一种硅炭氢化合物及其制备方法

文档序号:3577017阅读:203来源:国知局

专利名称::一种硅炭氢化合物及其制备方法
技术领域
:本发明涉及一种硅炭氢化合物的制备方法。
背景技术
:具有极低蒸气压、高热稳定性和优良的低温流动性的润滑剂一直是空间机械和电子、计算机工业追寻的目标。尤其是在空间机械的润滑方面,空间飞行器机械运动部件的润滑问题通常涉及到要在高低温、超高真空、高比负荷、高低速度、多次启、停等特殊工况下使用,鉴于空间机械运动部件在工作时无备份,润滑材料与技术必须具有高可靠性,某些情况下还要求其超长寿命服役(如卫星和星际探测器等,因此,对航天运动部件的润滑技术研究具有重大意义.美国NASA的研究结果表明,相当比例的空间机械运动部件的失效与润滑有关.因此,润滑技术成为空间运载工具和飞行器安全可靠运行的关键技术之一。虽然飞船或卫星可以采用固体润滑膜、软金属涂层、润滑脂来润滑,但一般来说,使用寿命超过一年的空间机械,大部分都有液体润滑装置。随着技术的发展,空间机械的使用寿命要求越来越长,航天器长寿命、高可靠性能技术成为制约航天器进一步发展的瓶颈问题;空间运动部件的液体润滑目前主要集中在全氟聚醚类(PFPEs)和合成烃类油上,但均由于存在不同的使用缺陷,限制了其应用范围。美国NASA研究结果报道(NASA/TM-2000-209924〕,硅炭氢化合物是一类分子结构中包含硅、碳和氢元素的单分子化合物,具有较好的高低温性能,有望成为未来空间机械在低温条件下应用的新型液体润滑剂。
发明内容本发明的目的在于提供一种硅炭氢化合物及其备方法。一种硅炭氢化合物,化学名称为四(三癸基硅)四丙基硅烷,分子结构用式C1°H21\T;H"C10H2,f,C,。H2,C,。H"+i^^i^^S々C,。H2,C,0H2〈、C10H21(1)。硅炭氢化合物为无色或淡黄色液体,密度(25°C)为0.8425,粘度(25'C)为184.5mm々s,凝固点小于-55'C。四(三癸基硅)四丙基硅垸化合物的合成方法可以用下面的化学方程式来表示HSiCl]+ClOH21MgBrHPtCl6C,。H21〈,0、C10C10H21C10H21Br+Mg乂0>)C'°H"i";°H"(I)本发明所涉及到的原料为四丙烯基硅烷(a)和三癸基氢硅垸(b),是根据文献方法报道合成的。一种硅炭氢化合物的制备方法,其特征在于该方法将四丙烯基硅烷以及三癸基氢硅垸按照化学剂量比混合,采用H2PtCl6的异丙醇溶液作为催化剂,控制反应温度609(TC,反应时间1830天进行加成反应生成四(三癸基硅)四丙基硅烷。所述H2PtCl6的异丙醇溶液浓度为0.1mol/L。通过以上技术方案,合成出四(三癸基硅)四丙基硅烷化合物,通过粘温性能测试和TGA热分析发现,四(三癸基硅)四丙基硅垸具有优异的低温特性,高粘度指数和高的热分解温度,可以作为空间卫星扫描机构轴承等运动部件的润滑油使用。具体实施例方式以下结合具体实施例对本发明进行详细说明实施例1、加成反应取实验室合成的三癸基氢硅垸(120g)和四丙烯基硅垸(llg),放入500ml单口瓶中,滴加配置好的0.1摩尔/升的H2PtCl6的异丙醇溶液1.02.0g/100g,升温至65。C,反应25天。其间以红外光谱进行监测,直至四丙烯基硅烷双键特征吸收峰消失为止,证明反应结束。分离提纯将反应所得的化合物经过滤除去催化剂后,加热至150-25(TC,在一定真空度下进行蒸馏,除去其中的轻馏分,即得到所需目标化合物为淡黄色液体,密度(25°C)为0.8425,粘度(25"为184.5mm"s,凝固点小于-55。C。实施例2、反应条件同实施例1,升温至8CTC,红外检测反应,反应结束时间为23天。所得目标化合物为淡黄色液体,密度(25°C)为0.8424,粘度(25'C)为183mm2/s,凝固点小于-55t:。四(三癸基硅)四丙基硅垸具有很好的低温性能和很高的粘度指数,其基本性能如下表l所示。可以看出,其热分解温度可达到394'C,而其粘度指数可高于190。表l.四(三癸基硅)四丙基硅烷的基本物理性創<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>权利要求1、一种硅炭氢化合物,化学名称为四(三癸基硅)四丙基硅烷,分子结构用式(I)表示2、如权利要求1所述硅炭氢化合物的制备方法,其特征在于该方法将四丙烯基硅垸以及三癸基氢硅垸按照化学剂量比混合,采用H2PtCl6的异丙醇溶液作为催化剂,控制反应温度60卯'C,反应时间1830天进行加成反应生成四(三癸基硅)四丙基硅烷。3、如权利要求2所述的方法,其特征在于H2PtCl6的异丙醇溶液浓度为0.1mol/L。Ci。H21丄UC10H21C10H2,全文摘要本发明公开了一种硅炭氢化合物及其备方法。一种硅炭氢化合物,化学名称为四(三癸基硅)四丙基硅烷,分子结构用式(I)表示。化合物通过四丙烯基硅烷以及三癸基氢硅烷加成反应合成。化合物具有很高的热分解温度,很好的低温性能和较高的粘度指数,可以作为空间卫星扫描机构轴承等运动部件的润滑油使用。文档编号C07F7/08GK101665505SQ20081015085公开日2010年3月10日申请日期2008年9月4日优先权日2008年9月4日发明者冯大鹏,刘维民,王海忠申请人:中国科学院兰州化学物理研究所
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