含氟有机硅材料的研究进展

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1、，2016，30(2):144～150技术进展SILICONEMATEＲIAL*含氟有机硅材料的研究进展＊＊王传萍，袁崇凯，郭震，崔孟忠(烟台大学化学化工学院，山东烟台264005)摘要:综述了近年来含氟有机硅材料的研究成果，详细介绍了氟硅单体、氟硅聚合物的合成方法、应用情况;展望了氟硅材料今后的研究方向。关键词:氟硅材料，氟烃基硅烷，氟烃基聚硅氧烷+中图分类号:TQ324.21文献标识码:Adoi:10.11941/j．i

2、ssn.1009－4369.2016.02．012有机硅材料具有耐高低温性能、优异的耐候料。大多数含氟有机硅单体是通过将含氟烃基引性及良好的疏水性能，在低表面能材料中扮演着入到硅烷或环硅烷单体结构中合成得到，在此基［1］重要的角色;含氟材料具有很高的耐热性、础上，进一步合成含氟有机硅聚合物。一般来耐化学腐蚀性、低表面能(超双疏，疏水疏油)说，合成含氟有机硅单体中的含氟烃基主要有含等特点，很难被光、热及其它化学因素破坏。二氟烃单体和不饱和含氟烃单体，其中含氟烃单体者的优越性能使其被广泛应用于电子、航天、汽又分为全氟

3、烃单体和部分氟烃单体，以及全氟醚车、纺织等众多领域。通过分子结构的设计与合和部分含氟醚等;合成氟硅单体中的硅烷主要有成，将有机硅与有机氟材料的优点进行有机结氯硅烷、含氢硅烷、烷氧基硅烷等。合，可得到一类新型的有机氟硅材料，氟硅材料1.1格式法合成氟烃基硅烷兼具有机氟与有机硅材料的优点，克服了各自不邹方鑫等人分别将3，5－双(三氟甲基)苯足，具有优异的耐高低温、超强疏水疏油、高的基格式试剂和对氟苯基格式试剂与三氯硅烷反光、热以及耐化学稳定性，在各个领域得到了广应，得到了3，5－双(三氟甲基)苯基二氯硅烷［3］泛应用

4、，但其合成工艺难度较大，因而一直是新和对氟苯基二氯硅烷两种含氟有机硅单体。材料领域研究的热点。20世纪50年代末美国道魏奇等人采用全氟己基乙基卤代物与金属镁作为康宁公司将聚甲基－3，3，3－三氟丙基硅氧烷反应底物，在溶剂存在下反应制得格式试剂，再(PMTFPS)实现商业化，得到第一个迄今为止向其中滴加乙烯基三甲氧基硅烷，进行取代反应应用最为广泛的氟硅聚合物。虽然PMTFPS的合制得粗产物，并经过减压蒸馏提纯，进而得到乙成技术已非常成熟，但因其含氟量较低烯基(全氟己基乙基)二甲氧基硅烷(36.5%)导致在某些高温应

5、用领域仍不能满足［(F3C(CF2)5CH2CH2Si(OCH3)2(CHCH2)］，［4］要求，因此人们依然在氟硅材料的合成上进行着收率达98.5%。［2］不懈的探索。目前为止，氟硅聚合物主要有D．V．Patwardhan等人采用4－氟溴苯与镁三种合成方法:一是通过含氟环硅氧烷单体的开条进行反应，以少量1，2－二溴乙烷为引发剂，环聚合;二是通过不饱和含氟单体与聚硅氧烷间制得的格氏试剂进一步与甲基三氯硅烷反应的硅氢化加成反应;三是反应性含氟烃基硅烷间48h，得到4－氟苯甲基三氯硅烷。以同样的方的缩合反应(烷氧

6、基硅烷、氯硅烷、硅醇)。本文综述了近年来有机氟硅单体以及含氟有机硅材收稿日期:2015-10-09。料的合成及应用研究进展。作者简介:王传萍(1991—)，女，硕士生，研究方向为含氟有机硅材料。*基金项目:山东省科技发展计划(2014GGX102008)。1含氟有机硅单体＊＊联系人，E－mail:mzcui@ytu.edu.cn。含氟有机硅单体是合成氟硅材料的基础原第2期王传萍等．含氟有机硅材料的研究进展·145·法合成了甲基［3，5－二(三氟甲基)苯基］二进行硅氢化反应，得到结构如式3的含氟烃基接乙氧基硅烷，不

7、同的是将前述合成中的无水乙醚枝聚硅氧烷大分子。将其涂覆于玻璃表面，并进溶剂换为四氢呋喃，甲基三乙氧基硅烷滴加完毕行热交联成膜，可制得高疏水性、低表面能材料，后仅反应2h即可得到产物［5］。［11］细菌接种实验结果表明细菌无法在膜表面存活。1.2硅氢化法合成氟烃基硅烷CH3李战雄等人以三种含CC双键的部分含氟SiOm醚化合物，如含氟烃基烯丙基醚［CHCHCH22CH2CH2CH2OCH22(CF2)nCF3OCH2(CF2)nCHF2，(n=1、3、5)］，在铂催化(n=3、5、7、

8、9)(3)下与甲基氢二氯硅烷(CH3SiHCl2)进行硅氢加H．F．Kunzler等人也开展了类似的研究，成，得到含氟烷氧丙基甲基二氯硅烷，收率他们在二噁烷和无水四氢呋喃溶剂中，将含氢硅［6］79.0%。袁京等人采用一步法将十三氟辛醇、油和烯丙氧基八氟戊烷在铂的四乙烯基二甲基二氯丙烯和四丁基溴化铵依次加入三口烧瓶中，在硅氧烷配合物催化下，反应至Si—H键完全消失碱性水溶液