SEMITECH
Silicone Intermediates

含氢硅油(PMHS)

含氢硅油——又称聚甲基氢硅氧烷(PMHS)或甲基氢硅氧烷均聚物,CAS 9004-73-3——是一种线型聚硅氧烷,结构式为(CH₃)₃Si-O-[CH(H)Si-O]ₙ-Si(CH₃)₃,链上每个硅

含氢硅油(PMHS,聚甲基氢硅氧烷,CAS 9004-73-3):用于氢硅化反应及拒水处理的Si-H官能交联剂

SEMITECH含氢硅油是Si-H官能聚硅氧烷——PDMS链上每个硅原子的一个甲基被氢原子取代,每条聚合物链含4–7个活性Si-H基团。是加成固化有机硅(LSR、RTV-2氢硅化)、纺织品和纸张拒水处理(通过表面Si-H反应固化为有机硅薄膜)的活性组分,以及合成化学中的还原剂。200 kg铁桶,中国出口交货期2–4周。

关键参数

9004-73-3
CAS号
~1.5%
活性氢含量
20–40 cP
粘度

化学性质与规格

含Si-H基团的线型PDMS;无色透明流动液体;碱性水解时释放H₂;每链4–7个Si-H。

含氢硅油——又称聚甲基氢硅氧烷(PMHS)或甲基氢硅氧烷均聚物,CAS 9004-73-3——是一种线型聚硅氧烷,结构式为(CH₃)₃Si-O-[CH(H)Si-O]ₙ-Si(CH₃)₃,链上每个硅原子携带一个甲基和一个氢原子,区别于标准PDMS的两个甲基。典型商品牌号n = 30–50个硅氧重复单元,分子量2,000–4,000 g/mol,密度0.99 g/cm³,25°C粘度20–40 cP,Si-H活性氢含量1.5 wt%(对应每条聚合物链约4–7个Si-H基团——确切数量取决于链长)。

SEMITECH供应的含氢硅油活性氢含量为1.45–1.55%(通过碱性水解释放H₂的气容法验证),含水量≤500 ppm,25°C粘度20–40 cP,密度0.99 ± 0.01 g/cm³,APHA色度≤30。该化合物可完全溶于几乎所有有机溶剂(甲苯、正己烷、异丙醇、甲乙酮、酯类)并与有机硅流体混溶。Si-H键在中性水溶液和醇性介质中水解稳定,但遇强酸或强碱时释放H₂——这种受控释放行为是其应用化学的基础。该化合物可燃(闪点60°C),属II类可燃品。

Si-H反应活性:氢硅化、水解、还原

Si-H与乙烯基加成(铂催化);碱性条件下水解生成Si-OH + H₂;还原酮和醛。

含氢硅油的应用化学由三种反应活性模式驱动:(1)氢硅化——铂催化Si-H与C=C双键的加成反应,用于加成固化有机硅(LSR、RTV-2),其中交联剂的Si-H与乙烯基-PDMS的乙烯基加成形成Si-C键;(2)水解——Si-H + H₂O → Si-OH + H₂,在酸或碱催化下或在升温条件下发生;(3)还原——Si-H作为氢化物供体,还原酮、醛及合成化学中的某些官能团。

  • 氢硅化交联剂——在LSR/RTV-2中按乙烯基-PDMS的1–3%加入;铂催化(Karstedt或Speier),铂用量5–20 ppm
  • 纺织品拒水整理——按纺织品重量的2–6%乳液施用;通过表面水解固化为有机硅薄膜
  • 纸张离型涂层——按纸张重量的1–3%乳液施用;为压敏胶标签背衬提供剥离离型
  • 玻璃和石材防水——溶剂溶液浓度5–15%;通过大气水分驱动的水解固化为疏水有机硅薄膜

在加成固化有机硅(LSR注射成型、RTV-2医疗和光学)中,含氢硅油以1–3%加入B组分,与Karstedt或Speier铂催化剂配合。Si-H基团在铂催化下与A组分乙烯基-PDMS在80–200°C发生反应,形成共价Si-CH₂-CH₂-Si交联键。化学计量比通常为Si-H与A组分乙烯基摩尔比1.0–1.5——略过量的Si-H为轻微催化剂中毒提供安全余量。避免水分和胺类污染——Si-H水解速率高于其与乙烯基-Si的反应速率,因此配方中任何水分或胺类都会消耗Si-H而不形成有效交联,导致固化不充分或固化后粘手。

应用:LSR/RTV-2交联剂、纺织品拒水、纸张离型、石材防水

加成固化有机硅交联剂(最大用途)、纺织品拒水、纸张离型涂层、石材/玻璃防水。

LSR和RTV-2加成固化有机硅交联剂是最大单一用途——汽车和消费品LSR注射成型件、医疗器械弹性体、光学封装、食品接触有机硅烤具。含氢硅油以1–3%加入总配方B组分,与5–20 ppm铂(Karstedt铂催化剂)配合,为生产规模注射成型(150–200°C,10–30秒循环)或RTV-2浇注成型(80–120°C,5–30分钟)提供所需固化特性。

纺织品拒水整理将含氢硅油以2–6%(30%乳液形式)按纺织品重量施用。有机硅被轧压到织物上,然后在130–170°C固化1–3分钟——固化过程中Si-H基团与大气水分水解并自缩合,形成永久键合于纺织品表面的有机硅薄膜,为户外服装、技术纺织品和雨衣提供耐久拒水性。纸张离型涂层将含氢硅油以1–3%按纸张重量施用,生产用于压敏胶标签背衬的有机硅涂层离型纸。石材、砖块和混凝土防水将含氢硅油以5–15%配成溶剂溶液施用——渗透基材1–5 mm,通过大气水分和地面水分水解形成疏水有机硅薄膜,在保持蒸气透过性的同时防止水分吸入。

采购、储存与质量控制

每批次随货CoA含活性H%验证;200 kg铁桶;氮气封存保质期12个月;II类可燃品。

SEMITECH每批次出具CoA,内容包括:活性氢含量(碱性水解释放H₂的气容法,目标1.45–1.55%)、25°C粘度(Brookfield,目标20–40 cP)、含水量(卡尔费休,目标≤500 ppm)、APHA色度(目标≤30)、25°C密度及折射率。标准包装为氮气封存的200 kg HDPE衬里钢桶;实验室及鉴定用量提供25 kg HDPE塑料桶。生产级最小起订量200 kg/次,试用最小起订量25 kg。交货期:出浙江至亚洲港口2–4周,至欧洲和北美4–6周。

储存:含氢硅油闪点60°C——II类可燃液体。标准操作:在氮气封存下密封储存于30°C以下原包装中;避免接触碱(NaOH、KOH、胺类、氨)和氧化剂——接触浓碱会导致快速释氢和密封容器压力升高;转移设备接地消除静电。氮气封存密封保质期12个月;开桶后应重新充氮封存,并在90天内用完。反应危险性警告:接触强碱释放氢气(易燃、窒息性,密闭容器中可蓄压);接触浓酸(H₂SO₄、HCl)可导致放热分解;接触伯胺可导致放热Si-N键形成并释放H₂。泄漏处置:用惰性介质(蛭石、干砂)收容,用冷稀酸(醋酸、5%柠檬酸溶液)中和残余物,按II类可燃+反应性危险废物处置。健康与法规:已完成REACH工业用途注册;FDA 21 CFR 175.300列为粘合剂组分间接食品接触;对皮肤和眼睛有轻微刺激;标准PPE——丁腈手套、防溅护目镜、实验服。每批出货提供欧盟/GHS格式安全数据表,含完整反应性分类说明。

含氢硅油(PMHS)是Si-H官能聚硅氧烷——1.5%活性氢含量提供每链4–7个Si-H交联点。最大应用场景是与Karstedt铂配合用于LSR/RTV-2的氢硅化交联剂。避免水分、碱和胺类污染——Si-H水解速率高于其与乙烯基-PDMS的反应速率。II类可燃品;氮气封存储存;保质期12个月。

含氢硅油规格表

SEMITECH现货牌号;每批次出具含活性氢验证的CoA。

性质规格测试方法
化学名称聚甲基氢硅氧烷 / 含氢硅油
别名PMHS / 甲基氢硅氧烷均聚物
CAS号9004-73-3
聚合物结构(CH₃)₃Si-O-[CH(H)Si-O]ₙ-Si(CH₃)₃,n=30-50
分子量2,000–4,000 g/molGPC
活性氢含量1.45–1.55%气容法(碱性水解)
每链Si-H基团数约4–7由Mw和H%计算
粘度(25°C)20–40 cPBrookfield
含水量≤500 ppm卡尔费休
APHA色度≤30ASTM D1209
密度(25°C)0.98–1.00 g/cm³ASTM D1475
折射率(25°C)1.396–1.398ASTM D1218
闪点60°C(闭杯)ASTM D93
可燃性分类II类可燃品
反应性遇强碱释放H₂;可提供H⁻进行还原
溶解性溶于甲苯、正己烷、异丙醇、酯类;不溶于水
包装200 kg HDPE衬里钢桶 / 实验室用25 kg HDPE塑料桶
保质期氮气封存30°C以下12个月

常见问题

+LSR配方中含氢硅油的加入量应为多少?

标准LSR配方:B组分含含氢硅油1.5–2.5%(按总配方计),与5–10 ppm铂(Karstedt)及抑制剂(1-乙炔基-1-环己醇或类似炔醇)100–500 ppm配合。Si-H与乙烯基-PDMS的摩尔比目标为1.1–1.3——根据您具体批次的活性H含量和A组分乙烯基-PDMS的乙烯基含量计算。略过量的Si-H为加工过程中轻微铂中毒提供安全余量。Si-H比值过高(1.5+)会导致过度交联密度和未反应Si-H引起的固化后粘手;比值过低(<1.0)导致欠固化,弹性体性能偏软。扩大生产前请根据实验室凝胶时间和拉伸测试结果进行调整。

+含氢硅油能否替代甲基三甲氧基硅烷(MTMS)用作纺织品拒水剂?

化学机理不同,最终效果相似。含氢硅油(PMHS)通过Si-H水解生成Si-OH再自缩合,在纺织品表面形成有机硅薄膜——固化过程释放H₂气体,形成更柔性的有机硅薄膜。MTMS通过Si-OMe水解生成Si-OH再自缩合——固化过程释放甲醇蒸气,形成较刚性的有机硅薄膜。PMHS固化膜柔性更高,在成品纺织品上的手感更好(触感更柔软)、洗涤耐久性更好。MTMS水解动力学更快,固化时间更短,整理成本更低。生产规模纺织品整理通常根据客户规格选用其中之一——两者均为有效方案。SEMITECH供应PMHS,MTMS需求可咨询我们的硅烷偶联剂部门。

+为什么含氢硅油批次的活性H含量有时会发生漂移?

活性H漂移可能来自三个方面:(1)储存过程中的水解——水分暴露导致Si-H + H₂O → Si-OH + H₂,活性H含量下降;储存管理不当时常见;(2)高温储存下的热歧化——Si-H基团在60°C以上可重排形成较长链的惰性产物;(3)制造商批次间聚合差异——单体进料和反应条件的微小差异可导致原料聚合物H含量漂移0.05–0.10%。SEMITECH的CoA对每批次活性H进行气容法验证——您的来料质量检验应与CoA数值对照,而非与通用"1.5%"规格对照。为保证生产规模的一致性,请根据实际CoA的H含量逐批调整配方化学计量。

相关牌号

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