法，所述的這種高粘度苯甲基硅油及其制備方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中制備苯甲基硅油的過 程中，粘度不易控制，而且粘度不高的技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明提供了一種高粘度苯甲基硅油，按重量份數(shù)計算，其組成及含量如下： 八苯基環(huán)四硅氧烷 30~50份； 八甲基環(huán)四硅氧烷 80~100份；
[0006] 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1, L~1, 5份； 六甲基二桂氧焼 1~1.0份tf
[0007]進(jìn)一步的，上述的一種高粘度苯甲基硅油的制備方法，按重量份數(shù)計算，其組成及 含量如下： 八苯基環(huán)四娃氧院 40份; 八甲基環(huán)四硅氧烷 100份;：
[0008] 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1. 4份; 六甲基二硅氧焼 7. 5份。：
[0009] 進(jìn)一步的，上述的一種高粘度苯甲基硅油的制備方法，按重量份數(shù)計算，其組成及 含量如下： 八苯基環(huán)四硅氧烷 40份； 八甲基環(huán)四硅氧烷 100份；
[0010] 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1. 4份； 六甲基二硅氧烷 5份。
[0011] 進(jìn)一步的，上述的一種高粘度苯甲基硅油的制備方法，按重量份數(shù)計算，其組成及 含量如下： 八苯基環(huán)四硅氧烷 40份； 八甲基環(huán)四硅氧烷 90份；
[0012] 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1. 3份； 六甲基二娃氧焼 2. 5份；
[0013] 進(jìn)一步的，上述的一種高粘度苯甲基硅油的制備方法，按重量份數(shù)計算，其組成及 含量如下： 八苯基環(huán)四硅氧烷 30份; 八甲基環(huán)四硅氧烷 80份；
[0014] 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1. 1份； 六甲基二桂:氧翁 1.份b
[0015] 進(jìn)一步的，上述的一種高粘度苯甲基硅油的制備方法，按重量份數(shù)計算，其組成及 含量如下： 八苯基環(huán)四硅氧烷 50份: 八甲基環(huán)四硅氧烷 100份;
[0016] 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1. 5份; 六甲基二鞋氧焼 10份。
[0017] 本發(fā)明還提供了上述的一種高粘度苯甲基硅油制備方法，包括如下步驟：
[0018] 1)按照重量比稱取八苯基環(huán)四硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基氫氧化銨硅醇 鹽、六甲基二硅氧烷；
[0019] 2)將八苯基環(huán)四硅氧烷在80~90°C下溶于八甲基環(huán)四硅氧烷中，并使溶解體系在 30~40°(：，-0.091〇^的條件下脫水1~2小時；
[0020] 3)將體系升溫至85~95°C，加入四甲基氫氧化銨硅醇鹽，減壓至_0.09MPa，進(jìn)行聚 合反應(yīng)；
[0021] 4)在線粘度測定下，當(dāng)體系粘度上升加速時，常壓下加入六甲基二硅氧烷控制粘 度;在常壓、85~95°C繼續(xù)聚合反應(yīng)1~3小時；
[0022] 5)聚合反應(yīng)完畢后，升溫至150°C進(jìn)行四甲基氫氧化銨硅醇鹽的分解反應(yīng)，保溫30 ~50分鐘，然后在170~180°C，-0.09MPa下脫除低分子化合物30~40分鐘，降溫，過濾出料 即得高粘度苯甲基硅油產(chǎn)品。
[0023] 苯甲基硅油的結(jié)構(gòu)式：
[0025] 本發(fā)明是把一定量的八苯基環(huán)四硅氧烷溶解于八甲基環(huán)四硅氧烷中并使溶解體 系在一定條件下脫水;脫水完畢后在四甲基氫氧化銨硅醇鹽催化及一定條件下開環(huán)聚合， 在體系粘度上升時加入六甲基二硅氧烷，聚合反應(yīng)完成后進(jìn)行四甲基氫氧化銨硅醇鹽的分 解(失活），然后脫除低分子化合物，即得到目標(biāo)產(chǎn)品高粘度苯甲基硅油。
[0026] 本發(fā)明采用的原料為八苯基環(huán)四硅氧烷和八甲基環(huán)四硅氧烷，成本低，制備工藝 簡單、反應(yīng)條件溫和。本發(fā)明關(guān)鍵技術(shù)在于粘度控制方法是在反應(yīng)體系粘度迅速增大時加 入封端劑從而獲得高粘度產(chǎn)品，通過封端劑加入量的調(diào)節(jié)可使苯甲基硅油的粘度達(dá)到設(shè)定 的范圍。本發(fā)明采用的原料之一為八苯基環(huán)四硅氧烷，苯基含量高，制備出的苯甲基硅油折 光率高;進(jìn)行的聚合方式為環(huán)硅氧烷開環(huán)聚合，聚合產(chǎn)率高，分子量分布小，均勻性好。在聚 合反應(yīng)完畢后，將體系中低分子化合物基本完全脫除從而提高了苯甲基硅油的透明性。
[0027] 本發(fā)明合成的硅油品質(zhì)高，折光率高（1.4 7~1 . 5 1 )，粘度高（旋轉(zhuǎn)粘度達(dá)到 lOOOmPa ? s以上），可見光透過率(透明度)在80%以上。
[0028] 本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明的方法工藝簡單，反應(yīng)條件 溫和，成本低、易于工業(yè)化生產(chǎn);所制得的產(chǎn)品粘度高且粘度可控、折光率高、透明度較好。 本發(fā)明可應(yīng)用于制備硅脂、低溫潤滑油、精密儀器減震、核電站專用防輻射高熱載體、持續(xù) 高溫下的密封等多個領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0029] 圖1為實例1八苯基環(huán)四硅氧烷和八甲基環(huán)四硅氧烷為主要原料制備出苯甲基硅 油的透過率曲線圖。
[0030] 圖2為實例1八苯基環(huán)四硅氧烷和八甲基環(huán)四硅氧烷為主要原料制備出苯甲基硅 油的紅外譜圖。
【具體實施方式】
[0031] 結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不限于實施例。折光率按照GB/T 22235-2008"液體黏度的測定"標(biāo)準(zhǔn)，采用上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的NDJ-1型旋轉(zhuǎn) 粘度計25°C下對苯甲基硅油的旋轉(zhuǎn)粘度進(jìn)行測定;折光率按照GB/T6488-2008"液體化工產(chǎn) 品折光率的測定（20°C)"標(biāo)準(zhǔn)，采用上海光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的2w阿貝折光儀20°C下對苯甲基 硅油的折光率進(jìn)行測定;采用上海奧譜勒儀器有限公司生產(chǎn)的754N紫外分光光度計25°C下 對苯甲基硅油的透過率進(jìn)行測定。本發(fā)明中使用的各種原料均為市售的有機(jī)硅產(chǎn)品制備常 用原料。
[0032] 實施例1
[0033] 在反應(yīng)器中將40份八苯基環(huán)四硅氧烷85 °C下溶于100份八甲基環(huán)四硅氧烷，將溶 解體系在-〇. 〇9MPa、40°C下脫水1小時。然后將體系升溫至90°C，加入1.4份四甲基氫氧化銨 硅醇鹽，在-0. 〇9MPa下進(jìn)行反應(yīng)。在線粘度測定下，當(dāng)體系粘度上升加速時，加入7.5份六甲 基二硅氧烷，并在常壓下90°C繼續(xù)反應(yīng)2小時。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系升溫至150°C使四甲 基氫氧化銨硅醇鹽分解(失活）30分鐘。然后在180°C，-0.09MPa下脫除低分子化合物30分 鐘，降溫過濾出料即得高粘度苯甲基硅油。經(jīng)測定，產(chǎn)品折光率為1.4948，粘度為2060mPa ? s，可見光透過率為80.1 %。
[0034] 如圖2所示，通過紅外測試結(jié)果證明，產(chǎn)物苯甲基硅油，在2962.24CHT1處是CH3反對 稱伸展振動吸收峰峰;在1260.84CHT1處是Si-CH3中CH3對稱變形振動吸收峰;在801.31CHT 1 處是Si-(CH3)2中CH3對稱變形振動吸收峰;在1427.60〇11- 1處是1?11^ = 012中012剪式振動吸 收峰，同時是Si-Ph中-Ph的振動吸收峰；在1637.09cnf 1左右處為C = C伸展吸收振動；在 3050CHT1屬苯基(環(huán)）的C-H伸縮振動所致;在1090.38.24〇^ 1處與1022.07〇^1處是5丨-0-51 中Si-0鍵的伸縮振動峰，兩峰強(qiáng)度差不多相等，證明八苯基環(huán)四硅氧烷與八甲基環(huán)四硅氧 烷已經(jīng)開環(huán)聚合。
[0035] 實施例2
[0036] 在反應(yīng)器中將40份八苯基環(huán)四硅氧烷90 °C下溶于100份八甲基環(huán)四硅氧烷，將溶 解體系在-〇.〇9MPa、30°C下脫水2小時。然后將體系升溫至95°C，加入1.4份四甲基氫氧化銨 硅醇鹽，在_〇.〇9MPa下進(jìn)行反應(yīng)。在線粘度測定下，當(dāng)體系粘度上升加速時，加入5份六甲基 二硅氧烷，并在常壓下95°C繼續(xù)反應(yīng)1小時。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系升溫至150°C使四甲基 氫氧化銨硅醇鹽分解(失活)30分鐘。然后在180°C，-0.09MPa下脫除低分子化合物30分鐘， 降溫過濾出料即得高粘度苯甲基硅油。經(jīng)測定，產(chǎn)品折光率為1.4997,粘度為4990mPa ? s。 [0037] 實施例3
[0038] 在反應(yīng)器中將40份八苯基環(huán)四硅氧烷87 °C下溶于90份八甲基環(huán)四硅氧烷，將溶解 體系在_0.09MPa、40°C下脫水1小時。然后將體系升溫至85°C，加入1.3份四甲基氫氧化銨硅 醇鹽，在-0. 〇9MPa下進(jìn)行反應(yīng)。在線粘度測定下，當(dāng)體系粘度上升加速時，加入2.5份六甲基 二硅氧烷，并在常壓下85°C繼續(xù)反應(yīng)3小時。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系升溫至150°C使四甲基 氫氧化銨硅醇鹽分解(失活)50分鐘。然后在170°C，-0.09MPa下脫除低分子化合物40分鐘， 降溫過濾出料即得高粘度苯甲基硅油。經(jīng)測定，產(chǎn)品折光率為1.5052,粘度為6000mPa ? s。
[0039] 實施例4
[0040] 在反應(yīng)器中將30份八苯基環(huán)四硅氧烷80 °C下溶于80份八甲基環(huán)四硅氧烷，將溶解 體系在_0.09MPa、40°C下脫水1小時。然后將體系升溫至95°C，加入1.1份四甲基氫氧化銨硅 醇鹽，在-〇.〇9MPa下進(jìn)行反應(yīng)。在線粘度測定下，當(dāng)體系粘度上升加速時，加入1份六甲基二 硅氧烷，并在常壓下95°C繼續(xù)反應(yīng)1小時。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系升溫至150°C使四甲基氫 氧化銨硅醇鹽分解(失活)40分鐘。然后在180°C，-0.09MPa下脫除低分子化合物30分鐘，降 溫過濾出料即得高粘度苯甲基硅油。經(jīng)測定，產(chǎn)品折光率為1.5040，粘度為2350011^ &?8。 [0041 ] 實施例5
[0042] 在反應(yīng)器中將50份八苯基環(huán)四硅氧烷90 °C下溶于100份八甲基環(huán)四硅氧烷，將溶 解體系在-〇. 〇9MPa、40°C下脫水1小時。然后將體系升溫至90°C，加入1.5份四甲基氫氧化銨 硅醇鹽，在_〇.〇9MPa下進(jìn)行反應(yīng)。在線粘度測定下，當(dāng)體系粘度上升加速時，加入10份六甲 基二硅氧烷，并在常壓下90°C繼續(xù)反應(yīng)2小時。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系升溫至150°C使四甲 基氫氧化銨硅醇鹽分解(失活）30分鐘。然后在180°C，-0.09MPa下脫除低分子化合物30分 鐘，降溫過濾出料即得高粘度苯甲基硅油。經(jīng)測定，產(chǎn)品折光率為1.5049，粘度為1 lOOmPa ? So
[0043]以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任 何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種高粘度苯甲基硅油，其特征在于按重量份數(shù)計算，其組成及含量如下： 八苯基環(huán)四硅氧烷 30~50份； 八甲基環(huán)四硅氧烷 80~100份； 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1.1~1.5份； 六甲基二硅氧烷 1~10份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘度苯甲基硅油的制備方法，其特征在于按重量份數(shù) 計算，其組成及含量如下： 八苯基環(huán)四硅氧烷 40份； 八甲基環(huán)四硅氧烷 100份； 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1.4份； 六甲基二硅氧烷 7.5份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘度苯甲基硅油的制備方法，其特征在于按重量份數(shù) 計算，其組成及含量如下： 八苯基環(huán)四硅氧烷 40份； 八甲基環(huán)四硅氧烷 100份； 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1.4份； 六甲基二硅氧烷 5份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘度苯甲基硅油的制備方法，其特征在于按重量份數(shù) 計算，其組成及含量如下： 八苯基環(huán)四硅氧烷 40份； 八甲基環(huán)四硅氧烷 90份； 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1.3份； 六甲基二硅氧烷 2.5份。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘度苯甲基硅油的制備方法，其特征在于按重量份數(shù) 計算，其組成及含量如下： 八苯基環(huán)四硅氧烷 30份； 八甲基環(huán)四硅氧烷 80份； 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1.1份； 六甲基二硅氧烷 1份。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘度苯甲基硅油的制備方法，其特征在于按重量份數(shù) 計算，其組成及含量如下： 八苯基環(huán)四硅氧烷 50份； 八甲基環(huán)四硅氧烷 100份； 四甲基氫氧化銨硅醇鹽 1.5份； 六甲基二硅氧烷 10份。7. 權(quán)利要求1-6中任一所述的一種高粘度苯甲基硅油制備方法，其特征在于包括如下 步驟： 1)按照重量比稱取八苯基環(huán)四硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基氫氧化銨硅醇鹽、六 甲基二硅氧烷； 2) 將八苯基環(huán)四硅氧烷在80~90°C下溶于八甲基環(huán)四硅氧烷中，并使溶解體系在30~ 40 °C，-0 · 09MPa的條件下脫水1~2小時； 3) 將體系升溫至85~95°C，加入四甲基氫氧化銨硅醇鹽，減壓至_0.09MPa，進(jìn)行聚合反 應(yīng)； 4) 在線粘度測定下，當(dāng)體系粘度上升加速時，常壓下加入六甲基二硅氧烷控制粘度;在 常壓、85~95 °C繼續(xù)聚合反應(yīng)1~3小時； 5) 聚合反應(yīng)完畢后，升溫至150°C進(jìn)行四甲基氫氧化銨硅醇鹽的分解反應(yīng)，保溫30~50 分鐘，然后在170~180°C，-0.09MPa下脫除低分子化合物30~40分鐘，降溫，過濾出料即得高 粘度苯甲基硅油廣品。
【文檔編號】C08G77/06GK105820340SQ201610255656
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】吳蓁, 周亦文, 郭青, 何辛, 王立偉, 張英強(qiáng)
【申請人】上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院