硅油的主要用途

背景及概述^[1]

有硅氧结构，常温下为液态化合物者称为硅氧烷，简称为硅油。它是一种低分子量的线型结构聚合物。如果R₁及R₂不是甲基，则不属本条范围。硅油是一种无色或浅黄色的透明液体。无嗅。无味。沸点高。凝固点低。硅氧键很稳定。硅油的特点有：①表面张力低，一般小于209J/cm²，较水及通用表面活性剂均低；②在水及油类中的溶解度低，且活性高，这一特点使得硅油用极少量就可降低水溶液的表面张力；③对热及氧的稳定性高，此一特点使硅油可在高温下使用而不分解；④挥发性低，并具有化学惰性，例如粘度为3×10^-2m²/s(20℃)的二甲基硅油，其蒸气压100℃时仅为6.67mPa、220℃时为40mPa，且一般不与其他物质反应；⑤闪点高，有阻燃性；⑥有良好的电绝缘性、脱模性、消泡性；⑦无生理毒性，小鼠经口LD₅₀100000mg/kg，静脉注射1.0ml/kg(狗)。

结构^[2]

硅油具有硅氧结构，常温下为液态化合物者称为硅氧烷，简称为硅油。最简单的聚二甲基硅氧烷如[1]式。在[2]中，如果R、R₁、R₂均为甲基时，称α，ω-三甲基硅氧基聚二甲基硅氧烷，通常所指硅油，即为此。

用途^[3-4]

硅油用作消泡剂，用于食品、化妆品、造纸、水处理、洗涤剂、制糖、发酵、涂料、纺织印染、钻井及炼油、液压油及高级润滑油、脱模剂等许多方面；用作硅树脂、硅橡胶的原料；粘合剂原料；阻燃塑料的添加剂；绝缘材料原料；也用作润湿剂、皮革整理剂等。为了提高硅油在各方面的适应性，可对上述硅油进行改性，向硅油中引入三氟丙基、氯苯基、长链烷基，可改进其润滑特性；引入聚醚、醇类可提高自乳化性及水溶性；特别是用聚醚改性后，可作为聚氨酯泡沫整泡剂的特殊功能催化剂；加入铝硅酸镁可制成本体型消泡剂；加入二氧化硅及硅酸酯，可提高其消泡性。应用举例如下：

1）制备一种硅油乳液，该硅油乳液可改进化妆品材料的性能且包含在水分散的硅油液滴中的交联硅酮颗粒；生产该硅油乳液的方法；及其硅油组合物。本发明是一种硅油乳液，该硅油乳液包含在硅油液滴中的具有0.05-100μm的平均粒径的交联硅酮颗粒，所述硅油液滴分散于水中且具有0.1-500μm的平均粒径，其中硅油是具有带至少4个碳的硅键合的烷基的烷基改性硅油，且交联硅酮颗粒优选地具有带至少4个碳的硅键合的烷基。还有通过从该硅油乳液中除去水所提供的硅油组合物。

2）制备改性硅油的整理剂，特别是一种网状结构氨基改性硅油整理剂的制备方法。按如以下步骤进行：将含氢量为0.01％～0.08％端含氢硅油与烯丙基聚烷氧基环氧聚醚以及烯丙醇聚氧烷基醚混合后，在酸性催化剂的作用下，合成端环氧聚醚改性硅油中间体；将八甲基环四硅氧烷与复合型氨基硅烷偶联剂混合，在碱性催化剂的作用下，合成氨基共改性硅油中间体；端环氧聚醚改性硅油中间体与氨基共改性硅油中间体在有机溶剂的作用下混合，进行胺化反应，获得网状结构的氨基改性硅油整理剂。与现有技术相比，网状结构氨基改性硅油具有手感突出、耐洗性好、无黄变及自乳化等性能特点。

研究进展^[5]

硅油的研究集中在甲基硅油及乳液的制备和各种应用，如硅油风扇离合器、硅油减振器、电缆终端及接头安装润滑材料、LED用低热阻硅脂、治疗急性胰腺炎的辅助药、肠镜、胃镜及腹腔镜检查的辅助用药、各种眼疾手术的填充材料；也涉及含氢硅油、甲基苯基硅油、高真空扩散泵油、苯基乙烯基硅油、烷氧基封端硅油的合成及应用研究。改性硅油的研究一直很活跃，主要涉及叔丁基二硅氧烷、聚异丁烯基硅油、环氧基硅油、氨基硅油及其乳液、聚醚氨基改性硅油、聚醚改性硅油、烷基与聚醚共改性硅油、聚醚与甲基丙烯酸十二烷基酯共改性硅油、长链烷基酯/环氧基(聚)醚改性硅油、羧基改性硅油、多功能嵌段硅油、有机硅季铵盐、尤以农药增效助剂、流平剂、消泡剂、石油开采助剂、去污剂、皮革处理剂、密封胶增塑剂、光引发剂、的研究居多。

制备^[1]

通常由二氯硅烷水解制备。

(CH₃)₂SiCl₂+H₂O→[(CH₃)₂SiO]₄→(CH₃)₃Si—O—Si(CH₃)₃[1]

如果采用一氯硅烷，则生成：

R₃SiCl+H₂O→(R₃Si)₂O

如果采用三氯硅烷，则生成网型而非线型硅氧烷：

二氯硅烷为原料，也可生成少量环状硅氧烷：

主要参考资料

[1] 实用精细化工辞典

[2] 精细化工辞典

[3] CN201080054696.6硅油乳液、其生产方法及硅油组合物

[4] CN201710474570.8网状结构氨基改性硅油整理剂的制备方法

[5] 2014年国内有机硅进展

[6] 硅油的研究集中在甲基硅油及乳液的制法