專利名稱：一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油的制作方法
專利說(shuō)明一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油 本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油。苯基甲基硅油是硅油主要品種之一，其應(yīng)用面十分廣泛，它可以用在金屬制品的熱處理浴、高溫加熱油、脂肪烴、芳香烴、脂肪酸、胺、醇、酯及烯類的分離、分析用色譜載體，電子電氣設(shè)備的潤(rùn)滑油，加入碳黑鋰皂或二硫化鉬作為高溫潤(rùn)滑脂，可用于高溫風(fēng)扇軸承、滾珠軸承、H級(jí)電機(jī)的滾珠軸承考克、運(yùn)輸鏈條、爐門防磨軸承、瓦特計(jì)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、紡織干燥機(jī)、炸彈控制器、蒸汽透平機(jī)、低速防磨軸承、耐高溫紡織機(jī)械的潤(rùn)滑等，也可以用于化纖噴絲防粘處理等。
傳統(tǒng)的苯甲基硅油合成技術(shù)是通過(guò)三甲基氯硅烷與二甲基二氯硅烷、苯甲基二氯硅烷進(jìn)行共水解，聚合反應(yīng)(也可采用六甲基二硅醚、甲基環(huán)硅氧烷、二苯基環(huán)硅氧烷)在催化劑酸或無(wú)機(jī)堿的存在下進(jìn)行聚合反應(yīng)。上述合成方法所得到的苯基甲基硅油由于殘存微量的酸堿性，鏈節(jié)中只能同時(shí)存在二甲基、苯甲基或二甲基二苯基兩種硅氧烷鏈節(jié)單元，因而其閃點(diǎn)(℃)一般只能在280～300℃左右，折射率(25℃)一般為1.460～1.495，粘度(25℃/mm2·s-1)一般為100～200，若粘度大于200，硅油的殘存酸堿性增加，閃點(diǎn)下降。負(fù)電性和耐高溫性能均不夠理想，無(wú)法滿足一些粘度要求高的場(chǎng)合300(25℃/mm2·s-1)以上，閃點(diǎn)大于300℃和對(duì)揮發(fā)份要求高的場(chǎng)合。本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有高粘度(＞300/mm2·s-1)，高閃點(diǎn)(≥350℃)，高折射率(≥1.4950/25℃)，硅油中殘存的酸堿性低(酸值≤0.01％)，負(fù)電效應(yīng)和耐高溫性能好并具有生理惰性，適用于作為高溫條件下長(zhǎng)期使用或護(hù)理用的，以二苯基甲基硅氧烷為鏈終止劑(封端劑)Si-O-Si分子長(zhǎng)鏈上同時(shí)具有二甲基、二甲基二苯基、甲基苯基三種硅氧烷鏈節(jié)單元的新型苯基甲基硅油的合成方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油，其特征在于采用下列四種原料進(jìn)行合成，其配比為以二苯基甲基硅氧烷為鏈封端劑的低聚合度硅氧烷28～35％甲基環(huán)硅氧烷硅油2～14％以羥基封端的低聚合度二甲基二苯基硅氧烷 50～70％四甲基氫氧化銨 上述三種組分總重的 0.01～0.1％本發(fā)明以二苯基甲基硅氧烷為鏈封端劑的低聚合度硅氧烷的聚合度為0～8；甲基環(huán)硅氧烷為環(huán)體，其結(jié)構(gòu)可以為八甲基環(huán)四硅氧烷D4，也可以是甲基混合環(huán)體，如D3、D4、D5、D6的混合物，簡(jiǎn)稱DMC，但其中D4的含量不得低于80％；以羥基封端的低聚合度二甲基二苯基硅氧烷的聚合度n＝3～9；四甲基氫氧化銨可以是以水溶液或硅醇鹽的形式加入。
本發(fā)明的合成工藝，其特征在于包括以下工藝步驟(1)加料按配方分別稱取以二苯甲基硅氧烷為封端劑的低聚合度硅氧烷，原料組分I，甲基環(huán)硅氧烷，原料組分II，羥基封端的低聚合度二甲基二苯基硅氧烷，原料組分III，四甲基氫氧化銨或四甲基氫氧化銨硅醇鹽，原料組分IV，加入帶有攪拌、溫度計(jì)、冷凝管接受器等減壓的反應(yīng)器中；(2)加熱、真空脫水開(kāi)動(dòng)攪拌，通入經(jīng)氯化鈣和硅膠干燥處理過(guò)的氮?dú)饣蚩諝猓_(kāi)動(dòng)真空泵，調(diào)節(jié)真空度，使其殘壓控制在40-10mmHg，開(kāi)動(dòng)攪拌，在攪拌下開(kāi)始加熱進(jìn)行脫水反應(yīng)，在40-60℃/40-10mmHg下脫水20-30分鐘；(3)加熱并減壓在攪拌下升溫，并降低真空度；(4)堿催化重排平衡化反應(yīng)在75-120℃/210-150mmHg條件下繼續(xù)脫水和堿重排反應(yīng)1.5～3.0小時(shí)，排除真空，恢復(fù)常壓；(5)升溫、常壓破壞催化劑開(kāi)始升溫，于170-200℃破壞催化劑，維持0.3～1.0小時(shí)(6)真空脫低沸重新開(kāi)動(dòng)真空泵，于300-350℃/10-5mmHg下脫低沸0.5～3.0小時(shí)，將堿催化劑重排化反應(yīng)中未反應(yīng)的低沸物脫除；(7)活性炭脫色過(guò)濾于真空條件下降溫至40℃，排除真空，用活性炭脫色過(guò)濾后得到外觀微黃透明的液體苯基甲基硅油。
本發(fā)明以二苯基甲基硅氧烷作為鏈的封端劑，其Si-O-Si分子長(zhǎng)鏈中同時(shí)可以存在二甲基、二甲基二苯基、甲基苯基三種硅氧烷鏈節(jié)單元，這種結(jié)構(gòu)的苯基甲基硅油結(jié)構(gòu)式如下 其中，m、n、o可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，n也可以是0；通過(guò)改變和調(diào)節(jié)四種組分原料的用料即可得到不同粘度，不同折光率和由不同基團(tuán)二甲基或二苯基或苯甲基組成的苯基甲基硅油，可達(dá)到如下的基本性能外觀微黃色透明液體粘度25℃ ≥300/mm2s-1一般300-3000/mm2s-1折光率20℃ 1.4800～1.5100凝固點(diǎn)℃ ≤-40℃閃點(diǎn)℃ ≥350℃熱損耗250℃/2小時(shí) ≤0.8％300℃/3小時(shí)＜1.5％
本發(fā)明可耐250～300℃的高溫；可用于高溫場(chǎng)合如熱載體、紡織機(jī)械潤(rùn)滑、耐高溫硅脂基礎(chǔ)油、化纖噴絲防粘劑，也可用于300℃長(zhǎng)時(shí)間使用的有機(jī)密封膠的添加劑、增塑劑，及用于臨床燒傷、創(chuàng)傷、燙傷的皮膚修復(fù)護(hù)理和外科手術(shù)病人預(yù)防和治療疤痕增生的護(hù)理填充液。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有耐高溫、低揮發(fā)性、高閃點(diǎn)、低酸堿性(中性)、帶負(fù)電性及生理惰性等特點(diǎn)，成本低，值得推廣和應(yīng)用。

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
參見(jiàn)附圖1，1為取料；2為加熱、真空脫水；3為加熱并減壓；4為堿催化重排(平衡化)；5為升溫、常壓破壞催化劑；6為真空脫低沸；7活性炭脫色過(guò)濾。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)實(shí)例說(shuō)明，這種化工產(chǎn)品的制造技術(shù)對(duì)本專業(yè)的人來(lái)說(shuō)還是比較清楚的。
實(shí)施例1分別稱取以苯基甲基為封端劑的低聚合度硅氧烷(組分I)192g(32％)，甲基環(huán)硅氧烷(組分II)81.6g(13.6％)，以羥基封端的低聚合度二甲基二苯基硅氧烷326.4g(54.4％)，四甲基氫氧化銨水溶液0.97g(上述三種組分的重量和的0.1％)。將四種組分的原料加入反應(yīng)瓶，開(kāi)始攪拌，開(kāi)啟真空泵，調(diào)節(jié)真空泵使殘存的壓力維持在(40-10)mmHg下開(kāi)始升溫，當(dāng)溫度上升到40℃，于45℃/20mmHg條件下脫水20分鐘后，降低真空度至殘壓，在200mmHg左右，開(kāi)始升溫，當(dāng)溫度達(dá)到85℃時(shí)于85℃/200mmHg條件下繼續(xù)脫水并開(kāi)始進(jìn)行堿催化重排反應(yīng)，0.5小時(shí)后，升溫至115℃，于115℃/250mmHg下維持2.0小時(shí)，然后排除真空，開(kāi)始升溫破壞催化劑，當(dāng)溫度升高到170℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，0.5小時(shí)后開(kāi)始減壓升溫，并于330℃/10mmHg條件下脫低沸0.5小時(shí)后開(kāi)始降溫，降溫到40℃，排除真空，加入活性炭過(guò)濾，可得到微黃色透明液體，粘度(25℃)330/mm2s-1，折光率(20℃)1.4930，閃點(diǎn)(℃)≥350℃，苯基甲基硅油469g，脫出低沸84g，產(chǎn)率80％左右。
實(shí)施例2分別稱取以二苯基甲基硅氧烷為封端劑的低聚合度硅氧烷(組分I)105g(35％)，甲基環(huán)硅氧烷(組分II)17.7g(5.9％)，以羥基封端的低聚合度二甲基二苯基硅氧烷(組分III)177.3g(59.1％)，四甲基氫氧化銨水溶液0.67g(上述三種組分重量和的0.08％)等四種組分的原料加入，按和實(shí)施例1完全相同工藝條件進(jìn)行合成操作，得到粘度(25℃)720/mm2s-1，折光率(20℃)1.5185，閃點(diǎn)(℃)≥350℃，外觀為微黃色透明液體的苯基甲基硅油229g，脫除低沸37g，產(chǎn)率約77％。
實(shí)施例3分別稱取以二苯基甲基硅氧烷為封端劑的低聚合度硅氧烷(組分工)180g(29.3％)，甲基環(huán)硅氧烷(組分II)15g(2.4％)，以羥基封端的低聚合度二甲基二苯基硅氧烷(組分II)420g(68.3％)，四甲基氫氧化銨水溶液0.97g(上述三種組分重量和的0.06％)等四種組分的原料加入，按和實(shí)施例1完全相同工藝條件進(jìn)行合成操作，得到粘度(25℃)1300/mm2s-1，折光率(20℃)1.5270，閃點(diǎn)(℃)≥360℃，凝固點(diǎn)＜-40℃，外觀為微黃色透明液體的苯基甲基硅油460g，脫除低沸84g，產(chǎn)率約77％。
權(quán)利要求
1.一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油，其特征在于采用下列四種原料進(jìn)行合成，其配比為以二苯基甲基硅氧烷為鏈封端劑的低聚合度硅氧烷 28～35％甲基環(huán)硅氧烷硅油 2～14％以羥基封端的低聚合度二甲基二苯基硅氧烷 50～70％四甲基氫氧化銨 上述三種組分總重的0.01～0.1％
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油，其特征在于以二苯基甲基硅氧烷為鏈封端劑的低聚合度硅氧烷的聚合度為0～8。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油，其特征在于甲基環(huán)硅氧烷為環(huán)體，其結(jié)構(gòu)可以為八甲基環(huán)四硅氧烷D4，也可以是甲基混合環(huán)體，如D3、D4、D5、D6的混合物，簡(jiǎn)稱DMC，但其中D4的含量不得低于80％。
4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油，其特征在于以羥基封端的低聚合度二甲基二苯基硅氧烷的聚合度n＝3～9。
5.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油，其特征在于四甲基氫氧化銨可以是以水溶液或硅醇鹽的形式加入。
6.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油的合成工藝，其特征在于包括以下工藝步驟(1)加料按配方分別稱取以二苯甲基硅氧烷為封端劑的低聚合度硅氧烷，原料組分I，甲基環(huán)硅氧烷，原料組分II，羥基封端的低聚合度二甲基二苯基硅氧烷，原料組分III，四甲基氫氧化銨或四甲基氫氧化銨硅醇鹽，原料組分IV，加入帶有攪拌、溫度計(jì)、冷凝管接受器等減壓的反應(yīng)器中；(2)加熱、真空脫水開(kāi)動(dòng)攪拌，通入經(jīng)氯化鈣和硅膠干燥處理過(guò)的氮?dú)饣蚩諝猓_(kāi)動(dòng)真空泵，調(diào)節(jié)真空度，使其殘壓控制在40-10mmHg，開(kāi)動(dòng)攪拌，在攪拌下開(kāi)始加熱進(jìn)行脫水反應(yīng)，在40-60℃/40-10mmHg下脫水20-30分鐘；(3)加熱并減壓在攪拌下升溫，并降低真空度；(4)堿催化重排平衡化反應(yīng)在75-120℃/210-150mmHg條件下繼續(xù)脫水和堿重排反應(yīng)1.5～3.0小時(shí)，排除真空，恢復(fù)常壓；(5)升溫、常壓破壞催化劑開(kāi)始升溫，于170-200℃破壞催化劑，維持0.3～1.0小時(shí)；(6)真空脫低沸重新開(kāi)動(dòng)真空泵，于300-350℃/10-5mmHg下脫低沸0.5～3.0小時(shí)，將堿催化劑重排化反應(yīng)中未反應(yīng)的低沸物脫除；(7)活性炭脫色過(guò)濾于真空條件下降溫至40℃，排除真空，用活性炭脫色過(guò)濾后得到外觀微黃透明的液體苯基甲基硅油。
7.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油，其特征在于以二苯基甲基硅氧烷作為鏈的封端劑，其Si-O-Si分子長(zhǎng)鏈中同時(shí)可以存在二甲基、二甲基二苯基、甲基苯基三種硅氧烷鏈節(jié)單元，這種結(jié)構(gòu)的苯基甲基硅油結(jié)構(gòu)式如下 其中，m、n、o可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，n也可以是0。
8.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油，其特征在于通過(guò)改變和調(diào)節(jié)四種組分原料的用料即可得到不同粘度，不同折光率和由不同基團(tuán)二甲基或二苯基或苯甲基組成的苯基甲基硅油，可達(dá)到如下的基本性能外觀微黃色透明液體粘度25℃ ≥300/mm2s-1一般300-3000/mm2s-1折光率20℃ 1.4800～1.5100凝固點(diǎn)℃ ≤-40℃閃點(diǎn)℃ ≥350℃熱損耗250℃/2小時(shí) ≤0.8％
300℃/3小時(shí)＜1.5％
9.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油，其特征存于其可耐250～300℃的高溫。
10.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油，其特征在于可用于高溫場(chǎng)合如熱載體、紡織機(jī)械潤(rùn)滑、耐高溫硅脂基礎(chǔ)油、化纖噴絲防粘劑，也可用于300℃長(zhǎng)時(shí)間使用的有機(jī)密封膠的添加劑、增塑劑，及用于臨床燒傷、創(chuàng)傷、燙傷的皮膚修復(fù)護(hù)理和外科手術(shù)病人預(yù)防和治療疤痕增生的護(hù)理填充液。
全文摘要
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種新型結(jié)構(gòu)苯基甲基硅油，其特征在于采用下列四種原料進(jìn)行合成，其配比為以二苯基甲基硅氧烷為鏈封端劑的低聚合度硅氧烷28～35％，甲基環(huán)硅氧烷硅油2～14％，以羥基封端的低聚合度二甲基二苯基硅氧烷50～70％，四甲基氫氧化銨上述三種組分總重的0.01～0.1％。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有耐高溫、低揮發(fā)性、高閃點(diǎn)、低酸堿性(中性)、帶負(fù)電性及生理惰性等特點(diǎn)，成本低，值得推廣和應(yīng)用。
文檔編號(hào)A61L27/00GK1569925SQ20041001806
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月29日
發(fā)明者章基凱, 戴希璉, 陳俊欽, 陳與同, 諸國(guó)建, 羅洪堅(jiān), 朱穎先 申請(qǐng)人:上海高分子材料研究開(kāi)發(fā)中心