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一种长链烷基苯基氟硅油及其制备方法技术

技术编号:12815029 阅读:108 留言:0更新日期:2016-02-07 08:48
本发明专利技术公开了一种长链烷基苯基氟硅油及其制备方法,该制备方法包括:在惰性气体的保护下,利用自制的多官能团取代的混合硅氧烷环体作为反应原料,添加相应的封端剂,通过强酸或者强碱开环反应制得高分子量的长链烷基苯基氟硅油。本发明专利技术的制备方法,成本低,反应条件温和,易于控制产物的分子结构、有机基团含量,合成产物中有机基团分布更均匀,粘度低,耐热性能好,能够满足宽温度范围的润滑性能要求。同时也可作为添加剂与合成油或者矿物油复合使用,提升合成油或者矿物油的润滑性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种长链烷基苯基氣硅油的合成方法,由含长链烷基、苯基、氣烷基的 硅氧烷混合环体经强酸或强碱催化开环聚合,控制分子量和分子量分布得到综合性能优良 的长链烷基苯基氣硅油。
技术介绍
在合成润滑油中,甲基硅油具有优异的高低溫性能,但因其润滑性差而影响了它 的应用。众所周知,氣在所有的元素中具有最强的电负性,往往与其他的原子强烈的结合成 键且吸引键合的电子,特别是在C-F中的氣原子,作为取代基显示出强烈的吸电子性。若W 含氣烷基取代部分甲基,则可制得用于高、低溫及高压下的氣娃润滑油。在氣娃润滑油中, W=氣丙基甲基硅油的综合性能最佳,具有高度的耐溶剂性、化学稳定性和优良的润滑性 能。目前,氣硅油的种类繁多,国内外不同牌号的氣硅油产品有几种,但不外乎为立氣丙基 二氯硅烷水解、缩合反应。专利CN1456564制得了含氣混合环硅氧烷,并直接又该混合环体 W强酸催化开环聚合制备氣娃润滑油或氣娃橡胶。 公告号为CN 1304540C的中国专利公开了一种氣娃润滑油及其合成方法,该氣娃 润滑油为具有如下结构式的含氣聚硅氧烷:(IH) 阳005] 其中,Ri=Cl~4烷基;R2=甲基;P= 0、1或2;q= 3~10的整数;X= 2或3;Y=0~11的整数;R'为乙締基或甲基。该含氣聚硅氧烷具有较高的闪点、较低的倾点化及 较好的稳定性。该专利目的在与合成一种高性能的氣娃润滑油,但是在作为润滑油使用过 程中需要硅油具有较好的耐热性能,此方法合成的硅油的热稳定性能优于普通的二甲基娃 油,但是热性能仍然不能满足较高溫度的使用范围,其热稳定性仍需要进一步提升。在与其 他合成油或者矿物油复配使用时,此方法合成的氣娃润滑油与合成油或者矿物油相容性较 差,极易分层,难W复配使用。与之相比,本专利申请的共改性硅油具有优异的热稳定性能, 能与合成油或者矿物油很好的复配使用,可作为添加剂改善基础润滑油的摩擦性能。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种长链烷基苯基氣硅油及其合成方法,该长链烷基苯基氣娃 油中官能团分布均匀,产物耐热润滑性能都得到了很大的提升,应用范围广;该合成方法原 料为自制混合硅氧烷环体,成本低廉,反应溫和易于控制便于产业化。 一种长链烷基苯基氣硅油,包含如结构如式(I)所示的聚合物:a) 式(I )中,Rf=含氣烷基;RPh=含苯基团;RC二C818的烷基;R1二Rf或甲基;R2 =尺。咸甲基;1?3=1?咸甲基;曰,'3,。,(1,6 = 0~10的整数(单一单元中13、〇可^为0); a+b+c+d+e = 3~10的整数,n = 1~500,优选为5~500。 本专利技术的长链烷基苯基氣硅油中,通过引入苯基提高了材料的耐溫性、耐福射、折 光率W及与传统有机材料的相容性;同时,通过引入长链烷基,一方面增强了硅油的亲油 性,另一方面增强硅油的润滑性能。 作为优选,所述的含氣烷基为S氣丙基或1H,1H,2H,2H-全氣辛基; 所述的含苯基团为苯基或者取代苯基; 所述的苯基上的取代基选自一个或者多个Cl~Cs烷基。所述的含苯基团优选为 苯基或者间二甲基苯基。 作为优选,所述的长链烷基苯基氣硅油的数均分子量为1000~lOOOOOg/mol,其 中氣的质量百分比含量为0~67(Wt)%,苯基的质量百分比含量为0~76(Wt)%。 本专利技术还提供了一种所述的长链烷基苯基氣硅油的合成方法,包括W下步骤: 在惰性气体保护下,将混合硅氧烷环体、封端剂和催化剂混合,在25~120°C下反 应3~24小时,反应后经后处理得到所述的长链烷基苯基氣硅油; 所述的混合硅氧烷环体、封端剂和催化剂的摩尔比为1~250 :1 :0.Ol~10;[001引所述的混合硅氧烷环体的结构如式(II)所示:(11) 式(II)中,Rf、Rph、Rc、Rh、R2、Rs、a、b、C、d、e的定义如前文所述。 该制备方法W自制的多官能团取代硅氧烷混合环体为原料,经强酸或强碱开环制 得长链烷基苯基氣硅油。 所述的封端剂为六甲基二硅氧烷、=甲基甲氧基硅烷、=甲基乙氧基硅烷、四甲基 二苯基二硅氧烷、二甲基苯基甲氧基硅烷、二甲基苯基乙氧基硅烷、二甲基四苯基二娃氧 烧、甲基^苯基甲氧基硅烷、甲基^苯基乙氧基硅烷、六苯基^硅氧烷、二苯基甲氧基硅烷、 =苯基乙氧基硅烷中的至少一种; 所述的封端剂与混合硅氧烷环体的摩尔比为1:1~250。 本专利技术方法中采用作为引发剂的强酸为浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、高氯酸、=氣甲 横酸、酸性白±、固体超强酸、大孔强酸性阳离子交换树脂中的一种。所述的强碱为氨氧化 钢、氨氧化钟、四甲基氨氧化锭中的一种。 本专利技术所述的长链烷基苯基氣硅油的合成方法,所用的强酸浓硫酸或者=氣甲横 酸时,其用量为混合硅氧烷环体的重量比为4~8%,反应时间为12~24小时,反应溫度为 25~40°C;所述的强碱为氨氧化钟或者四甲基氨氧化锭时,其用量为混合硅氧烷环体重量 比为0.01~0.05%,反应时间为2~6小时,反应溫度为50~110°C。 本专利技术中,当所述的催化剂为强酸,所述的后处理包括:将得到的反应液冷却至室 溫,加入过量的中和剂进行充分揽拌、中和,再经高速离屯、除去其中的固体,真空脱除残留 原料和低沸物。作为优选,所述的中和剂为碳酸盐、碳酸氨盐、氧化金属中的至少一种,所述 的真空脱除条件为:真空度为-0. 075~-0. 096Mpa,溫度为150~210°C,脱除时间为1~ 4h〇 当所述的催化剂为四甲基氨氧化锭,所述的后处理包括:通过加热分解催化剂,进 而真空脱除残留的原料和低沸物。作为优选,所述的加热分解催化剂溫度为120~160°C, 分解时间为0. 5~1小时,所述真空脱除条件为:真空度为-0. 075~-0. 096Mpa,溫度为 150~210°C,脱除时间为1~地。 同现有技术相比,本专利技术的有益效果体现在: (1)本专利技术的长链烷基苯基氣硅油中有机基团分布更均匀,粘度低,耐热性能好, 能够满足宽溫度范围的润滑性能要求; (2)本专利技术的制备方法成本低,反应条件溫和,易于控制产物的分子结构、有机基 团含量。【附图说明】 图1为十二烷基苯基氣硅油核磁谱图ChNMR); 图2为十二烷基苯基氣硅油,二甲基硅油热,公告号为CN1304540C中合成氣硅油 热稳定性对比灯G); 图3为各实施例中十二烷基苯基氣硅油合成过程示意图。【具体实施方式】 本专利技术可通过如下的实施例进一步说明,但实施例不是对本专利技术保护范围的限 制。 阳0对 实施例1 在成保护下,向一个装有回流冷凝装置、溫度计、磁力揽拌器的100mL干燥的= 口烧瓶中加入十二烷基苯基=氣丙基共改性的硅氧烷混合环体(自制,氣的质量分数为 20%,苯基质量分数为8%,十二烷基质量分数为5% )40g,八甲基环四硅氧烷20g,六甲基 二硅氧烷1. 93g,98%浓硫酸2. 4g,在25°C下反应24小时,反应结束后加入碳酸氨钢4. 15g 充分揽拌中和,经高速离屯、除去其中的固体盐,在真空度为-0. 〇96Mpa,体系溫度200°C下 蒸馈2小时除去其中未反应原料和低沸物,即可得到十二烷基苯基氣硅油。 本实施中制备的十二烷基苯基氣硅油,为澄清透明的液体,分子量为5300g/mol, 其中氣含量为1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种长链烷基苯基氟硅油,其特征在于,包含如结构如式(Ⅰ)所示的聚合物:式(Ⅰ)中,Rf=含氟烷基;RPh=含苯基团;RC=C8‑18的烷基;R1=Rf或甲基;R2=RPh或甲基;R3=RC或甲基;a,b,c,d,e=0~10的整数;a+b+c+d+e=3~10的整数,n=1~500。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:范宏张德琪
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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