[发明专利]一种多羟基硅油的制备方法与应用

说明书

本发明涉及有机硅化工领域，为解决目前医用硅油在使用过程中，由于亲油性太强，使用中需要利用氟利昂等含氟烷烃进行稀释和清洗等问题，本发明提供了一种多羟基硅油的制备方法，先以环硅氧烷、含氢环体、封头剂为原料，全氟磺酸树脂为催化剂，进行聚合反应，得到含氢聚硅氧烷；然后在Co‑MOFs催化剂的催化下，氧化得到多羟基硅油。得到的多羟基硅油相较于传统硅油，修饰有较多亲水性羟基，具有稳定性好，收率高、重复性好等特点。

技术领域

本发明涉及有机硅化工领域，具体涉及一种多羟基硅油的制备方法与应用。

背景技术

医用硅油具有卓越的滑爽性能、良好的生理惰性、低的粘温系数、低的挥发性等优点，被广泛应用在疾病诊断、医疗检查和手术治疗等场合，以减少医疗器械与人体器官接触时，表面粗糙对人体皮肤产生的强烈痛感，提高医疗效果和体验感。由于润滑用的医用硅油多使用甲基硅油，不溶于医用酒精，且通常需高低粘度配合使用，因此需要对硅油进行稀释，以满足施工的需要。工业上通常使用氟利昂等含氟溶剂进行清洗和稀释，而氟利昂是破坏臭氧层和造成温室效应的“罪魁祸首”，也不能直接作用于人体。

羟基硅油是硅油家族中的重要成员之一，市面上常见的羟基硅油通常是指以羟基封端的聚硅氧烷，又被称为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，结构如下所示：

为无色透明的油状液体，黏度可从几厘斯到几十万厘斯，具有广阔的应用前景。但由于与硅相连的甲基基团均为亲油基团，不溶于极性溶剂，通常需要含氟烷烃进行清洗和稀释，致使其作为医用润滑剂使用受到极大地限制。

发明内容

为解决目前医用硅油在使用过程中，由于亲油性太强，使用中需要利用氟利昂等含氟烷烃进行稀释和清洗等问题，本发明提供了一种多羟基硅油的制备方法，得到的多羟基硅油相较于传统硅油，修饰有较多亲水性羟基，具有稳定性好，收率高、重复性好等特点。

本发明得到的多羟基硅油可作为润滑剂，用在医用器械上。使用完毕后可直接清洗，不再依赖含氟烷烃，具有清洗和稀释方便的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种多羟基硅油的制备方法为以下步骤：(1)以环硅氧烷、含氢环体、封头剂为原料，在全氟磺酸树脂催化下，发生阳离子催化开环聚合反应，得到无色透明的含氢聚硅氧烷；

所述的环硅氧烷包括八甲基环四硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、十甲基环五硅氧烷等。作为优选，所述的环硅氧烷选自八甲基环四硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、十甲基环五硅氧烷中的一种或几种。

所述的含氢环体包括四甲基氢环四硅氧烷、五甲基氢环五硅氧烷等，使用量为原料总质量的2.5％～25％，原料总质量为环硅氧烷、含氢环体、封头剂的质量之和，作为优选，所述的含氢环体选自四甲基氢环四硅氧烷、五甲基氢环五硅氧烷中的一种或几种。

所述的封头剂包括六甲基二硅氧烷、四甲基二氢二硅氧烷等，使用量为原料总质量的0.5％～2％。作为优选，所述的封头剂选自六甲基二硅氧烷、四甲基二氢二硅氧烷中的一种或几种。

所述的催化剂为全氟磺酸树脂，使用量为原料总质量的0.5％～5％，作为优选，催化剂的使用量为原料总质量的1％～5％。

作为优选，聚合反应在装有搅拌器和温度计探头的反应釜中进行；

作为优选，聚合反应温度为30-80℃，聚合时间为2～8小时，优选为2～4小时。

通过聚合反应后得到的产物再通过脱除低沸物和催化剂，得到无色透明的含氢硅油；脱低沸物的温度为80～130℃，真空度为-0.05～-0.095MPa；作为优选，脱低沸物的温度为110～130℃，真空度为-0.05～-0.095M Pa。

(2)在Co-MOFs催化剂的催化下，步骤(1)产物含氢聚硅氧烷被氧化剂氧化得到多羟基硅油。