[发明专利]一种氟硅油的制备方法

说明书

本发明提供了一种氟硅油的制备方法，先将三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷和甲基乙烯基二氯硅烷进行水解反应，再将所得水解物进行聚合反应形成聚甲基乙烯基硅氧烷；然后将所得聚甲基乙烯基硅氧烷与氟烷基碘进行加成反应得到加成物；最后将所得加成物进行氢化脱碘反应，得到式(1)所示氟硅油，分子式为(CH₃)₃SiO[(CH₃)₂SiO]_m[CH₃SiO(CH₂)₂R_F]_nSiO(CH₃)₃，其中m为1‑10000的整数，n为1‑10000的整数，R_F为C1～C12的含氟烷基。本发明的合成路线简单易行、条件温和，所采用原料均是来源广泛且成本较低的原料，易于实现规模化生产，同时，该制备方法具有较高的产率。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，特别涉及一种氟硅油的制备方法。

背景技术

氟硅油是侧链为氟烷烃取代的线型聚硅氧烷。在有机硅聚合物中引入含氟基团，可以降低材料的表面能，提升材料的热稳定性、抗溶剂性、耐腐蚀性、耐候性和耐磨性(Jiang Kejuan，Zhang Xu.Lubricity of fluorosilicone[J].Journal of AeronauticalMaterials，2011，(4):81-85.)，因此，氟硅油广泛应用于飞机、汽车、机械、化工、纺织等领域，最近研究发现氟硅油还可以取代重硅油用于眼科视网膜手术中。

氟硅油作为氟硅聚合物的一个重要分支，结合了氟碳化合物和聚硅氧烷的双重特性，是一种非常有潜力的合成材料。调控氟硅油中的含氟量和分子链结构，从而改善聚合物的性能，进一步拓展氟硅材料的应用范围成为研究的热点之一。另一方面开发多功能化产品，在分子中引入氟烃基的同时，引入其他功能性基团，如氨基、苯基、氯等，赋予氟硅油新的特性，以满足特殊需求，也是研究的主要方向之一。然而，众多氟硅材料的制备仍然仅限于实验室，大部分材料还未能真正得到工业化制备，因此，开发性能优异且成本低廉的氟硅材料具有重要的发展意义。

氟硅油的制备，根据起始原料的不同，目前主要有氯硅烷单体直接共水解法和环状单体共聚法：

(1)氯硅烷单体直接共水解法，反应路线如下：

这种方法工艺简单，易于放大生产，是目前最常用的方法。

(2)环状单体共聚法，反应路线如下：

这种方法聚合速率快、分子量和分子量分布易于控制，极性溶剂可提高催化开环速率如THF、丙酮、DMF、DMSO等，但是商品化的环状单体目前还比较少，且价格较相应的氯硅烷等贵，该方法目前主要用于合成一些高分子量或结构规整性要求高的聚硅氧烷。

然而，无论用哪种方法制备氟硅油，都必须先制备相应的含氟硅单体。目前商品化氟硅单体品种很少，大部分氟硅油都使用甲基三氟丙基二氯硅烷，其成本较高，且其他氟硅单体需要多步反应合成得到，反应条件苛刻，设备要求高。因此开发工艺简单、反应条件温和且适于大批量工业化生产的氟硅油的制备方法，已成为行业内亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氟硅油的制备方法，本发明提供的制备方法简单易行、条件温和、原料来源广泛且成本低，易于实现规模化生产，同时具有较高的产率。

本发明提供了一种氟硅油的制备方法，包括以下步骤：

a)将三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷和甲基乙烯基二氯硅烷在第一非水溶剂与水中进行水解反应后，将所得水解物在催化剂作用下进行聚合反应，得到聚甲基乙烯基硅氧烷；