1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷（HC-YM9360）的结构、性能及应用

  1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷是一种具有特定结构和物理化学性质的化合物，在合成和应用中表现出广泛的用途和潜力。七甲基三硅氧烷（Heptamethyltrisiloxane），化学式C₇H22O2Si₃，是一种直链有机硅氧烷化合物。 作为低分子量硅氧烷，其特性包括：

低粘度： 25°C 时为 1.5-2.5 cSt，接近水 (1 cst)，赋予其优异的流动性；

高波动性： 沸点152-155℃，常温挥发，残留量极低；

化学惰性： 耐酸碱（pH 2-12）、抗氧化，与大多数有机物相容；

低表面张力： 约。 18-20 mN/m，显着低于传统矿物油（30 mN/m）。

化学结构式：

化学全名： 1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷（代码：HMTS）

别名：双(三甲基硅氧基)甲基硅烷

分子式：C7H22O2Si3

分子量：222.51

CAS：1873-88-7

一、合成方法、生产工艺及其性能

合成方法、生产工艺：

七甲基三硅氧烷主要由硅烷水解和缩合制备，典型工艺如下：

原料： 甲基三氯硅烷（MeSiCl₃）与二甲基二氯硅烷（Me2SiCl2）混合；

水解： 在酸性水溶液（HCl）中水解，生成中间体硅烷醇；

凝结： 控制pH值（3-5）和温度（60-80°C）以促进线性缩合：

2我₃二氧化硅+Me₂硅(OH)₂→我₃硅氧硅梅₂-O-SiMe₃+ 2小时₂氧

提纯：蒸馏除去低沸点物质（如六甲基二硅氧烷），产品纯度可达99.5%。

性能：

1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷（HMTS）是一种对称的三硅氧烷，其分子结构包含三个硅原子（Si），相邻的硅原子通过氧桥（Si-O-Si）交替连接，并具有七个甲基（-CH3）取代基。

HMTS的空间构型基于Si-O-Si键的键角和取代基排列，其核心（三硅氧烷主链）具有非线性折叠结构。

Si-O-Si键角：通常在140°-160°之间，不完全线性。

甲基取代基分布：甲基(-CH3)呈四面体排列。由于硅原子的 sp3 杂化，这种排列减少了分子间相互作用，提高了化合物的挥发性和疏水性。

整体分子形态：由于Si-O键的高旋转自由度，HMTS可能表现出弯曲或伞状构象，并且更有可能在非极性溶剂中形成低聚物或弱相互作用的单体。

物理性能：HMTS具有低密度、低表面张力和高挥发性，使其广泛应用于疏水涂料、润滑剂和有机硅材料的改性。

二.化学性质和溶解度分析

化学稳定性： HMTS具有较高的化学稳定性，在常温常压下不易分解。但其Si-O-Si键在酸或碱的催化反应下可能发生水解或重排。

耐热性： 当加热至200°C以上时，可能发生裂解形成低聚硅氧烷。 HMTS分子的热稳定性可以通过引入耐高温基团（例如芳香族或氟化取代基）来提高，这些耐高温基团可以通过硅氢加成和缩聚等反应连接到分子上，从而使其能够在更高温度的环境中使用。

抗氧化性： 在空气中稳定，但在高温氧化环境中可能降解。

水解性： 不溶于水，但在强酸或强碱作用下，Si-O-Si键可能断裂，生成小分子硅烷醇。

溶解度研究： HMTS 的溶解度取决于溶剂的极性。

不溶于水： 它不溶于水，因为其疏水性甲基覆盖了Si-O-Si骨架，难以与水形成氢键。

溶于有机溶剂： 易溶于低极性或非极性溶剂，如：烷烃（如正己烷、正庚烷）、芳香烃（如甲苯、二甲苯）、氯代烃（如二氯甲烷、四氯化碳）、醚类（如四氢呋喃、THF、乙醚）。

良好的溶解度使其易于在涂料、润滑剂和硅油体系中分散和混合。

三．应用领域

由于其特殊的结构和理化性质，HMTS在许多行业有着广泛的应用。

作为封端剂调节硅氧烷聚合： HMTS可作为低聚硅氧烷（如PDMS）的封端剂，终止Si-O-Si链的生长，有效提高硅氧烷材料的疏水性和稳定性。

作为有机硅涂料的疏水添加剂： 应用于防水自洁涂料中，可显着提高材料的防水、抗污染能力。

作为润滑剂和消泡剂： 用于精密仪器润滑及工业消泡系统。

在有机硅改性聚合物中的应用： 可提高聚氨酯、硅丙乳液的耐水性、耐候性和柔韧性。

在航空航天中的应用： HMTS 及其改性衍生物在航空航天领域具有潜在的应用。

高温润滑剂： 由于Si-O-Si键的耐高温性，HMTS可用于超高温环境（如发动机轴承和航天器部件），与传统润滑油相比，它保持较低的粘度变化，提供更一致的低摩擦损失，有效延长部件寿命。

耐热保护涂层： 可作为耐高低温涂料的组分，提高材料在极端温度下的稳定性。

抗氧化硅油： 用作航空航天电子和特种环境润滑剂中的低挥发性抗氧化剂硅油基液。

表面活性剂： 作为一种有效的表面活性剂，七甲基三硅氧烷可降低表面张力，提高润湿性，并用作涂料、油墨、纺织品和农药的添加剂。提高涂料的流平性，提高油墨的印刷质量，增强纺织品的拒水性，改善农药的喷洒效果。

四．安全性

在关注HMTS性能和应用的同时，其安全性也不容忽视。 HMTS闪点为18℃（闭杯），属易燃液体，储存和使用时应远离火源、热源，并应严格遵守相关防火规定。同时，避免HMTS与皮肤、眼睛直接接触，若不慎接触，应立即用大量水冲洗并就医。  

五、市场及发展趋势

目前，全球HMTS市场规模呈现稳定增长趋势，主要生产地区集中在亚洲、欧洲和北美。随着电子、汽车、航空航天等行业对高性能有机硅材料的需求不断增加，HMTS的市场需求预计将持续扩大。未来，随着有机硅材料技术的不断创新，HMTS或将在新能源、生物医药等新兴领域展现出更多潜在应用价值，进一步拓展其应用范围。

结论：

1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷（HMTS）是一种低粘度、高疏水性、高挥发性的硅氧烷化合物，具有独特的Si-O-Si结构，使其具有广泛的应用价值。除了在涂料、润滑和密封剂方面的常规应用外，HMTS及其改性产品在航空航天工业的高温润滑和防护涂层方面也显示出了潜在的价值。随着新型有机硅材料的开发，HMTS的应用前景将更加广阔。

供应商：

※图片来源于网络，如有侵权联系删除。