694-53-1 / 苯硅烷的應用

背景及概述^[1][2]

苯基硅烷，為重要的有機硅中間體，主要用于加氫試劑，是制備有機硅表面活性劑的原料?，F(xiàn)有生產苯基硅烷和二苯基硅烷的方法工藝比較復雜、成本較高、產品純度低。如果吸入苯基硅烷，請將患者移到新鮮空氣處；如果皮膚接觸，應脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，如有不適感，就醫(yī)；如果眼晴接觸，應分開眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，并立即就醫(yī)；如果食入，立即漱口，禁止催吐，應立即就醫(yī)。

對保護施救者的忠告如下：將患者轉移到安全的場所，咨詢醫(yī)生，如果條件允許請出示此化學品安全技術說明書給到現(xiàn)場的醫(yī)生看。若泄露，小量泄漏盡可能將泄漏液體收集在可密閉的容器中，用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收，并轉移至安全場所，禁止沖入下水道；若大量泄漏，構筑圍堤或挖坑收容，封閉排水管道，用泡沫覆蓋，抑制蒸發(fā)，用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內，回收或運至廢物處理場所處置。

應用^[2][3][4][5]

苯基硅烷是制備有機硅表面活性劑的原料，其應用舉例如下：

1. 制備一種苯基T10籠型倍半硅氧烷。

籠型倍半硅氧烷CSQ(Cage-like Silsesquioxanes)，又稱為多面體低聚倍半硅氧烷，是一類倍半硅氧烷的總稱，分子通式可以簡寫為[RSiO3/2]n。CSQ 是一類籠型有機硅的泛指，不同的CSQ主要在于n和R的不同。CSQ為三維籠型結構，根據(jù)n的不同，分別稱之為T8、T10、T12等，分別對應立方體(Oh) 構型，五棱柱(D5h)構型和類碗狀(D2d)構型，如圖所示。

T10籠型倍半硅氧烷制備方法包括以下步驟：(1)苯基T4鈉鹽的制備：將苯基硅烷單體的有機溶液、含有氫氧化鈉和水的有機溶液混合，旋蒸除去溶劑，得到苯基T4鈉鹽；(2)苯基T10籠型倍半硅氧烷的合成：將1摩爾份苯基T4鈉鹽、2～8摩爾份苯基硅烷單體溶于溶劑中，加入催化量的催化劑，反應，得到苯基T10籠型倍半硅氧烷。

2. 制備一種常溫固化型耐候水性工業(yè)面涂涂料。

具體包括，使用甲基硅烷(MethylSilane)和苯基硅烷(PhenylSilane)的聚合物分別與水性氟碳樹脂、水性聚氨酯樹脂、水性醇酸樹脂經過溶液聚合后用于制造具有優(yōu)良耐候和耐濕熱性能的常溫固化型水性面涂的工業(yè)涂料。由于不使用有機溶劑，所以制成的常溫固化型水性耐候工業(yè)面涂具有很低的有機揮發(fā)物含量，是對使用環(huán)境友好的用于金屬基材面已涂覆有防腐底涂或中涂涂膜面上的水性工業(yè)面涂涂料。

3. 制備一種苯基功能化疏水性沸石。

天然沸石等多孔礦物豐富的孔道結構、高的比表面積及良好的污染物去除性能受到了日益廣泛地關注。制備苯基功能化疏水性沸石的方法，包括如下步驟：將天然斜發(fā)沸石加入苯基硅烷偶聯(lián)劑溶液中反應完全，再經抽濾、沖洗、干燥制得苯基功能化疏水性沸石。上述制備苯基功能化疏水性沸石的制備方法通過對廉價的天然斜發(fā)沸石表面改性苯基硅烷偶聯(lián)劑，使得沸石表面含有苯基功能基團，通過本發(fā)明的方法制備的苯基功能化疏水性沸石可有效吸附芳香類有機污染物。

4. 制備一種八苯基籠形倍半硅氧烷。

籠型聚倍半硅氧烷（POSS）一般分子式表示為（RSiO3/2）n（n≥4），它是由Si-O-Si形成的骨架及有機基團形成的側鏈組成的納米粒子。它具有類似無機二氧化硅的核和有機支鏈，是目前唯一的雜化納米化合物。POSS作為一種納米改性劑，已被廣泛用來制備性能優(yōu)良的有機-無機納米復合材料。

八苯基籠形倍半硅氧烷制備方法為，先將反應器置于冰水浴中，將有機溶劑和去離子水的混合溶液加入反應器中，再加入苯基硅烷；然后開啟攪拌進行水解反應20~60min后靜置，對其有機相進行洗滌和干燥，得前驅水解產物；將前驅水解產物加入原反應容器中，再向其中加入催化劑和溶劑的混合物，于20~250℃溫度下回流反應5~100h后，即有大量白色沉淀物析出；然后對沉淀物進行過濾、洗滌或通過溶解-重結晶的方式來進行提純、烘干得產物。

所以本發(fā)明以苯基硅烷為原料，采用低溫投料和兩步水解工藝，可控地制備出分子量較大且產率較高的八苯基官能化POSS，且制備工藝簡單、產率較高、制備周期短。

5. 制備一種含有POSS結構的抗原子氧聚酰亞胺雜化薄膜。

具體步驟是將含苯基硅烷與含氨丙基硅烷兩種單體在醇/水共溶劑體系中和催化劑作用下反應，經溶劑揮發(fā)、洗滌、冷凍干燥，得到二元胺POSS，并將其用于聚酰亞胺材料的改性，制備了含有POSS結構的聚酰胺酸，經熱酰亞胺化后獲得了一系列不同二元胺POSS含量的聚酰亞胺雜化薄膜。

合成二元胺POSS的反應條件溫和，成本低廉，且最終以化學鍵的形式將POSS結構引入聚酰亞胺分子主鏈，賦予了該材料優(yōu)異的本征抗原子氧性能，雜化薄膜綜合性能優(yōu)異，與未改性的Kapton聚酰亞胺薄膜相比，抗原子氧性能提高了6倍，對于航空航天事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

制備^[1]

一種制備苯基硅烷的方法，其包括如下步驟：在溶解有四氫鋁鋰的四氫呋喃溶液中由滴液漏斗緩慢加入三氯苯硅烷，控制三氯苯硅烷與四氫鋁鋰的摩爾比為3：1，在-10～0℃下進行反應，以TLC方法監(jiān)測反應完畢后，將產物加入冰浴條件下的稀硫酸溶液中，萃取有機層，減壓蒸餾得到苯基硅烷，純度為98.0％。

主要參考資料

[1] CN201410853594.0制備苯基硅烷和二苯基硅烷的方法

[2] CN201711381970.0一種苯基T10籠型倍半硅氧烷及其合成方法與應用

[3] CN200810237283.6用硅烷聚合物制造的常溫固化型耐候水性工業(yè)面涂涂料

[4] CN201710502056.0一種苯基功能化疏水性沸石及其制備方法和應用

[5] CN201510538664.8一種八苯基籠形倍半硅氧烷的制備方法