[发明专利]多乙烯多醇有机硅水溶性聚合物及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于高分子制备领域，特别涉及一种具有单臂、双臂或多臂多乙烯多醇有机硅水溶性聚合物及其制备方法。

背景技术：

常用的表面活性剂多为分子量为数百的低分子量化合物。随着诸多领域的深入研究，如强化采油、药物载体与控制释放、生物模拟、聚合物LB膜、医用高分子材料(抗凝血)、乳液聚合等，对表面活性剂的要求日趋多样化和高性能化，具有表面活性的高分子化合物已成为人们关注的焦点。通常将分子量在数千以上且具有表面活性的物质称为高分子表面活性剂。最早使用的高分子表面活性剂有纤维素及其衍生物，以及作为胶体保护剂使用的天然海藻酸钠和各种淀粉。与低分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂具有以下特点：(1)具有较高的分子量，渗透能力差，可形成单分子胶束或多分子胶束；(2)溶液粘度高，成膜性好；(3)具有很好的分散、乳化、增稠、稳定以及絮凝等性能，起泡性差，常作消泡剂；(4)大多数高分子表面活性剂是低毒或无毒的，具有环境友好性；(5)降低表面张力和界面张力的能力较弱，且表面活性随分子量的升高急剧下降，当疏水基上引入氟烷基或硅烷基时其降低表面张力的能力显著增强。中国专利CN 02115154.7由非离子表面活性剂脂肪酸多元醇酯和聚氧乙烯醇脂肪酸酯混合得到一种高效复合型水合物防聚剂。中国专利CN 02123728.X通过多种非离子表面活性剂与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐、脂肪醇硫酸脂钠盐复配得到一种原油流动改进剂。中国专利CN 02133373.4利用异氰酸酯基团与含活泼氢化合物的反应合成了一种双季铵盐基单苯基表面活性剂。中国专利CN 02733373.6利用异氰酸酯基团与含活泼氢化合物的反应合成了一种双季铵盐基双苯基表面活性剂。中国专利CN 02144674.1通过改变配置方法得到了一种具有很好表面活性的羧酸盐表面活性剂三元注入液。中国专利CN 1600835A中的破乳剂具有甜菜碱分子结构，属两性离子表面活性剂，该原油破乳剂以有机胺为起始剂，与环氧丙烷，环氧乙烷聚合生成聚醚，再与卤代羧酸反应生成甜菜碱型分子结构，对该破乳剂进行了两次原油脱水实验，脱水率分别达到89％和92％。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种多乙烯多醇有机硅水溶性聚合物及其制备方法，该水溶性聚合物作为破乳剂具有较好的脱水率，该水溶性聚合物的制备方法较容易。

本发明的一种多乙烯多醇有机硅水溶性聚合物具有单臂、双臂或多臂结构，其结构通式如(1)～(3)所示：

其中，通式(1)～(3)中的R、R₁和R₂为C₁～C₃₀的烷基、环烷基或芳基及其衍生物，优选C₁～C₁₂的烷基、环烷基或芳基及其衍生物，x为1～30000，优选20～3000，y为1～30000，优选20～3000，该聚合物的具体结构由制备过程中的有机聚硅氧烷或有机硅烷和多醇类化合物的结构决定。

制备上述多乙烯多醇有机硅水溶性聚合物的方法的包含如下步骤：

1)将含卤原子或氢活性基团的有机聚硅氧烷或有机硅烷加入高压反应釜，在有机溶剂中，-80℃～150℃条件下，加入与卤原子或氢等摩尔的多元醇类化合物，在常压～1.0 MPa下，快速搅拌，反应2～20小时得到端基带羟基的聚有机硅氧烷；有机溶剂优选正己烷、四氢呋喃、甲苯和乙醚，反应温度优选-10℃～120℃，反应压力优选常压～0.5 MPa，反应时间优选6～12小时；

上述含卤原子或氢活性基团的有机聚硅氧烷的结构通式如(I)～(V)所示：

结构通式(I)～(V)的两端优选卤原子或氢活性基团，R₁和R₂为C₁～C₃₀的烷基、环烷基或芳基及其衍生物，R₁优选甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基或环己基，最优选甲基、乙基、丙基、丁基或苯基，R₂优选C₁～C₁₂的烷基、环烷基或芳基及其衍生物，n为1～30，优选1～10，最优选1～5，X表示卤素，优选Cl、Br或F；

上述有机硅烷的结构通式如(VI)～(VIII)所示：

RSiX₃(VI)    RR1SiX₂(VII)    RR₁R₂SiX(VIII)