一种高性能硅油的研究合成

张海英

摘要：用含氢硅油分别合成全苯基硅油和烷基硅油，通过五水合四甲基氢氧化铵的催化，在100度将两种硅油按照比例进行调聚，经过后处理，得到一种无残氢的烷基芳基硅油。与普通烷芳基硅油相比，合成硅油结构规整，成膜性能优异，可广泛应用于压铸脱模等场合。

关键词：硅油调聚；烷芳基硅油；硅链；成膜性能

长链烷基芳基硅油作为压铸脱模剂，脱模效率和热稳定性比有机物脱模剂好得多。有硅类脱模剂也是目前市场使用最多的种类，具有性能稳定，脱模性能优良，性价比高，无毒害等特性，是金属压铸脱模行业的主要用品[1]。但是随着工况要求越来越高，普通的长链烷基芳基硅油在应用上出现一些问题，如脱模率不足导致工件不光滑，涂装性能差等。

本文利用全苯基硅油和烷基硅油进行催化调聚，制得的硅油在性能上明显要高于普通烷基芳基硅油。在金属压铸上有优异的通用性，广泛应用于各种压铸工况，且工件的后涂装性能非常好。

1.实验部分

1.1实验原料

含氢硅油为道康宁公司提供，a-甲基苯乙烯采购自胶州市福田化工有限公司，C12烯烃采购自上海道谱，五水合四甲基氢氧化铵、石油醚为国药试剂。

1.2仪器设备

合成反应装置，FTIR400型红外光谱仪，高温烘箱，TGA-50热重分析仪

1.3实验过程

1）分别合成全苯基硅油和烷基硅油

合成全苯基硅油，将含氢硅油与a-甲基苯乙烯投于反应釜中进行加成反应，确保a-甲基苯乙烯过量以使Si-H能全部反应。保温结束后抽除低沸得到全苯基硅油。

合成C12烷基硅油[2]，注意烯烃要过量确保Si-H能反应完全。经过脱低沸处理得到烷基硅油。

2）将合成的全苯基硅油和烷基硅油按照一定的比例加入调聚反应釜中，通入氮气，加入催化剂五水合四甲基氢氧化铵后逐步升温[3]。通过不同温度不同的保温时间取样进行TGA比对，选取合适的实验条件。调聚结束后，碱催化剂可通过升温至130度分解掉，然后通入氮气升温至200度进行脱除处理。

2、实验原理

加成反应就是常见的硅氢加成反应[4]。

调聚反应是硅链在碱催化的条件下进行断链重排，而随着调聚的时间延长，耐温曲线不再变化，即硅链达到平衡。

普通的烷基芳基硅油[5]通过分别将a-甲基苯乙烯和C12烯烃加成上去的就比较杂乱，因为反应的时候先反应的a-甲基苯乙烯会随意排布，导致后来的烷基侧链也没有规律的替补上去。如此整个硅链就排布比较随意，没有明显的规律。

而通过两种硅油的聚合重排，硅链变得规整，结构非常有规律，这在应用上优势显著。且合成的硅油兼备两种硅油的优点，全苯段的硅链起到了很好的耐温作用，而烷基链段的在润滑上就很有优势，如此才是理想的结构。

3.性能测定

3、1 红外光谱测定

调聚合成的硅油经过红外光谱测定，无Si-H峰，与普通烷芳基硅油相比，无残留的硅氢键。使得硅油在储存和运输工程中更稳定。

3、2 高溫成膜实验测定

模拟压铸状态下的硅油成膜情况，分别将普通硅油、调聚合成的硅油按照1：10的稀释比例制成石油醚的溶液，分别取1g溶液置于坩埚中，在200度的烘箱烘1h，观察成膜情况：

通过对比，可以清楚看出合成的硅油成膜非常平整，非常服帖，这种效果就使得硅油在压铸脱模的场合脱模性能非常优异，打出来的工件必然亮度好，表面无瑕疵，涂装性能非常优异。

总结，通过研究，调聚合成的硅油在耐温性能上表现优越，并且在高温成膜上的效果表现优异。经过调聚后，在性能上明显要高于普通烷基芳基硅油，且工件的后涂装性能非常好，更能广泛应用于各种压铸工况。

参考文献

[1]刘建.道康宁金属压铸有机硅脱模剂[J].精细与专用化学品，2013，21（9）.

[2]林茵，严宝珍.长链烷基硅油的制备[J].北京化工大学自然学报（自然科学版），2004，21（2）.

[3]邢凤兰，孙小龙，李旭等.含酰胺基阴离子型有机硅表面活性剂的合成及性能[J].印染助剂，2015，32（7）.

[4]邵冬云 李优鑫.催化硅氢加成反应负载型铂催化剂的研究进展[J].现代化工，2018，38（4）.

[5]黄文润.改性硅油的新进展[C].中国氟硅有机材料工业协会，2007，1-11.

（作者单位：南京瑭泽化工有限公司）