[发明专利]新型含氟苯基硅油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氟苯基硅油及其制备方法，产物可应用作导热油、液压油等，属于化学合成、特种高分子材料技术领域。 

背景技术

氟硅聚合物材料结合了有机硅与有机氟聚合物的优点，且互补了各自的不足，现已成为聚合物材料研究领域的一个新热点。其中，氟硅油因具有较低的表面能，优异的抗溶剂性、热稳定性、耐候性和耐磨性等，在纺织品和皮革整理、地板打磨、涂料和涂料添加剂、消泡剂以及航空液压油等领域具有广泛的应用。 

氟硅油中研究较多者为长链氟烷基硅油，但其存在着生物累积性和对环境的危害等一系列问题，如全氟辛烷磺酰基化合物(分子式为C8F17SO3Y，其中Y＝OH、金属盐、卤化物、酰胺等，代号PFOS)对环境存在持久性极强的污染和毒害，联合国环境规划署有机污染物审查委员会已认定全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)符合持久性有机污染物标准，欧盟议会则已经发布限制PFOS的2006/122/EC官方法令。因此，短氟链有机硅替代品的开发已经成为当前氟硅产品的研究热点。 

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可作为耐高温液压油、导热油应用的含氟苯基硅油及其制备方法。 

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种含氟苯基硅油，它具有如下结构： 

其中，R＝-(CF₂)xF、-(CF₂)xH、-O(CF₂)xF或-(CF₂)xH；x＝1、2、4或6；m＝1～20的整数；n＝5～20的整数。 

本发明同时提供上述含氟苯基硅油的制备方法，采用以下步骤： 

a.以3，5-二含氟取代基-1-卤代苯和甲基三甲氧基硅烷为原料，通过格氏反应和取代反应制备含氟有机硅单体3，5-二含氟取代苯基甲基二甲氧基硅烷； 

b.将合成的含氟有机硅单体3，5-二含氟取代苯基甲基二甲氧基硅烷与二甲基二甲氧基硅烷共水解，再通过平衡聚合反应制备3，5-二含氟取代苯基甲基硅油。 

所述的3，5-二含氟取代基-1-卤代苯为3，5-二(三氟甲基)-1-氯苯、3，5-二(三氟甲基)-1-溴苯、3，5-二(八氟丁基)-1-氯苯、3，5-二(九氟丁基)-1-氯苯、3，5-二(八氟戊氧基)-1-氯苯、3，5-二(九氟戊氧基)-1-氯苯、3，5-二(八氟丁基)-1-溴苯、3，5-二(九氟丁基)-1-溴苯、3，5-二(八氟戊氧基)-1-溴苯和3，5-二(九氟戊氧基)-1-溴苯。 

本发明合成含氟苯基硅油的反应式如下： 

(1)硅烷单体制备： 

(2)平衡聚合反应制备氟硅油： 

其中： 

X＝Cl或Br； 

R＝-(CF₂)xF、-(CF₂)xH、-O(CF₂)xF或-(CF₂)xH；x＝1、2、4或6；m＝1～20的整数；n＝5～20的整数。

本发明以3，5-二含氟取代基-1-卤代苯和甲基三甲氧基硅烷为原料，通过格氏反应和取代反应制备含氟有机硅单体3，5-二含氟取代苯基甲基二甲氧基硅烷单体。再将合成的含氟有机硅单体与二甲基二甲氧基硅烷共水解、平衡聚合制得3，5-二(三氟甲基)苯基硅油。本发明具有以下明显优点：产物耐热性好，可望应用作导热油、液压油或表面处理材料等，且具有原材料易得，制备工艺易实现，有利于推广应用的优点。 

附图说明

图1是按本发明实施例5技术方案制备的3，5-二(三氟甲基)-苯基硅油与按照同样工艺制备的二甲基硅油的热失重曲线对比； 

图2是按本发明实施例1、3、4、5、6和7中技术方案制备的六种不同摩尔数(mol)苯基含量的3，5-二(三氟甲基)-苯基硅油的表面张力比较。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述： 

实施例1： 

在装有回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中，加入7.2g镁屑和一定量的四氢呋喃(THF)，导入N₂，使用磁力搅拌器进行搅拌，并用水浴加热体系至30℃，慢慢加入58.6g3，5-双(三氟甲基)溴苯，加完后再继续反应1.5小时得格氏试剂。