氟硅油

氟硅油系列可分为油、脂以及润滑剂三类，该系列产品除了具备氟硅材料共有的特性外，还有着其他普通油类产品无法比拟的高效润滑性。一般矿物润滑剂随着温度升高而蜡化或粘度明显降低，使润滑油功能降低，易流失；而氟硅油的粘温系数特好。另一独特之处，矿物润滑油随负载增加而磨擦系数增大，而氟硅润滑剂在这方面有明显的优势。相对而言，它可以说是一种面向客户的产品，可根据客户不同 的要求，制备不同性能的氟硅油制品，制备方法也较方便，它主要用在化学介质存在下的高速轴承及各种机械零部件及耐燃油、润滑油、溶剂的阀门、轴承、齿轮、密封垫片、机械泵等的润滑作用。
1 氟硅油的特性
在有机高聚物中引入氟原子，可导致稳定性提高。但在聚硅氧烷中，氟代具有更广泛的作用，而且多在烷基侧链的γ位置上发生。这是由于硅呈电正性，若在α及β位置上氟代，则易导致耐热　　　性降低，这也是氟烃基硅油多为CF3CH2CH2一类的原因。
氟烃基改性硅油以改变二甲基硅油的物理性能为主要目的，使其兼具耐油、耐溶剂、耐化学药品特性。因而，由其配制的润滑剂、消泡剂、脱模剂及织物、皮革用 的防水防污整理剂等，许多性　能优于二甲基硅油，并已在飞机、汽车、机械、化工、轻工、纺织等部门得到广泛的应用。长期以　　　　来商品硅油中的氟烃基主要为CF3CH2CH2，但新近含长链氟烃基及含氧氟烃基的硅油发展也很快。
2 氟硅油的合成工艺
制备含氟烃基硅油的关键是合成氟烃基烷基硅烷单体，早期的氟烃基主要是三氟丙基。近多年来织物防水、防油、防污整理的高档化及消泡剂、脱模剂的高性能化使用含氟烃基聚硅氧烷发展迅速，而且重点是引入长链氟烃基及含氧原子的氟烃基产品的开发[1]。氟烃基硅油的合成工艺比较繁杂，一般由单体合成、分离及水解、水解物解聚制环体及开环聚合制硅油等工序组成，并可用反应方程式示意如下：
MeSiHCl2 +  CF3CH=CH2    Pt     CF3CH2CH2SiMeCl2
CF3CH2CH2SiMeCl2 + H2O          [Me(CF3CH2CH2)SiO]n +HO [Me(CF3CH2CH2)SiO]mH
[Me(CF3CH2CH2)SiO]n +HO [Me(CF3CH2CH2)SiO]mH   KOH     [Me(CF3CH2CH2)SiO]3
n(MeSiO)3+m[Me(CF3CH2CH2)SiO]3+(Me3Si)2O
                                  H+,OH-  Me3SiO (Me2SiO) n [Me(CF3CH2CH2)SiO]mSiMe3
其中，合成CF3CH2CH2SiMeCl2是关键的一步。1956年，Tarrant P等[2]应用硅氢化反应由MeSiHCl2与 CF3CH=CH2加成制得了满意收率的CF3CH2CH2SiMeCl2，使氟硅油等的合成技术有了新的突破。利用硅氢化反应，同样可满意得制得长链氟烃基硅烷及氟醚烃基硅烷。硅氢化反应属自由基引发机制，故可伴生氟丙烯的聚合反应，生成聚合产物，降低了原料的有效利用率及目的产物收率。聚合反应可通过氯硅烷适度过量的方法加以抑制。此外，均相加成反应在引发阶段常发生瞬间剧烈放热现象，导致压力、温度猛升；故多在高压釜中进行。
从加成产物中分离、精馏出高纯度（99.5%）的CF3CH2CH2SiMeCl2，对水解缩合后工序很重要。因为少量的三官能硅烷，α-或β-位氟代烷基硅烷以及氟代链烯基硅烷[3]等的存在，即可严重影响水解产物的质量与收率。CF3CH2CH2SiMeCl2水解过程为吸热反应，但副产的HCl溶于水中为放热过程，由于放热量超过吸热量，故引起体系的温度上升。水解产物系由环硅氧烷及含羟基的线型低聚硅氧烷组成，经水洗、中和、干燥后，即可将水解物与(Me2SiO)n，(Me3Si)2O等一起催化平衡，制氟丙基硅油。
    如果CF3CH2CH2SiMeCl2中含有较多的三官能硅烷，则水解物不宜直接用于制氟硅油，而需要通过碱裂解，重排成混合环体。混合环体中，只有环三体[Me(CF3CH2CH2)SiO]3适用作开环聚合制氟硅油及氟硅橡胶的原料。环四体以上的环体，非常稳定，很难单独开环聚合成线型氟硅油。为此可进一步将其裂解重排成环三体使用。
    由环三体出发，既可单独与水作用制成羟基封端的氟丙基硅油，也可与（Me2SiO）n及(Me3Si)2O等一起，催化平衡制成共聚型氟烃基硅油，开环聚合及平衡反应，既可使用强酸（如H2SO4、CF3SO3H等），也可使用强碱（如NaOH、KOH、Me4NOH等）作催化剂。
3 氟硅油的应用
    氟烃基硅油属化学惰性物质，具有优异的耐油、耐溶剂、耐化学试剂、润滑性、憎水性、憎油性、脱模性、消泡性及抗污性。适用作经常接触湿气、高温、溶剂、燃料及化学药品的真空泵或齿轮用润滑油，各类体系用消泡剂，特别是溶剂基洗涤液用消泡剂。由于氟烃基硅油的相对密度较大，而适用作惯性导航系统作漂浮介质，利用长链氟烷基的优异耐溶剂性，使其可用作气相色谱的分离相。－(Me2SiO)x[Me(CF3CH2CH2)SiO]3共聚物的边缘润滑性优良，比之均聚物更适用作润滑脂基础油，利用氟烃基硅油的表面活性，特别是它的憎水、憎油、防污性，已被大量用作高档织物及皮革等的后加工整理剂。
    三氟丙基硅油的润滑性超过了氯苯基硅油而大大优于二甲基硅油，在高负荷条件下，甚至优于矿物油（MIL-H-5606）。但是三氟丙基硅油的黏温性还不很满意，不能用作－40℃下使用的润滑油或－18℃下使用的飞机液压油。随后各种改进的氟烃基硅油不断问世。例如，以甲基苯乙基封端的氟苯基硅油（PhCHMeCH2)Me2SiO(MeCF3CH2CH2SiO)4~5SiMe2(CH2CHMePh)[4]，再加入一定量的三甲基苯基磷酸酯，可有效提高体积模数及润滑性，并降低相对密度及起泡性，故适用作高性能飞机的液压油。
    长链氟代烷基硅油不仅适用作润滑脂基础油，而且也适用作工作油、化妆品纤维及织物的憎水、憎油、防污整理、电绝缘油及涂料、塑料的改性剂。
氟烃基硅油，特别是长链（C4~12）全氟烷基硅油的表面张力不仅低于其他改性硅油及二甲基硅油，而且大大低于合成纤维及织物的表面张力，因而，适用作织物的高效憎水、憎油及耐脏整理剂，水体系及非水体系的高效消泡剂。由于氟烃基硅油的折射率多在1.39~1.40之间，低于二甲基硅油（1.403），故氟烃基硅油对织物的染色增深也有效果[5]。此外，含CF3CH2CH2－的硅油还可用作耐热、耐酸玻璃布的柔软整理剂，如高温下排酸气以及炭黑生产过程中使用的玻璃布过滤器的柔软整理，可大大提高使用寿命。
    还有资料[6]报道，在氟烃基硅油Me3SiO(Me2SiO)m(MeCF3CH2 CH2 SiO)nSi Me3中，混入少量含芳氨基的硅油，如RO(Me2SiO)nR或 Me3SiO(Me2SiO)x[Me(OR)SiO]ySiMe3（式中，R为—C6H4NHPh、—C6H4NHC6H4NHPh等；n=1~50；x=0~47；y=1~10；x+y=1~48）即可用作工作油，应用在风扇离合器、黏性联轴节及减震介质等方面。
4 氟硅油的二次产品
4.1 氟硅脂、氟硅膏
    氟烃基硅油可用作基础油，通过加入增稠剂、稳定剂及改性添加剂以制备氟硅脂、氟硅膏。当三氟丙基硅油用作润滑脂基础油时，可显著改善钢-钢的边界润滑性。它既可单独使用，也可与二甲基硅油或甲基苯基硅油混用，其润滑性明显优于氯代苯基硅油，在高负荷下甚至优于矿油类润滑脂。增稠剂因产品形态可分为锂皂系[7]（氟硅脂）或白炭黑、硅树脂（氟硅膏）。由基础油、增稠剂及改性添加剂混合得到的粗产物，最后还须移入三辊机中进一步研磨，以获得均匀的不含粗粒子增稠剂或改性添加剂的氟硅脂或氟硅膏。氟硅脂适用于－7０～２５２℃，可用在接触化学试剂的高速、重负荷轴承的润滑，接触腐蚀性化合物的阀门的润滑与密封等[8]。氟硅膏可用作高真空硅膏，可用作接触苯类溶剂部位的润滑与密封。
4.2氟硅消泡剂
　　由于氟烃基硅油，特别是长链全氟烷基硅油的表面张力比其他硅油更低，因而由其配制的消泡剂对降低各种起泡体系的表面张力更有效，效果优于其他硅油消泡剂。均聚型及共聚型氟烃基硅油均可用作消泡剂。氟硅油消泡剂可应用在石油工业、纺织工业、合成橡胶及树脂工业、涂料及油墨工业、食品加工业、发酵工业、医疗应用等。
4.3氟硅脱模剂
　　氟硅油还可用于制备脱模剂，其具有良好的抗黏性及润滑性、不腐蚀模具、无毒安全，可在模塑、浇注、封装及涂布等工艺中使用。以氟硅油为基础聚合物配置成的乳液型或无溶剂型产品，可用作纸张隔离剂，具有很独特的性能。

单独使用D3F制备全氟硅油，如果使用KOH等碱性催化剂，会造成平衡偏向环体

这是一个平衡控制的问题,开环中存在着三环体向线性体转变的过程,这是一个可逆的过程,同时,又存在着线性体向四环体的转变过程,这是个不可逆过程,至少说在通常温度下(140度)这个过程是不可逆的.所以控制好这个过程是非常重要的,当然,在实际的操作中又有很多可控的方法,想得到高分子量的线性体并不是难事.

学习啦!谢谢斑猪!:lol:

只会用氟硅油不会做:lol:

谢谢版主，长见识了！！！！！！！！

静静学习一下，确实长见识了！

含氟的东西是不错，但是太天价了？用不起啊！！:mad:

呵呵，好东东。谢啦

学习了！价高自有价高的优点。

再次学习一下，这次可能需要做这方面的东东。

学习了,长见识了，呵呵:lol:

氟硅的结合应该不错的

谢谢版主，长见识了！！！！！！！！

学习了谢谢