甲基倍半硅氧烷光扩散剂是一种兼具有机与无机材料性能的高分子微球，具有高耐磨性、高硬度、高熔点、润滑、无毒、无味、透明等优点。透明基体塑料中加入光扩散剂后，在增加其光散射性以及透射性的同时能显著提高材料的雾度及透光率，最终得到更加柔和的光线。在橡胶、化妆品、涂料、颜料、光学产品中均有光扩散剂的身影，其具有非常广阔的应用前景。
制备研究
目前利用甲基三乙氧基硅烷制备的气凝胶主要是以甲醇或乙醇为溶剂,存在制备成本高、气凝胶隔热性能和透明度差的问题。为了对该气凝胶制备工艺和性能进行实质性改进,本文以水溶剂代替醇类溶剂,利用表面活性剂的增容作用,结合溶胶-凝胶酸碱两步法以及CO2超临界干燥法制备得到了具有高透明度的超疏水可压缩的甲基倍半硅氧烷气凝胶,并且对三官能团硅源含量变化影响表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵分子行为的内容进行了对比分析。结果表明:在水溶剂体系中,三官能团硅源含量的增加会影响表面活性剂胶束的形态,从而促使气凝胶的骨架结构逐渐由均匀分布的纤维状转变为密集堆积的颗粒状。在对置换工艺的研究中,发现用强碱性水溶液替代传统水溶液作为置换液时会有更加高效的置换效率,使得孔隙中杂质残留较少,以致0～300℃热重分析过程中几乎没有质量损失。该气凝胶可以广泛应用于建筑物的隔热墙和窗户的保温层[1]。
胡一帆等人利用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)水解缩合生成低聚甲基倍半硅氧烷(O-MSSQ)溶胶,经旋转涂胶和热解制备了多孔低介电常数薄膜。用FTIR,AFM和MIM等方法分别对化学结构、表面粗糙度和介电性能等进行表征。FTIR研究表明:薄膜中Si-O-Si键呈笼状和网状两种不同的结构,笼状/网状结构的比例会随着烧结温度的升高而明显降低,从而导致了介电常数升高。针对这一情况,使用了正十四烷(tetradecane)作为发泡剂以增加孔隙率,由于孔隙率的提高,其介电常数可达1.9[2]。
王文金等人以甲基三甲氧基硅烷为原料,采用水解-缩聚法合成聚甲基倍半硅氧烷微球,讨论了原料比例、水解时间、水解pH值、缩聚时间、缩聚pH值对微球粒径的影响。结果表明,较佳的合成条件为:甲基三甲氧基硅烷与超纯水的质量比为1:(7～8)、水解时间1h、水解pH值为5～6、缩聚时间2h、缩聚pH值为9。将制备过程中产生的滤液作为溶剂重复利用,也可制得聚甲基倍半硅氧烷微球,达到绿色环保的目的.聚甲基倍半硅氧烷微球用作聚碳酸酯的光扩散剂时,与市售同类产品相比,其可使光扩散板获得更高的透光率和雾度[3]。
参考文献
[1] 李肖华,杨自春,李昆锋,等. 以MTES为硅源制备透明可压缩的甲基倍半硅氧烷气凝胶及其表征[J]. 化工进展,2020,39(3):1115-1121. DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1080.
[2] 胡一帆,章瑛,付丹蓉. 低介电常数甲基倍半硅氧烷多孔膜的制备及表征[J]. 华中科技大学学报（自然科学版）,2008,36(2):104-107. DOI:10.3321/j.issn:1671-4512.2008.02.027.
[3] 王文金,姚中鹏,辛梓杰,等. 聚甲基倍半硅氧烷光扩散剂的制备及影响因素研究[J]. 有机硅材料,2023,37(2):23-27. DOI:10.11941/j.issn.1009-4369.2023.02.005.