一種新型含氫硅油及其生產(chǎn)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種新型含氫硅油及其生產(chǎn)方法。該新型含氫硅油是通過將含有烯基的POSS原料和含氫硅油原料在催化劑作用下進(jìn)行硅氫加成而得；其生產(chǎn)方法包括：將含有烯基的各種多面體低聚硅倍半氧烷(POSS)溶解在各種溶劑中，在Pt或Rh配合物作催化劑的條件下與含氫硅油通過硅氫加成，得到目標(biāo)產(chǎn)品。在本發(fā)明專利技術(shù)中，可以根據(jù)不同溶劑、反應(yīng)要求確定不同的反應(yīng)溫度，同時(shí)可以用不同的含氫硅油和不同的POSS制備含有不同量POSS的各種新型含氫硅油。本發(fā)明專利技術(shù)的新型含氫硅油可以作為加成型硅橡膠和硅樹脂的交聯(lián)劑，可以提高加成型硅橡膠和硅樹脂的力學(xué)性能和熱性能，且其原料易得，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期較短，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種含氫硅油及其生產(chǎn)方法，特別涉及一種含有POSS的新型含氫硅油及其生產(chǎn)方法，屬于化工和有機(jī)高分子材料領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
含氫硅油無毒無味，由于分子中含一定數(shù)量的比較活潑的Si-H鍵，在催化劑作用下，可與其它含雙鍵、羥基等活性基團(tuán)的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成具有各種特殊性能的硅產(chǎn)品。含氫硅油(及乳液)具有耐候性，疏水效果好等特性，能在催化劑的作用下，在各種基材表面交聯(lián)形成防水膜，具有防潮、防霉、防銹及透氣性，在很大領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。如用作織物棉麻、絲及腈綸、滌綸等各種纖維柔軟的后整理；用于滅火劑(干粉)、玻璃、陶瓷、皮革、紙張、金屬、水泥、大理石等建筑材料的防潮、疏水處理劑；用于有機(jī)硅系列表面活性劑及聚醚硅油勻泡劑等；用于加成型硅橡膠系列產(chǎn)品的交聯(lián)劑；用于合成改性硅油等行業(yè)。但傳·統(tǒng)含氫硅油的防氧化、耐高溫、阻燃性能、防潮、防霉、防銹、透氣等性能仍有待提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供，其通過將具有無機(jī)硅氧骨架結(jié)構(gòu)的POSS引入到傳統(tǒng)含氫硅油中，從而制備出具有新特性的含氫硅油，其不僅能有效改善傳統(tǒng)含氫硅油的防潮、防霉、防銹及透氣等性能，還能賦予其較好的熱性能、抗氧化性能、阻燃性能等。為實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用了如下技術(shù)方案一種新型含氫硅油，其聚硅氧烷主鏈上通過化學(xué)鍵連接有POSS分子。進(jìn)一步的講，所述含氫硅油中含氫O. Olwt% 1.6wt%。一種新型含氫硅油的生產(chǎn)方法，包括將一種以上含有烯基的POSS原料溶解到有機(jī)溶劑中，并加入Pt或Rh配合物催化劑混合均勻，再加入含氫硅油原料，在室溫到有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)溫度條件下通過硅氫加成反應(yīng)制得目標(biāo)產(chǎn)物；其中，所述有機(jī)溶劑、Pt或Rh配合物催化劑與POSS原料的質(zhì)量比為O.2-5 O.00001-1 I；所述含氫硅油原料中活性氫的物質(zhì)的量比POSS原料中C = C雙鍵的總物質(zhì)的量多20%以上。進(jìn)一步的講，所述POSS分子來源于含有烯基的POSS。作為優(yōu)選方案之一，所述含有烯基的POSS包括T8、TlO和T12型P0SS，所述T8 型 POSS 的分子式為，其中，η = I 8，m = 0 7，m+n 彡 8;所述TlO 型 POSS 的分子式為，其中，η = I 10，m = O 9，m+n ^ 10 ；所述T12 型 POSS 的分子式為 Si12O18R1nR212-m—nR3m，其中，η = I 12，m = O 11，m+n ^ 12 ；所述R1是含有C = C雙鍵的取代基，其可選自乙烯基、烯丙基、2-烯丁基、3-烯丁基、2-甲基烯丙基、丙烯酰氧甲基、甲基丙烯酰氧甲基、丙烯酰氧乙基、甲基丙烯酰氧乙基、丙烯酰氧丙基和甲基丙烯酰氧丙基中的任意一種或多種，但不限于此；所述R2和R3為不含C = C雙鍵的有機(jī)基團(tuán)，其可選自含一個(gè)到18個(gè)碳的飽和烷基、環(huán)戊基、環(huán)己基、苯基、乙酰氧丙基、乙酰氧乙基、乙酰氧甲基、氨甲基、氨乙基、Y_氛丙基、齒經(jīng)基、疏燒基、N- ( β -氛乙基)-Y -氛丙基、Y -2, 3_環(huán)氧丙氧丙基、β _輕乙基、Y -輕丙基、4-輕丁基、5-輕戍基、N-苯基-氨甲基、N-苯基-β -氨乙基、N-苯基-Y -氨丙基、(N-全氟辛基磺?；?-氨丙基、含氟燒基、異氰酸烴基、氰烴基、-CH2CH2-Si (OCH3)3和-CH2CH2-Si (OC2H5)3中的任意一種或多種，但不限于此，所述鹵烴基的分子式為XR-，其中，R為C1-C18烷基，X為氯或溴， 所述巰烷基的分子式為HSR，其中，R為C1-C18烷基，所述含氟烷基的分子式為CxH2x+1_yFy，χ = 1-18，O < y < 2x+2, x、y均為自然數(shù)，所述異氰酸烴基的分子式為0CNR-，R為C1-C18烷基，所述氰烴基的分子式為CNR-，R為C1-C18烷基。所述含氫硅油原料可選自甲基含氫硅油、甲基苯基含氫硅油、乙基含氫硅油、乙基苯基含氫娃油和甲基乙基含氫娃油中的任意一種或者兩種以上的復(fù)配物。作為優(yōu)選方案之一，所述含氫硅油原料的數(shù)均分子量為200 100000。所述有機(jī)溶劑可選自液體烷烴、液體芳烴、液體醚、液體酮和液體鹵代烴中的任意一種或者兩種以上的組合，但不限于此。所述Pt或Rh配合物催化劑可選自氯鉬酸的異丙醇溶液、鄰苯二甲酸二乙酯Pt或Rh配合物、Pt或Rh-四氫呋喃配合物、四甲基二乙烯基硅氧烷Pt或Rh配合物、Pt或Rh的冠醚配合物、Pt或Rh的大環(huán)多胺配合物以及二氧化硅負(fù)載的Pt或Rh催化劑中的任意一種或兩種以上的組合，但不限于此。附圖說明圖I是本專利技術(shù)實(shí)施例I所涉及反應(yīng)原料及反應(yīng)產(chǎn)物的1HNMR表征圖譜，其中，a為原料甲基含氫硅油，b為原料八乙烯基POSS(TS)，c為反應(yīng)后產(chǎn)物，d為甲基含氫硅油與八乙烯基POSS混合物。具體實(shí)施例方式有鑒于現(xiàn)有含氫硅油制品的不足，本案專利技術(shù)人經(jīng)長(zhǎng)期研究和實(shí)踐，提出了本專利技術(shù)的技術(shù)方案，其具體如下作為本專利技術(shù)的一個(gè)方面，該新型含氫硅油，是通過化學(xué)鍵將POSS分子連接到含氫硅油的聚硅氧烷主鏈上而得，且該新型含氫硅油中含氫O. Olwt % I. 6wt %。作為本專利技術(shù)的另一個(gè)方面，該新型含氫硅油是以傳統(tǒng)的含氫聚有機(jī)硅氧烷為主要原料，和含有雙鍵的不同種形式的POSS在Pt或Rh配合物催化作用以及一定溫度條件下發(fā)生硅氫加成反應(yīng)，再進(jìn)一步除去溶劑和催化劑而得到的粘狀流動(dòng)液體。根據(jù)含氫硅油中的含氫量摩爾數(shù)與POSS中雙鍵的摩爾數(shù)比來進(jìn)行反應(yīng)，可以得到不同含氫量的新型POSS改性含氫娃油。作為可行的實(shí)施方案之一，該新型含氫硅油的生產(chǎn)方法可以包括將有機(jī)溶劑加入到帶有測(cè)溫裝置、冷凝裝置和攪拌裝置的容器中，加入POSS和O. 2-5倍質(zhì)量的有機(jī)溶劑，開啟攪拌將POSS溶解完全，然后依次加入原料POSS量的O. 00001-1倍質(zhì)量的Pt或Rh配合物催化劑，在攪拌的情況下升溫到給定的溫度攪拌O. I lh，然后滴加含氫硅油，加完后繼續(xù)反應(yīng)O. 5 10h，最后真空減壓除去有機(jī)溶劑，降溫，除去催化劑，得到產(chǎn)品。作為優(yōu)選方案之一，前述生產(chǎn)方法的整個(gè)過程都在干燥的氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下進(jìn)行。前述含有烯基的POSS原料選自T8、TlO和T12型P0SS，其中T8型POSS的分子式為 Si8O12R1nR28InR3ni(η = O 8，m = O 8，m+n 彡 8)，TlO 型 POSS 的分子式為 Si10O15R1nR210J3m (η = O 10，m = O 10，m+n ( 10)，T12 型 POSS 的分子式為Si12O18R1nR212J3m (η = O 12，m = O 12，m+n ( 12);以 T8 型為例，其 POSS 的結(jié)構(gòu)式為本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種新型含氫硅油，其特征在于，所述含氫硅油的聚硅氧烷主鏈上通過化學(xué)鍵連接有POSS分子。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型含氫硅油，其特征在于，所述含氫硅油的聚硅氧烷主鏈上通過化學(xué)鍵連接有POSS分子。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型含氫硅油，其特征在于，所述含氫硅油中含氫O.OIwt % I. 6wt%。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型硅油，其特征在于，所述POSS分子來源于含有烯基的P0SS,所述含有烯基的POSS包括T8、TlO和T12型P0SS， 所述 T8 型 POSS 的分子式為 Si8O12R1nR28InR3m，其中，η = I 8，m = O 7，m+n ≤8 ;所述!10型？(^的分子式為5丨1(|0151 11^21(|_ 1_1^3 1，其中，11=1 10，111 = 0 9，111+11≤10 ；所述 T12 型 POSS 的分子式為 Si12O18R1nR212J3m,其中，n=l 12，m = 0 11，m+n ^ 12 ； 所述R1是含有C = C雙鍵的取代基，其至少選自乙烯基、烯丙基、2-烯丁基、3-烯丁基、2-甲基烯丙基、丙烯酰氧甲基、甲基丙烯酰氧甲基、丙烯酰氧乙基、甲基丙烯酰氧乙基、丙烯酰氧丙基和甲基丙烯酰氧丙基中的任意一種； 所述R2和R3為不含C = C雙鍵的有機(jī)基團(tuán)，其至少選自含一個(gè)到18個(gè)碳的飽和烷基、環(huán)戊基、環(huán)己基、苯基、乙酰氧丙基、乙酰氧乙基、乙酰氧甲基、氨甲基、氨乙基、Y-氨丙基、齒經(jīng)基、疏燒基、N-( β _氣乙基)-Y _氣丙基、Y _2，3-環(huán)氧丙氧丙基、輕乙基、Y -輕丙基、4-輕丁基、5-輕戍基、N-苯基-氨甲基、N-苯基-β -氨乙基、N-苯基-Y -氨丙基、(N-全氟辛基磺?；?-氨丙基、含氟燒基、異氰酸烴基、氰烴基、-CH2CH2-Si (OCH3)3和-CH2CH2-Si (OC2H5) 3 中的任意一種， 所述鹵烴基的分子式為XR-，其中，R為Cl-C ...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃馳，易生平，毛永云，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：張家港楚人新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：