1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷是一种纯度高、链节数固定的硅氧烷化合物,通过活泼氢上的硅氢键可以接枝非硅侧基。它在制备改性硅油、硅橡胶交联剂和侧链聚硅氧烷液晶高分子等方面具有广泛应用。
1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷的制备主要是通过从环状甲基氢硅氧烷混合物中分馏得到。关键在于制备含有1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷的环状甲基氢硅氧烷混合物。首先,将甲基氢二氯硅烷在惰性溶剂中水解,得到一系列环状甲基氢硅氧烷和短链线性甲基氢硅氧烷的混合物,然后蒸馏出1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷。
图1 1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷的制备反应式
相对于线形聚甲基氢硅氧烷,1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷具有纯度高、链节固定、更易进行改性分子设计的优点。因此,它可以用于制备室温硫化硅橡胶的交联剂、加成型液体硅橡胶的交联剂、侧链聚硅氧烷液晶高分子以及同时含有硅氢基和三甲氧基硅基的环状交联剂和改性硅油。
通过与异丙基烯亚胺化合物在溶剂和氯铂酸催化剂的存在下进行硅氢加成反应,可以制得用于室温硫化硅橡胶的交联剂。
线性聚甲基氢硅氧烷是目前使用最广泛的液体硅橡胶交联剂。由于1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷具有链节固定的特性,因此可以制备出具有特定含氢量和所需链节数的聚甲基氢硅氧烷。
通过硅氢加成反应,1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷可以制备出侧链聚硅氧烷液晶高分子。有机硅侧链液晶聚合物中,液晶基元一端通过柔性隔离基团连接在聚聚硅氧烷主链上,既具有源于侧链液晶基元的较好阀值特性和回复特性等液晶性能,还具有源于有机硅材料的优良物理机械性能。基于这些特性,有机硅侧链液晶在光、电、热、磁等物理因素的作用下显示各向异性,在电光材料、非线性光学材料等方面具有广泛的应用前景。
[1] 饶华新,张子勇,余祥下.环状分子交联剂的合成及其改性硅橡胶膜的富氧性能[J].膜科学与技术,2006(1):15—18.