546-56-5 / 八苯基環四硅氧烷

【背景及概況】^[1][2]

有機硅是分子結構中含有硅元素的有機高分子合成材料，它兼有有機化合物和無機化合物的特性。有機硅分子因其結構特性決定了它具有其他高分子所不及的優點，如低表面張力、特殊的柔順性和化學惰性。目前，有機硅應用于涂料等工業的多為有機聚硅氧烷，它是以重復的Si-O鍵為主鏈，側基為不同的有機基團。不同的側基基團可賦予有機硅大分子不同的性能，如引入長鏈烷基，可提高憎水性；引入乙烯基，可實現過氧化物引發交聯聚合；引入反應活性點，用于改性。

苯基有機硅產品是分子結構中的部分甲基或全部甲基被苯基取代的一類產品，是一類具有特殊性能和用途的有機硅產品，具有更加優異的耐高低溫性、耐輻射性、抗紫外、耐老化、高折射率等特性。苯基有機硅產品依據分子結構可分為苯基有機硅單體和苯基聚硅氧烷，苯基單體主要是苯基氯硅烷，就是以甲基氯硅烷為原料，通過格氏法、熱縮合法、再分配法、硅氫加成法、直接合成法等工藝得到的含有苯基的氯硅烷。苯基氯硅烷極易水解縮合，放出氯化氫，一般是作為制備苯基聚硅氧烷的原料，不會直接使用。苯基氯硅烷按取代基團的位置和數目不同可分為：苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷、三苯基氯硅烷等。八苯基環四硅氧烷是一種重要的有機硅中間體，可用于合成醫藥中間體、苯基硅 油、苯基硅樹脂、苯基硅橡膠等；還可以用作聚氨酯樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、PP、PET、PE 等的改性中間體，賦予新產品耐高低溫、耐輻射、耐老化等性能。八苯基環四硅氧烷的合成可以以二苯基二氯硅烷為起始原料，經過水解、干燥、裂解等工藝得到。二苯基二氯硅烷的純度及雜質含量決定了八苯基環四硅氧烷的質量，要得 到高品質的八苯基環四硅氧烷，一方面可以對原料二苯基二氯硅烷進行純化，祛除其中的 雜質，另一方面也可以對產品八苯基環四硅氧烷進行純化。

【結構與性質】^[3]

八苯基環四硅氧烷為白色針狀結晶，熔點203℃，沸點334℃，結構如下：

【制備】^[1][3]

方法1：采用二步法、利用二苯基二氯硅烷合成了八苯基環四硅氧烷，適宜的反應條件：

步驟1）合成二苯基硅二醇：在裝有攪拌裝置、冷凝器、溫度計的三口圓底燒瓶中，加入一定量的二苯基二氯硅烷和去離子水，水相對于二苯基二氯硅烷過量，用甲苯、乙醇作為溶劑，并加入少量氨水用于吸收反應放出的氯化氫，冰浴控制溫度0～ 5℃ ，維持該溫度反應，直至反應體系呈中性，結束反應，用乙醇洗2～ 3遍，用水洗去未反應的氯硅烷抽濾，放入無水石油醚中，加入無水硫酸鈉脫水后真空干燥，即得白色粉末狀晶體，二苯基硅二醇。反應方程式如下：

步驟2）合成八苯基環四硅氧烷：在裝有攪拌裝置、冷凝器、溫度計的三口圓底燒瓶中，加入一定量的無水乙醇、二苯基硅二醇、氫氧化鉀，升溫至78℃左右，開始回流，維持該溫度反應約3～4 h，反應結束抽濾，用無水乙醇洗滌三次，再用水洗除去多余的離子至水顯中性，除去未反應的二苯基硅二醇，用無水硫酸鈉脫水，真空干燥，即得白色晶體，八苯基環四硅氧烷。反應方程式如下式：

方法2：按質量比向反應容器中加入二苯基硅二醇與甲醇，攪拌至完全溶解，然后加入堿金屬氫氧化物催化劑，加溫至60~65℃，回流4~6h，冷卻至室溫，靜置5~8h，過濾，干燥，得到針狀結晶的八苯基環四硅氧烷。反應方程式為：

【應用】 ^[4]

八苯基環四硅氧烷既可以以單體的形式物理混摻在防污涂料中，降低涂料的表面能，增加涂膜的柔韌性，還可以起到消泡劑的作用。應用舉例如下：一種散熱涂料，由以下份數的原料組分組成：100-150份聚氯乙烯、78-80份聚醚多元醇、80-85份聚甲基丙烯酸甲酯、55-80份 聚四氟乙烯、65-70份聚異戊二烯、80-90份聚丙烯、6-10份氧化鋁、6-8份氧化鎂、4-6份八苯基環四硅氧烷、6-8份硫代硫酸鈉、7-9份十二烷基二甲基胺乙內酯、4-6份乙酰丙酮釔、5-8 份2-噻吩甲酰三氟丙酮、6-8份甲基丙烯酸甲酯、6-8份二月桂酸二丁基錫、8-10份石英粉、8-10份硅微粉、8-12份二氧化硅、7-9份正丁醇、3-5份碳酸二甲酯、2-4份對苯二胺、3-5份硬脂酰苯甲酰甲烷、4-5份亞磷酸三乙酯、8-10份二氧化鈦、12-15份膨潤土。本發明的散熱涂料具有很好的散熱效果，涂層附著力好，穩定性強，安全無毒副作用。

【參考文獻】

[1] 郭虹, 王丹, 郭紅永. 八苯基環四硅氧烷的合成研究[J]. 沈陽化工學院學報, 2008, 22(4): 293-295.

[2] 易國斌.苯基聚硅氧烷的合成及應用性能研究. 華南理工大學.2017

[3] 朱淮軍；陳維洪；汪濤；張旻；李向陽.一種八苯基環四硅氧烷的制備方法. CN201710107384.0，申請日2017-02-27

[4] 黃惠娟.一種散熱涂料. CN201610763896.8 ，申請日 2016-08-31