[发明专利]一种聚氧化烯基醚接枝聚硅氧烷的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及制备聚氧化烯基醚接枝聚硅氧烷的制备方法，属于聚硅氧烷表面活性剂领域及其制备技术。

【背景技术】

聚硅氧烷表面活性剂具有表面张力低、润湿和铺展性好、热稳定性优越、乳化作用强、配伍性能好，并具有发泡、稳定和抑泡作用，且温和、无刺激，无毒、无副作用。目前已在纺织、化妆品、塑料、油漆、涂料、农业化学品、石油、化工、医药、汽车、电子和机械加工等方面广泛应用，并发挥了积极的作用。但聚硅氧烷由于其表面能低，憎水性强，与其它有机物的互溶性差，特别在水相体系中应用效果更差，这也决定了它的使用场合受到一定限制。如在喷射染色加工等高剪切高温条件下，现有的聚硅氧烷消泡剂会产生薄膜状沉淀而使被染物产生斑点。

聚醚类表面活性剂是一种性能优良的水溶性表面活性剂，通过聚醚接枝改性聚硅氧烷表面活性剂，亲水性的聚醚链段赋予其水溶性，疏水性的聚硅氧烷链段赋予其低表面张力、优良的耐温、抗老化、电绝缘、柔软等性能。通过改变引入聚醚的种类、数量及位置，可以有效地调节亲水亲油性，获得润滑、乳化、稳泡、消泡等不同性能而作为纤维与纺织油剂、消泡剂、亲水整理剂、化妆品添加剂、聚氨酯泡沫塑料稳泡剂等应用在不同领域。

【发明内容】

本发明目的是提供一种聚氧化烯基醚接枝聚硅氧烷的制备方法，来克服现有聚硅氧烷表面活性剂与使用体系相容性差的缺陷。

一种聚氧化烯基醚接枝聚硅氧烷的制备方法，包括如下步骤：

1)制备端烯丙基聚氧化烯基醚：保持通氮气的情况下，将碱性催化剂加入高压反应釜中，并迅速加入丙烯醇，压紧釜盖，室温下抽空，通过环氧乙烷/环氧丙烷储罐压入环氧乙烷/环氧丙烷，使反应初压保持在-0.05Mpa，开通搅拌并加热，升温反应。加料速度为100～150g/h，加料完毕熟化反应至釜内压力为负压，停止反应，产物用磷酸中和至pH＝7.0～7.5，用H₂O₂在55～60℃下漂白，H₂O₂用量为反应物重量的1.5％，然后用活性炭在70℃下脱色，活性炭用量为反应物重量的1.0％，最后过滤得端烯丙基聚氧烯醚；

2)制备聚氧化烯基醚接枝聚硅氧烷：

a)对反应原料低含氢硅油和端烯丙基聚氧化烯基醚进行减压蒸馏，直至无水份蒸出为止；

b)在带电动搅拌器和温度计的反应器中加入端烯丙基聚氧化烯基醚和低含氢硅油，摩尔比为1∶1～5∶1，及反应物总重量25％的甲苯作为溶剂，于氮气氛下加热至反应温度，再加入反应物总重量0.5％～5％的氯铂酸催化剂，在100～110℃保温反应4.0～4.5小时；

c)将b)中得产物真空蒸馏脱去甲苯和低沸物，得聚氧化烯基醚接枝聚硅氧烷。

上述制备端烯丙基聚氧化烯基醚所用碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种，用量为反应物总重量的0.1％～0.5％。

上述低含氢硅油的结构式为：

其中x为单甲基含氢硅氧烷基重复单元数，取值为1～15的整数，y为二甲基硅氧烷基重复单元数，取值为20～400的整数，硅油含氢量为0.01％～0.1％，分子量为1800～30000。

采用端烯丙基聚氧化烯基醚接枝改性聚硅氧烷表面活性剂，亲水性聚氧化烯基醚段赋予产品极好水溶性，同时通过调节分子中氧化乙烯基团、氧化丙烯基团的排列方式和数量比例可以改变聚氧化烯基醚接枝聚硅氧烷的水溶性来调节产品的HLB从而满足不同领域对表面活性剂的需求。整个反应工序简易可行，容易实现工业化生产。

【具体实施方式】

本发明聚氧化烯基醚接枝聚硅氧烷的制备方法是首先制备端烯丙基聚氧化烯基醚，然后端烯丙基聚氧烯基醚与低含氢硅油在酸性催化剂存在下，进行均相硅氢加成反应来合成。

聚氧化烯基醚接枝聚硅氧烷的结构式为：

x为分子中支链带有聚氧化烯基长链的单甲基硅氧烷重复单元数，取值为1～15的整数，y为分子中二甲基硅氧烷重复单元数，取值为20～400的整数，n为氧化乙烯基重复单元数，取值为4～15的整数，m为氧化丙烯基重复单元数，取值为0～30的整数。

反应方程式如下：

实施例1：