甲基倍半硅氧烷光擴(kuò)散劑是一種兼具有機(jī)與無機(jī)材料性能的高分子微球，具有高耐磨性、高硬度、高熔點、潤滑、無毒、無味、透明等優(yōu)點。透明基體塑料中加入光擴(kuò)散劑后，在增加其光散射性以及透射性的同時能顯著提高材料的霧度及透光率，最終得到更加柔和的光線。在橡膠、化妝品、涂料、顏料、光學(xué)產(chǎn)品中均有光擴(kuò)散劑的身影，其具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

制備研究

目前利用甲基三乙氧基硅烷制備的氣凝膠主要是以甲醇或乙醇為溶劑,存在制備成本高、氣凝膠隔熱性能和透明度差的問題。為了對該氣凝膠制備工藝和性能進(jìn)行實質(zhì)性改進(jìn),本文以水溶劑代替醇類溶劑,利用表面活性劑的增容作用,結(jié)合溶膠-凝膠酸堿兩步法以及CO2超臨界干燥法制備得到了具有高透明度的超疏水可壓縮的甲基倍半硅氧烷氣凝膠,并且對三官能團(tuán)硅源含量變化影響表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨分子行為的內(nèi)容進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明:在水溶劑體系中,三官能團(tuán)硅源含量的增加會影響表面活性劑膠束的形態(tài),從而促使氣凝膠的骨架結(jié)構(gòu)逐漸由均勻分布的纖維狀轉(zhuǎn)變?yōu)槊芗逊e的顆粒狀。在對置換工藝的研究中,發(fā)現(xiàn)用強(qiáng)堿性水溶液替代傳統(tǒng)水溶液作為置換液時會有更加高效的置換效率,使得孔隙中雜質(zhì)殘留較少,以致0～300℃熱重分析過程中幾乎沒有質(zhì)量損失。該氣凝膠可以廣泛應(yīng)用于建筑物的隔熱墻和窗戶的保溫層[1]。

胡一帆等人利用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)水解縮合生成低聚甲基倍半硅氧烷(O-MSSQ)溶膠,經(jīng)旋轉(zhuǎn)涂膠和熱解制備了多孔低介電常數(shù)薄膜。用FTIR,AFM和MIM等方法分別對化學(xué)結(jié)構(gòu)、表面粗糙度和介電性能等進(jìn)行表征。FTIR研究表明:薄膜中Si-O-Si鍵呈籠狀和網(wǎng)狀兩種不同的結(jié)構(gòu),籠狀/網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的比例會隨著燒結(jié)溫度的升高而明顯降低,從而導(dǎo)致了介電常數(shù)升高。針對這一情況,使用了正十四烷(tetradecane)作為發(fā)泡劑以增加孔隙率,由于孔隙率的提高,其介電常數(shù)可達(dá)1.9[2]。

王文金等人以甲基三甲氧基硅烷為原料,采用水解-縮聚法合成聚甲基倍半硅氧烷微球,討論了原料比例、水解時間、水解pH值、縮聚時間、縮聚pH值對微球粒徑的影響。結(jié)果表明,較佳的合成條件為:甲基三甲氧基硅烷與超純水的質(zhì)量比為1:(7～8)、水解時間1h、水解pH值為5～6、縮聚時間2h、縮聚pH值為9。將制備過程中產(chǎn)生的濾液作為溶劑重復(fù)利用,也可制得聚甲基倍半硅氧烷微球,達(dá)到綠色環(huán)保的目的.聚甲基倍半硅氧烷微球用作聚碳酸酯的光擴(kuò)散劑時,與市售同類產(chǎn)品相比,其可使光擴(kuò)散板獲得更高的透光率和霧度[3]。

參考文獻(xiàn)

[1] 李肖華,楊自春,李昆鋒,等. 以MTES為硅源制備透明可壓縮的甲基倍半硅氧烷氣凝膠及其表征[J]. 化工進(jìn)展,2020,39(3):1115-1121. DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1080.

[2] 胡一帆,章瑛,付丹蓉. 低介電常數(shù)甲基倍半硅氧烷多孔膜的制備及表征[J]. 華中科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2008,36(2):104-107. DOI:10.3321/j.issn:1671-4512.2008.02.027.

[3] 王文金,姚中鵬,辛梓杰,等. 聚甲基倍半硅氧烷光擴(kuò)散劑的制備及影響因素研究[J]. 有機(jī)硅材料,2023,37(2):23-27. DOI:10.11941/j.issn.1009-4369.2023.02.005.