[发明专利]一种新型含氢硅油及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氢硅油及其生产方法，特别涉及一种含有POSS的新型含氢硅油及其生产方法，属于化工和有机高分子材料领域。

背景技术

含氢硅油无毒无味，由于分子中含一定数量的比较活泼的Si-H键，在催化剂作用下，可与其它含双键、羟基等活性基团的化学物质发生反应，生成具有各种特殊性能的硅产品。含氢硅油(及乳液)具有耐候性，疏水效果好等特性，能在催化剂的作用下，在各种基材表面交联形成防水膜，具有防潮、防霉、防锈及透气性，在很大领域得到广泛应用。如用作织物棉麻、丝及腈纶、涤纶等各种纤维柔软的后整理；用于灭火剂(干粉)、玻璃、陶瓷、皮革、纸张、金属、水泥、大理石等建筑材料的防潮、疏水处理剂；用于有机硅系列表面活性剂及聚醚硅油匀泡剂等；用于加成型硅橡胶系列产品的交联剂；用于合成改性硅油等行业。但传统含氢硅油的防氧化、耐高温、阻燃性能、防潮、防霉、防锈、透气等性能仍有待提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型含氢硅油及其生产方法，其通过将具有无机硅氧骨架结构的POSS引入到传统含氢硅油中，从而制备出具有新特性的含氢硅油，其不仅能有效改善传统含氢硅油的防潮、防霉、防锈及透气等性能，还能赋予其较好的热性能、抗氧化性能、阻燃性能等。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新型含氢硅油，其聚硅氧烷主链上通过化学键连接有POSS分子。

进一步的讲，所述含氢硅油中含氢0.01wt％～1.6wt％。

一种新型含氢硅油的生产方法，包括：

将一种以上含有烯基的POSS原料溶解到有机溶剂中，并加入Pt或Rh配合物催化剂混合均匀，再加入含氢硅油原料，在室温到有机溶剂的沸点温度条件下通过硅氢加成反应制得目标产物；

其中，所述有机溶剂、Pt或Rh配合物催化剂与POSS原料的质量比为0.2-5∶0.00001-1∶1；

所述含氢硅油原料中活性氢的物质的量比POSS原料中C＝C双键的总物质的量多20％以上。

进一步的讲，所述POSS分子来源于含有烯基的POSS。

作为优选方案之一，所述含有烯基的POSS包括T8、T10和T12型POSS，

所述T8型POSS的分子式为Si₈O₁₂R¹_nR²_8-m-nR³_m，其中，n＝1～8，m＝0～7，m+n≤8；

所述T10型POSS的分子式为Si₁₀O₁₅R¹_nR²_10-m-nR³_m，其中，n＝1～10，m＝0～9，m+n≤10；

所述T12型POSS的分子式为Si₁₂O₁₈R¹_nR²_12-m-nR³_m，其中，n＝1～12，m＝0～11，m+n≤12；

所述R¹是含有C＝C双键的取代基，其可选自乙烯基、烯丙基、2-烯丁基、3-烯丁基、2-甲基烯丙基、丙烯酰氧甲基、甲基丙烯酰氧甲基、丙烯酰氧乙基、甲基丙烯酰氧乙基、丙烯酰氧丙基和甲基丙烯酰氧丙基中的任意一种或多种，但不限于此；

所述R²和R³为不含C＝C双键的有机基团，其可选自含一个到18个碳的饱和烷基、环戊基、环己基、苯基、乙酰氧丙基、乙酰氧乙基、乙酰氧甲基、氨甲基、β-氨乙基、γ-氨丙基、卤烃基、巯烷基、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基、γ-2，3-环氧丙氧丙基、β-羟乙基、γ-羟丙基、4-羟丁基、5-羟戊基、N-苯基-氨甲基、N-苯基-β-氨乙基、N-苯基-γ-氨丙基、(N-全氟辛基磺酰基)-氨丙基、含氟烷基、异氰酸烃基、氰烃基、-CH₂CH₂-Si(OCH₃)₃和-CH₂CH₂-Si(OC₂H₅)₃中的任意一种或多种，但不限于此，